Monitorização e Gestão de um Parque de Teares de uma Empresa de Produção de Peúgas

Transcrição

1 CAR - Control, Automation and Robotics Group Monitorização e Gestão de um Parque de Teares de uma Empresa de Produção de Peúgas Discentes: VALE I&DT João Pedro Vaz da Costa Sérgio Filipe Veloso da Silva a50074@alunos.uminho.pt a50118@alunos.uminho.pt Orientador: Prof. João Miguel Clemente de Sena Esteves

2 SUMÁRIO Introdução Descrição do Sistema e Análise do Problema Requisitos do Sistema Redes de Comunicação: ASI vs CAN Parque de Teares Resultados Finais Protótipo Final Conclusões Trabalho Futuro 2

3 Âmbito do projecto INTRODUÇÃO Vale I&DT - Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico, atribuído pelo QREN TecMinho: Interface com a Indústria Associação com a empresa Marinho & Rocha, Lda, de produção de peúgas e similares, em Fafe: Corpo Laboral: 25 trabalhadores Parque de Teares: 164 teares, 110 activos Produção média: peúgas/dias Aplicação real do sistema a implementar 3

4 Tear Electrónico O SISTEMA Tear Semi-Electrónico Tear Mecânico Aquisição de sinais Actuação

5 ANÁLISE DO PROBLEMA Problemas identificados: Falta de comunicação entre o sistema produtivo e os programas de Gestão e Planeamento de Produção Incapacidade de paragem da produção ao fim do ciclo produtivo pré-estabelecido Desconhecimento da causa de paragem dos teares por parte dos operadores

6 Projecto e implementação de uma rede de comunicações e dos interfaces que permitam ligar os teares a um sistema controlado por computador: Distinção das diferentes causas de falhas Controlo remoto da produção Fácil remoção e ligação de novos teares na rede Custo final reduzido REQUISITOS DO SISTEMA Fácil manipulação e percepção 6

7 REDES DE COMUNICAÇÕES AS-I (Actuator Sensor Interface) Módulos de IN/OUT Fonte de Alimentação AS-I Placa de PC para AS-I 7

8 REDES DE COMUNICAÇÕES CAN (Controller Area Network) CAN_H CAN_L PC PIC18F4580 Transceptor CAN PIC18F4580 Transceptor RS232 Transceptor CAN PIC18F4580 Transceptor CAN

9 AS-I VS CAN Estudo comparativo das redes AS-I e CAN AS-I CAN Designação: Actuator Sensor Interface Controller Area Network Principal aplicação: Industria fabril Automóveis Implementação: Muito fácil Acessível Modo de implementação: Módulos AS-I dedicados PIC s com módulos CAN Custo do material: Elevado Baixo Custo manutenção: Baixo Baixo CAN rede de mais baixo custo!

10 O PARQUE DE TEARES 164 Total Teares A laborar Em armazém 49 Electrónicos 39 Semi- Electrónicos 15 Mecânicos 13 Electrónicos 17 Semi- Electrónicos 31 Mecânicos Sinais de Leitura (aquisição) Paragem: fio Paragem: elástico Paragem: agulha Paragem: operador Conta-Rotações Contagem de peúgas Modo: On / Off Reset Sinais de Envio (comando) Reset Paragem: fim do ciclo Paragem: sem economias Paragem: emergência Libertar/retomar produção 10

11 O PARQUE DE TEARES

12 SISTEMA IMPLEMENTADO Programa de monitorização e gestão dos teares Dispositivo Master da rede CAN PIC18F4580 Dispositivo Slave da rede CAN PIC18F4580 Dispositivo de Interface Operário/Rede CAN Dispositivo de Actuação Dispositivo de Acondicionamento de Sinal TEAR

13 PROGRAMA DESEVOLVIDO

14 MASTER DA REDE CAN

15 MASTER DA REDE CAN

16 SLAVE DA REDE CAN

17 SLAVE DA REDE CAN

18 INTERFACE PARA O OPERÁRIO

19 INTEGRAÇÃO DOS PROTÓTIPOS

20 TRABALHO DE CAMPO

21 VIDEO DE DEMONSTRAÇÃO

22 Rede de comunicações CAN CONCLUSÃO Boa solução para interligar sensores e actuadores ON/OFF Princípios de funcionamento simples A implementação deste sistema permite a interligação do sistema produtivo aos programas de Gestão e Planeamento de Produção Distingue as diversas causas de falhas Controla remotamente a produção A remoção/ligação de novos teares é simples e não afecta o normal funcionamento da rede Custo final reduzido uma estimativa de 80 por tear

23 TRABALHO FUTURO Continuar o trabalho de desenvolvimento dos dispositivos de aquisição e actuação para o mesmo tipo de teares Optimização dos protótipos de acordo com o estudo efectuado para todos os modelos de teares Testes do funcionamento e optimização da rede CAN com os vários teares interligados

24 TRABALHO FUTURO Transmissão sem fios - ZigBee PIC Slave PIC Master PIC Slave

25 OBRIGADO PELA ATENÇÃO!