automação e supervisão de processos - projeto fabrica de laranja

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Instituto Federal de Goi´as Automa¸ ao e Supervis˜ ao de Processo I Projeto de Automa¸c˜ ao e Supervis˜ ao de Processos em uma F´ abrica de Suco de Laranja Aluno(s) Jo˜ ao Carlos Santos Almeida Marcus Vin´ ıcius Dutra Leovir Junior Professor Dr. Pedro Jos´ eAbr˜ao Goiˆ ania, 11 de Fevereiro de 2015

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Fins acadêmicos e estudos de casos.

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  • Instituto Federal de Goias

    Automacao e Supervisao de Processo IProjeto de Automacao e Supervisao

    de Processos em uma Fabrica de Suco de Laranja

    Aluno(s) Joao Carlos Santos AlmeidaMarcus Vincius DutraLeovir Junior

    Professor Dr. Pedro Jose Abrao

    Goiania, 11 de Fevereiro de 2015

  • Conteudo

    1 Introducao 1

    2 Etapas do Processo 22.1 Recepcao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2 Ensilagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.3 Tratamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.4 Classificacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.5 Extracao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.6 Ajuste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.7 Clarificacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.8 Concentracao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.9 Homogenizacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.10 Resfriamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.11 Evase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

    3 Descricao do Processo 43.1 Recepcao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.2 Ensilagem e Selecao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.3 Classificacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.4 Extracao e Ajuste Fino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83.5 Clarificacao e Concentracao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.6 Homogeneizacao e Resfriamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.7 Envase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

    4 Conclusao 14

    5 Apendices 15

    6 Referencias 38

  • 1 Introducao

    O processo de automacao nas industrias atualmente tem essencial importancia para sua

    competitividade, pois garante uma maior produtividade, com menores perdas nos processos e

    maior qualidade final dos produtos, proporcionando melhor preco de mercado.Algumas van-

    tagens que podem ser citadas aqui sao: melhorar a producao e distribuicao, diminuicao de

    desperdcios, economia de energia, agilidade, qualidade e controle em tempo real.

    Um sistema autonomo pode ser implementado para todos os setores tais como, automo-

    bilstico, qumico, siderurgico e alimentcio, incluindo atividades agrcolas que usam de coletores

    automaticos.

    Atraves do estudo de uma elaboracao de um projeto de automacao industrial, o presente

    trabalho vem para abordar um processo de fabricacao de suco de laranja, composto por mais

    de dez etapas que fazem parte de uma cadeia continua de operacoes, compostas por maquinas

    autonomas, sendo que algumas delas processam completamente etapa em questao, e vem auxi-

    liar ao pessoal do setor operacional em algumas outras etapas.

    Apesar do custo de implementacao de maquinas e softwares serem muitas vezes elevados, os

    resultados provenientes dessa reformulacao da linha de producao permitem que o investimento

    seja recuperado em um curtssimo espaco de tempo, pois os custos de producao serao reduzidos

    e uma vez que um sistema automatico pode executar a tarefa de diversos trabalhadores, isso

    por sua vez diminuira os custos trabalhistas incidentes sobre a mao de obra.

    A fabricacao de suco de laranja e constitudo de etapas de recepcao e estocagem de materia

    prima, tratamento e selecao dos frutos, de extracao e processamento dos subprodutos e envase,

    sendo que algumas dessas etapas sao subdivididas em mais de uma. O sistema e de funciona-

    mento contnuo e fechado (a partir do momento em que o suco foi extrado), prevenindo assim

    o risco de oxidacoes por mistura de ar com o produto. A usina e automatica, com a finalidade

    de evitar o fator de erro humano, e e preciso atentar-se a`s temperaturas a`s quais o produto e

    exposto, para evitar danos a`s propriedades do suco, altamente sensveis ao calor.

    1

  • 2 Etapas do Processo

    2.1 Recepcao

    Esta fase e feita manualmente, com o objetivo de se eliminar as laranjas amassadas,desintegradas, atacadas por fungos e verdes.

    2.2 Ensilagem

    As laranjas sao armazenadas apos a pre-selecao, em sistemas de silos. Estes silos selocalizam em areas bem ventiladas para a remocao dos gases originarios das frutas. O transportedas laranjas e feito por esteiras que a` transportam ate as linhas e processamento.

    2.3 Tratamento

    As laranjas ja limpas, passam por uma esteira de roletes facilitando a visualizacao naselecao dos funcionarios, na separacao daquelas que se danificaram no processo de armazenageme/ou transporte.

    2.4 Classificacao

    O objetivo da classificacao e separar por tamanho, onde e efetuado por um sistema au-tomatico que separa as laranjas conforme o tamanho de seu diametro. Isto e feito porque osequipamentos de extracao de suco e regulado para um determinado tamanho das mesmas. Odeterminado tamanho ira fornecer um melhor rendimento na extracao do suco.

    2.5 Extracao

    A extracao do suco, e feito em equipamentos que funcionam a` base de compressao dalaranja, separando o suco de forma a impedir a contagio de material estranho ao suco. Estesequipamentos fazem a extracao simultaneamente do suco e do oleo essencial da laranja.

    2.6 Ajuste

    Apos a extracao, o suco com alto teor de polpa e enviado a um equipamento denominadofinisher, que tem a finalidade da remocao de partculas insoluveis. A regulagem das peneiras eabertura neste equipamento, e de suma importancia, pois podera haver perda de suco, sendoo mesmo eliminado com a polpa e os materiais insoluveis. O suco resultante da operacao doajuste fino contem aproximadamente 12 a 13% de polpa em suspensao.

    2.7 Clarificacao

    A operacao de clarificacao do suco tem por finalidade estabelecer o teor final de polpa,por meio do processo de centrifugacao, que permite reduzir a polpa suspensa ate o teor quepode variar de 1 a 6%. A clarificacao do suco com centrfuga permite a producao de sucosbastante estaveis ao turvamento, uma vez que nas centrfugas e feita uma classificacao daspartculas causadoras de turbidez. Todas as partculas dispersas tendendo acentuadamente a`sedimentacao podem ser separadas.

    2

  • 2.8 Concentracao

    O suco de laranja e concentrado em evaporador de varios estagios e que funciona a vacuo.Neste tipo de equipamento, o suco e submetido inicialmente a` temperatura de 90 a 95oCdurante 30 a 40 segundos. Este tratamento termico tem por finalidade principal promover ainativacao dos enzimos pectinolticos. Os enzimos presentes no suco de laranja apresentam omaximo de atividade por volta do pH 7,0 a 7,5. Acredita-se ser uma das principais causasda instabilidade na capacidade de geleificacao no suco nao pasteurizado ou em concentradoscongelados. Os evaporadores para concentracao de suco de laranja funcionam em ate 8 estagiose 6 efeitos. Este equipamento possibilita uma economia de energia, pois evapora, para cadaquilo de vapor introduzido, 5,4 quilos de agua. A temperatura de evaporacao do suco varia de85oC no primeiro estagio ate 40oC no ultimo estagio. Durante a concentracao, o suco de laranjapassa de aproximadamente 11o Brix para 65o Brix.

    2.9 Homogenizacao

    Apos a concentracao, o suco de laranja e enviado para tanques de homogeneizacao eresfriamento. Normalmente, o suco sai do evaporador com uma temperatura em torno de 20a 23oC. Isso porque o suco que sai do ultimo estagio do evaporador a uma temperatura entre40 e 42oC passa por um sistema denominado flash cooler, que conduz a temperatura por voltade 20 a 23oC. O processo de resfriamento dos tanques e feito por meio de solucao agua-alcoolresfriado, ate a temperatura de 5oC.

    2.10 Resfriamento

    Apos ser efetuado o processo anterior, o suco e enviado para trocadores de placa onde seraresfriado ate -5oC. Isto e necessario porque alteracoes nas caractersticas reologicas do sucodificultam o seu manuseio a temperaturas mais baixas.

    2.11 Evase

    O suco de laranja resfriado a -5oC e enviado para o envase nas embalagens. Esta operacaoe feita em sala isolada isenta de contaminacao, com ambiente controlado para se evitar adescaracterizacao e contaminacao do suco. As embalagens tetra park sao bastante utilizadasneste processo devido a sua estrutura, garantindo a integridade do suco. Apos o envase dasembalagens, as mesmas sao armazenadas em local fresco e arejado, abrigadas da luz solar.

    3

  • 3 Descricao do Processo

    3.1 Recepcao

    Ao receber a carga de laranjas, a mesma e disposta na esteira de pre-selecao onde omovimento e controlado pelo motor CMD-ESTEIRA-ET1, que e acionado atraves da chaveBT-ACIO-ET1, em caso de emergencia o sistema possui um sistema integrado durante todo opercurso atraves do botao BT-EMERG, os operarios retiram as laranjas danificadas da esteira.As esteira deve ser parada por comando do operador, atraves do mesmo botao de acionamentoou caso o sensor de infravermelho SENS-INFR-ET1 em 10 segundos nao detectar laranja naesteira ou caso o silo fique cheio SENS-NIVALT-ET2 a esteira e parada.

    Figura 1: Descricao da 1o Etapa do Processo

    Figura 2: Processo de Recepcao do Produto

    4

  • Figura 3: Processo de Recepcao do Produto Grafcet

    3.2 Ensilagem e Selecao

    As laranjas com boa qualidade sao direcionadas para o silo, onde ficam estocadas ate aproxima etapa de selecao. O silo possui um exaustor CMD-VENT-ET2, que permanece ligadopara retirar os gases gerados pelos frutos, exceto se o silo estiver vazio SENS-NIVBAI-ET2.Existe uma valvula CMD-VLV-ET2 que pode ser aberta para continuar a proxima etapa.

    A etapa de selecao de inicia ao acionar a botoeira BT-ACIO-ET3, as laranjas pre-selecionadas saem no silo por uma valvula CMD-VLV-ET2 do tipo comporta e sao despejadassobre a esteira com escovas rotativas CMD-ESTEIRA-ET3 ate que o silo esteja vazio SENS-NIVBAI-ET2 ou que a botoeira BT-ACIO-ET3 seja desacionada. Uma vez na esteira, passampor um jato de agua clorada aquecida, lancado atraves da valvula CMD-VLV-ET3. Enquantoo nvel SENS-NIVBAI-ET2 detectar laranjas no silo, mante-se acionados o motor e a valvulaCMD-VLV-ET3 responsavel por lavar as laranjas com jato de agua quente clorada juntamentecom a valvula comporta.

    Figura 4: Descricao da 2o e 3o Etapa do Processo

    5

  • Figura 5: Processo de Ensilagem e Selecao

    Figura 6: Processo de Ensilagem e Selecao do Produto Grafcet

    3.3 Classificacao

    Dando continuidade ao processo, as laranjas seguem pela mesma esteira para classificacao,onde ha uma sequencia de peneiras, ordenadas de forma crescente pelo diametro dos furos,que direcionam as laranjas para as devidas entradas do equipamento de extracao, conforme seutamanho. Esse processo continua enquanto houver laranjas na esteira detectadas pelos sensoresSENS-INFR-TM1-ET4 a SENS-INFR-TM2-ET4, sendo que o motor CMD-MOT-VIB-ET4 devibracao e desligado se nao houver laranjas em nenhum dos pontos.

    6

  • Figura 7: Descricao da 4o Etapa do Processo

    Figura 8: Processo de Classificacao

    Figura 9: Processo de Classificacao Grafcet

    7

  • 3.4 Extracao e Ajuste Fino

    Apos a classificacao das laranjas verifica-se laranja dentro do extrator pelo sensor SENS-INFR-ET05, as laranjas passam pelo processo de compressao, retirando o suco das mesmas,executado pelo pistao pneumatico CMD-PIST-PNEU-05. O extrator permanece ativado en-quanto o sensor SENS-INFR-ET05 detectar presenca de frutos dentro do mesmo. O suco eenviado diretamente ao Finisher atraves da bomba CMD-BOMBA-ET05, que faz a filtrageme o ajuste fino do suco, e depois o armazenando no tanque, ate que o mesmo esteja cheioSENS-NIVALT-ET6 e liberando atraves da valvula CMD-VLV-MOT-ET6.

    Figura 10: Descricao da 5o e 6o Etapa do Processo

    Figura 11: Processo de Extracao e Ajuste Fino

    8

  • Figura 12: Processo de Extracao e Ajuste Fino Grafcet

    3.5 Clarificacao e Concentracao

    O suco armazenado no tanque do finisher e enviado a` centrfuga clarificadora atravesda abertura da valvula CMD-VLV-MOT-ET6. Quando o nvel SENS-NIVALT-CENT-ET7e alcancado a valvula CMD-VLV-MOT-ET6 e fechada e a centrfuga CMD-CENTRI-ET7 eligada. Apos determinado tempo, a valvula CMD-VLV-MOT-ET7 e aberta e o suco passa parao primeiro estagio do evaporador CMD-EVAP1-ET7, aquecido a 85oC, onde passa 30 segundos,e entao a valvula CMD-VLV-MOT2-ET7 e aberta por 1 minutos(tempo total para esvaziar oevaporador), passando para o segundo estagio do evaporador CMD-EVAP2-ET7, aquecido acerca de 40oC.

    Decorrido o tempo para evaporacao, aciona-se a bomba CMD-BOMBA-ET8, transferindoo lquido para o homogeneizador. Todas as valvulas sao reiniciadas e o processo e repetido, ateque o sensor SENS-NIVALT-ET8 indique o recipiente cheio, ou o sensor SENS-NIVBAI-ET6indique que o tanque do finisher esta vazio.

    9

  • Figura 13: Descricao da 7o e 8o Etapa do Processo

    10

  • Figura 14: Clarificacao e Concentracao Grafcet

    3.6 Homogeneizacao e Resfriamento

    O processo se inicia quando o sensor SENS-NIVALT-ET8 indicar que o homogeneizadoresta cheio, o misturador CMD-MISTU-ET8 e acionado, enquanto o lquido e resfriado peloresfriador CMD-COND-RES-ET8. Quando o sensor SENS-TERM-ET8 identificar temperaturade 5oC, o motor e o resfriador sao desligados e a bomba CMD-BOMB2-ET8 transfere o lquidodo homogeneizador para o segundo sistema de resfriamento, ate que o sensor SENS-NIVBAIX-ET8 indique nvel baixo, onde permanece ate atingir temperatura de -5oC, medida pelo sensorSENS-TERM2-ET8, abrindo entao a valvula CMD-VLV-MOT-ET9 e transferindo o lquidopara o tanque do sistema de envase, ate que o nvel do tanque indique cheio SENS-NIVALT-CENT-ET7.

    11

  • Figura 15: Descricao da 9o e 10o Etapa do Processo

    Figura 16: Homogeneizacao e Resfriamento Grafcet

    12

  • 3.7 Envase

    O sistema de envase e acionado sempre que houver lquido no tanque SENS-NIVBAIX-ET8. O motor CMD-MOTOR-ET9 e acionado ate que a embalagem seja detectada pelo sensorSENS-INFR-ET9, e entao o motor para e a valvula CMD-VLV-MOT-ET9 e aberta e conta-seum tempo padrao previamente calculado para se atingir volume da garrafa. Ao atingir 1 litro, avalvula e fechada e o motor novamente acionado, ate que uma nova embalagem seja detectada,repetindo o processo ate que o tanque esteja vazio, conforme o sensor SENS-NIVBAIX-ET8.

    Figura 17: Descricao da 11o Etapa do Processo

    Figura 18: Envase Grafcet

    13

  • 4 Conclusao

    O projeto durante seu desenvolvimento mostrou o quanto e importante organizar as in-formacoes e gerir de forma integra todo a sua construcao para que nao haja incompatibilidadesnas tags em toda sua extensao. O objetivo de fazer um programa onde as informacoes saopadroes e simplificar a manutencao e tambem padronizar todo o seu projeto para possveisampliacoes ou ate mesmo retrofit.1

    A utilizacao Grafcet viabiliza o projeto em questoes de analise da planta como um todopara saber as variaveis que influencia em tal atuador e traz uma visualizacao geral do processode forma rapida, bem mais simples para um leigo. O uso do Ladder, comum nas industrias, efundamental para desenvolver o conhecimento nessa linguagem tao usual para programacao deControle Logicos Programaveis.

    Por fim, todo esse projeto mostra o quao importante e automacao para a industria,pois atraves disso a competitividade aumenta, os precos diminuem e retira funcionarios decondicoes insalubre do ambiente, colocando-os em condicoes que propiciam maior qualidade noseu trabalho.

    1Termo muito utilizado nas industria para indicar atualizacao do maquinario.

    14

  • 5 Apendices

    15

  • Informaes do programaAutor : Joo Carlos, Leovir e Marcus V.Nome do Projecto : Fabricao Suco de LRJ.Verso : 1.0

    Mdulo : SR3B261FUPerodo de execuo da aplicao no mdulo : 5 x 2 msAco do WATCHDOG : InactivoTipo de filt ragem hardware das entradas : Lento (3ms)

    Bloqueio da face anterior do mdulo

    Formato da data : dd/mm/yyyy Mudana da hora Vero/Inverno activa

    Zona : EuropaMudana para a hora de Vero : Maro, ltimo domingoMudana para a hora de Inverno : Outubro, ltimo domingo

    XT2 : SR3XT141FUSem parmetros

    primeiraEtapa.zm2 - v1.0 Fabricao Suco de LRJ.

  • I1

    I2

    I3

    I4

    I5

    I6

    I7

    I8

    I9

    IA

    IB

    IC

    ID

    IE

    IF

    IG

    Q1

    Q2

    Q3

    Q4

    Q5

    Q6

    Q7

    Q8

    Q9

    QA

    IHXT2

    IJXT2

    IKXT2

    ILXT2

    INXT2

    IPXT2

    IQXT2

    IRXT2

    QB 8E/6S REL NORMALMENTE ABERTOXT2

    QC 8E/6S REL NORMALMENTE ABERTOXT2

    QD 8E/6S REL NORMALMENTE ABERTOXT2

    QE 8E/6S REL NORMALMENTE ABERTOXT2

    QF 8E/6S REL NORMALMENTE ABERTOXT2

    QG 8E/6S REL NORMALMENTE ABERTOXT2

    BT-ACIO-ET1

    BT-EMERG

    SENS-INFR-ET1

    CMD-ESTEIRA-ET1

    B07

    SENS-NIVALT-ET2

    B10

    B11

    B12

    SENS-NIVBAIX-ET2

    BT-ACIO-ET3

    CMD-VENT-ET2

    B20

    B21

    B23

    CMD-VLV-ET2

    B25B26

    CMD-VLV-ET3

    B29

    B30

    B31

    SENS-INFR-TM1-ET4

    SENS-INFR-TM2-ET4

    CMD-MOT-VIB-ET4

    B35

    B38B39

    CMD-ESTEIRA-ET3

    B42

    B43

    CMD-BOMBA-ET05

    CMD-PIST-PNEU-05

    CMD-MOT-FISH-ET6

    CMD-VLV-MOT-ET6

    SENS-INFR-ET05

    B49

    B50

    SENS-NIVALT-ET6

    SENS-NIVBAI-ET6

    B53

    B54

    B60

    B63

    B64B65B66

    B67

    B69

    B70 B71

    primeiraEtapa.zm2 - v1.0 Fabricao Suco de LRJ.

    Esquema do programa

  • Entradas fsicas

    Entrada N Smbolo Funo Bloqueio Parmetros Comentrio

    I1 B00 Boto pressoluminoso --- Sem parmetrosBT-ACIO-ET1

    I2 B02 Boto pressoluminoso --- Sem parmetros BT-EMERG

    I3 B03 Detector depresena --- Sem parmetros SENS-INFR-ET1

    I4 B08 Detector deproximidade --- Sem parmetrosSENS-NIVALT-ET2

    I5 B14 Boto pressoluminoso --- Sem parmetrosBT-ACIO-ET3

    I6 B13 Detector deproximidade --- Sem parmetrosSENS-NIVBAIX-ET2

    I7 B32 Detector depresena --- Sem parmetrosSENS-INFR-TM1-ET4

    I8 B33 Detector depresena --- Sem parmetrosSENS-INFR-TM2-ET4

    I9 B48 Detector depresena --- Sem parmetrosSENS-INFR-ET05

    IA B51 Detector deproximidade --- Sem parmetrosSENS-NIVALT-ET6

    IB B52 Detector deproximidade --- Sem parmetrosSENS-NIVBAI-ET6

    Sadas fsicas

    Sada N Smbolo Funo Comentrio

    Q1 B05 Motor CMD-ESTEIRA-ET1

    Q2 B19 Ventilador CMD-VENT-ET2

    Q3 B24Contacto

    normalmenteaberto

    CMD-VLV-ET2

    Q4 B27 Vlvula CMD-VLV-ET3

    Q5 B40 Motor CMD-ESTEIRA-ET3

    Q6 B34 Motor CMD-MOT-VIB-ET4

    Q7 B44 Motor CMD-BOMBA-ET05

    Q8 B45 Veio CMD-PIST-PNEU-05

    Q9 B46 Ventilador CMD-MOT-FISH-ET6

    QA B47Contacto

    normalmenteaberto

    CMD-VLV-MOT-ET6

    primeiraEtapa.zm2 - v1.0 Fabricao Suco de LRJ.

  • Funes parametrizveis

    N Smbolo Funo Bloqueio Remanncia Parmetros Comentrio

    B12 TemporizadorA/C No NoTempo de arranque : 0H 0M 10STempo de paragem : 0H 0M 10S

    B43 TemporizadorB/H No NoTempo de arranque : 0H 0M 5SFuno B

    primeiraEtapa.zm2 - v1.0 Fabricao Suco de LRJ.

  • Informaes do programaAutor : Joo Carlos, Leovir e Marcus V.Nome do Projecto : Fabricao Suco de LRJ.Verso : 1.0

    Mdulo : SR3B261BPerodo de execuo da aplicao no mdulo : 5 x 2 msAco do WATCHDOG : InactivoTipo de filt ragem hardware das entradas : Lento (3ms)

    Bloqueio da face anterior do mdulo

    Formato da data : dd/mm/yyyy Mudana da hora Vero/Inverno activa

    Zona : EuropaMudana para a hora de Vero : Maro, ltimo domingoMudana para a hora de Inverno : Outubro, ltimo domingo

    XT2 : SR3XT141BSem parmetros

    segundaEtapa.zm2 - v1.0 Fabricao Suco de LRJ.

  • I1

    I2

    I3

    I4

    I5

    I6

    I7

    I8

    I9

    IA

    IB

    IC

    ID

    IE

    IF

    IG

    Q1

    Q2

    Q3

    Q4

    Q5

    Q6

    Q7

    Q8

    Q9

    QA

    IHXT2

    IJXT2

    IKXT2

    ILXT2

    INXT2

    IPXT2

    IQXT2

    IRXT2

    QB 8E/6S REL NORMALMENTE ABERTOXT2

    QC 8E/6S REL NORMALMENTE ABERTOXT2

    QD 8E/6S REL NORMALMENTE ABERTOXT2

    QE 8E/6S REL NORMALMENTE ABERTOXT2

    QF 8E/6S REL NORMALMENTE ABERTOXT2

    QG 8E/6S REL NORMALMENTE ABERTOXT2

    CMD-CENTRI-ET7

    CMD-EVAP1-ET7

    CMD-EVAP2-ET7

    CMD-VLV-MOT-ET7

    CMD-VLV-MOT2-ET7

    CMD-BOMBA-ET8

    CMD-COND-RES-ET8

    CMD-BOMB2-ET8

    CMD-MISTU-ET8

    CMD-COND2-RES-ET8

    CMD-VLV-MOT-ET8

    CMD-MOTOR-ET9

    CMD-VLV-MOT-ET9

    B13

    SENS-NIVBAIX-CENT-ET7

    SENS-NIVALT-CENT-ET7

    SENS-NIVALT-ET8

    SENS-NIVBAIX-ET8

    SENS-TERM-ET8

    SENS-TERM2-ET8

    SENS-NIVBAIX2-ET8

    SENS-NIVALT2-ET8

    SENS-INFR-ET9

    B27

    B31

    B32

    B33B35

    B36

    B38

    B39

    B40B41

    B42B43

    B44

    B45

    B46

    B47

    B48

    B49B50

    B51

    B52

    B53

    B54

    B56

    B58

    B59

    B62

    B63

    B64

    segundaEtapa.zm2 - v1.0 Fabricao Suco de LRJ.

    Esquema do programa

  • Entradas fsicas

    Entrada N Smbolo Funo Bloqueio Parmetros Comentrio

    I1 B14 Detector deproximidade --- Sem parmetrosSENS-NIVBAIX-CENT-ET7

    I2 B15 Detector deproximidade --- Sem parmetrosSENS-NIVALT-CENT-ET7

    I3 B16 Detector deproximidade --- Sem parmetros SENS-NIVALT-ET8

    I4 B17 Detector deproximidade --- Sem parmetros SENS-NIVBAIX-ET8

    I5 B18 Comutador --- Sem parmetros SENS-TERM-ET8

    I6 B19 Comutador --- Sem parmetros SENS-TERM2-ET8

    I7 B20 Detector deproximidade --- Sem parmetrosSENS-NIVBAIX2-ET8

    I8 B21 Detector deproximidade --- Sem parmetrosSENS-NIVALT2-ET8

    I9 B22 Detector depresena --- Sem parmetrosSENS-INFR-ET9

    Sadas fsicas

    Sada N Smbolo Funo Comentrio

    Q1 B00 Rel esttico CMD-CENTRI-ET7

    Q2 B04Contacto

    normalmenteaberto

    CMD-VLV-MOT2-ET7

    Q3 B01 Aquecimento CMD-EVAP1-ET7

    Q4 B03Contacto

    normalmenteaberto

    CMD-VLV-MOT-ET7

    Q5 B02 Aquecimento CMD-EVAP2-ET7

    Q6 B05 Motor CMD-BOMBA-ET8

    Q7 B06 Aquecimento CMD-COND-RES-ET8

    Q8 B08 Ventilador CMD-MISTU-ET8

    Q9 B07 Motor CMD-BOMB2-ET8

    QA B09 Aquecimento CMD-COND2-RES-ET8

    B10Contacto

    normalmenteaberto

    CMD-VLV-MOT-ET8

    B11 Motor CMD-MOTOR-ET9

    segundaEtapa.zm2 - v1.0 Fabricao Suco de LRJ.

  • Sada N Smbolo Funo Comentrio

    B12Contacto

    normalmenteaberto

    CMD-VLV-MOT-ET9

    Funes parametrizveis

    N Smbolo Funo Bloqueio Remanncia Parmetros Comentrio

    B32 TemporizadorA/C No NoTempo de arranque : 0H 3M 0STempo de paragem : 0H 0M 0S

    B38 TemporizadorA/C No NoTempo de arranque : 0H 0M 30STempo de paragem : 0H 0M 30S

    B41 TemporizadorA/C No NoTempo de arranque : 0H 1M 0STempo de paragem : 0H 1M 0S

    B43 TemporizadorA/C No NoTempo de arranque : 0H 2M 0STempo de paragem : 0H 2M 0S

    B45 TemporizadorA/C No NoTempo de arranque : 0H 2M 0STempo de paragem : 0H 2M 0S

    B62 TemporizadorA/C No NoTempo de arranque : 0H 0M 10STempo de paragem : 0H 0M 10S

    B64 TemporizadorA/C No NoTempo de arranque : 0H 0M 10STempo de paragem : 0H 0M 10S

    segundaEtapa.zm2 - v1.0 Fabricao Suco de LRJ.

  • Relatrio Tcnico

    Projeto fabLaranj

    Controlador Controlador1

    Famlia MPC6006

  • Programa Program0 (Declaraes) Pgina:1

    Variveis Locais

    Nome Tipo de Dado Atributo Valor Inicial Descrio

    SENSOR_CORTA BOOL NO RETENTIVO Desliga primeira etapa se tempo atingido.

    TEMPO TIME NO RETENTIVO Varivel de armazenamento de tempo.

    PET1 TIME NO RETENTIVO 10000 Tempo para desligamento da esteira(primeira et

    SENS_INFR_TM1_DESL BOOL NO RETENTIVO Desliga etapa de classificao se tempo atingid

    SENS_INFR_TM2_DESL BOOL NO RETENTIVO Desliga etapa de classificao se tempo atingid

    TEMPO1 TIME NO RETENTIVO Varivel de armazenamento de tempo.

    TEMPO2 TIME NO RETENTIVO Varivel de armazenamento de tempo.

    TEMPO3 TIME NO RETENTIVO Varivel de armazenamento de tempo.

    SENS_INFR_ET05_DESL BOOL NO RETENTIVO Filtro on/off do sensor infravermelho.

    PT7 TIME NO RETENTIVO 300000 Tempo de 3 minutos para centrifugar.

    TEMPO4 TIME NO RETENTIVO Varivel de armazenamento de tempo.

    CENTRI_ET7_DESL BOOL NO RETENTIVO Desliga a centrfuga quando tempo atingido.

    PET7 TIME NO RETENTIVO 30000 Tempo para desligamento da evaporadora 1.

    TEMPO5 TIME NO RETENTIVO Varivel de armazenamento de tempo.

    EVAP1_DESL BOOL NO RETENTIVO Desliga evaporadora 1 quando tempo atingido

    PT77 TIME NO RETENTIVO 100000 Tempo para retirada de todo liquido do evaporad

    TEMPO6 TIME NO RETENTIVO Varivel de armazenamento de tempo.

    DESL_VLVET8 BOOL NO RETENTIVO Desliga a vlvula quando tempo atingido.

    PT78 TIME NO RETENTIVO 200000 Tempo para desligamento do evaporador 2.

    TEMPO7 TIME NO RETENTIVO Varivel de armazenamento de tempo.

    DESL_EVAP2_ET7 BOOL NO RETENTIVO Desliga o evaporador 2 quando tempo atingido

    DESL_VLV_MOT_ET9 BOOL NO RETENTIVO Desliga vlvula envase quando tempo atingido

    TEMPO8 TIME NO RETENTIVO Varivel de armazenamento de tempo.

    TET9 TIME NO RETENTIVO 5000 Tempo para envase da garrafa, obtida atraves d

  • Programa Program0 (Declaraes) Pgina:2

    Instncias de Blocos Funcionais

    Nome Tipo Descrio

    ET1_DESL_ESTEI TON

    ET4_DESL_MOT_VIB TON

    ET4_DESL_MOT_VIB_2 TON

    ET7_DESL_CENTRI TON

    ET6_DESL_EVAP1 TON

    ET8_DESL_VLV TON

    ET8_DESL_VLVET7 TON

    ET5_FILTRO_ON_OFF TOF

    ET9_ENVASE TON

  • Programa Program0 (Cdigo Ladder) Pgina:3

    Lgica para primeira etapa para ligar a esteira de recepo. A descrio encontra-se no trabalho descritivo.

    BT_ACIO_ET1

    CMD_ESTEIRA_ET1

    BT_EMERG CMD_ESTEIRA_ET1SENSOR_CORTA SENS_NIVALT_ET20001

    Lgica de verificao se laranjas na esteira durante 10 segundos, caso contrrio ocorre o desligamento da mesma.

    SENS_INFR_ET1 SENSOR_CORTABT_ACIO_ET1

    CMD_ESTEIRA_ET1

    ET1_DESL_ESTEI

    IN QPTPET1 ET TEMPO

    TON0002

    Lgica de acionamento do exaustor para Silo.

    SENS_NIVBAI_ET2 CMD_VENT_ET2

    0003

    Lgica para o acionamento da terceira etapa de seleo onde h o acionamento da vlvula comporta, vlvula para lavagem e motor da esteira.

    SENS_NIVBAI_ET2 BT_EMERG CMD_ESTEIRA_ET3

    CMD_VLV_ET2

    CMD_VLV_ET3

    BT_ACIO_ET3

    CMD_ESTEIRA_ET3

    SENS_NIVALT_ET60004

    Lgica da etapa de classificao das laranjas, onde h uma verificao se tem laranja na esteira por um tempo determinado.

    SENS_INFR_TM1_ET4 SENS_INFR_TM1_DESLET4_DESL_MOT_VIB

    IN QPTPET1 ET TEMPO1

    TON0005

    SENS_INFR_TM2_ET4 SENS_INFR_TM2_DESLET4_DESL_MOT_VIB_2

    IN QPTPET1 ET TEMPO2

    TON0006

    SENS_INFR_TM1_DESL

    SENS_INFR_TM1_DESL

    CMD_MOT_VIB_ET4

    0007

  • Programa Program0 (Cdigo Ladder) Pgina:4

    Etapa de extrao do suco e ajuste fino, essa etapa um processo continuo.

    SENS_INFR_ET05 SENS_INFR_ET05_DESLET5_FILTRO_ON_OFF

    IN QPTPET1 ET TEMPO3

    TOF0008

    SENS_INFR_ET05_DESL CMD_BOMBA_ET05

    CMD_PIST_PNEU_05

    SENS_NIVALT_ET6 CMD_VLV_MOT_ET6 CMD_VLV_MOT_ET6 CMD_CENTRI_ET7CMD_VLV_MOT_ET70009

    CMD_MOT_FISH_ET6SENS_NIVBAI_ET6 SENS_NIVALT_ET6 CMD_VLV_MOT_ET60010

    CMD_VLV_MOT_ET6CMD_PIST_PNEU_05 CMD_MOT_FISH_ET6

    CMD_VLV_MOT_ET6

    SENS_NIVBAI_ET6 SENS_NIVALT_CENT_ET70011

    CMD_VLV_MOT_ET6 CMD_CENTRI_ET7SENS_NIVBAIX_CENT_ET7 SENS_NIVALT_CENT_ET7 CENTRI_ET7_DESL0012

    SENS_NIVALT_CENT_ET7ET7_DESL_CENTRI

    IN QPTPT7 ET TEMPO4

    TON CENTRI_ET7_DESL

    0013

    CENTRI_ET7_DESL CMD_VLV_MOT_ET7

    CMD_VLV_MOT_ET7

    SENS_NIVBAIX_CENT_ET70014

    Lgica para clarificao e concentrao, foram utilizadas vrias condies afim de certificar que o processo antior no causar interferncia no atual.

    SENS_NIVBAIX_CENT_ET7 SENS_NIVALT_CENT_ET7 CMD_VLV_MOT_ET6 CMD_VLV_MOT_ET7 CMD_EVAP1_ET7EVAP1_DESLSENS_NIVBAI_ET60015

    SENS_NIVBAIX_CENT_ET7ET6_DESL_EVAP1

    IN QPTPET7 ET TEMPO5

    TON EVAP1_DESLCMD_VLV_MOT_ET7 CMD_MOT_FISH_ET6CMD_VLV_MOT_ET60016

  • Programa Program0 (Cdigo Ladder) Pgina:5

    EVAP1_DESL CMD_VLV_MOT2_ET7DESL_VLVET80017

    EVAP1_DESLET8_DESL_VLV

    IN QPTPT77 ET TEMPO6

    TON DESL_VLVET8

    0018

    DESL_VLVET8 EVAP1_DESL CMD_EVAP2_ET7DESL_EVAP2_ET70019

    DESL_VLVET8 EVAP1_DESLET8_DESL_VLVET7

    IN QPTPT78 ET TEMPO7

    TON DESL_EVAP2_ET7

    0020

    DESL_VLVET8 EVAP1_DESL DESL_EVAP2_ET7 CMD_BOMBA_ET8SENS_NIVALT_ET8 CMD_COND_RES_ET8 CMD_BOMB2_ET8 CMD_COND2_RES_ET8CMD_VLV_MOT_ET80021

    Etapa de homogeneizao e resfriamento, essa etapa consiste em um processo com vrios sensores e atuadores, continuamente.

    SENS_NIVALT_ET8 SENS_TERM_ET8 CMD_COND_RES_ET8

    CMD_MISTU_ET8

    0022

    SENS_TERM_ET8 CMD_BOMB2_ET8SENS_NIVBAIX_ET8CMD_COND_RES_ET8CMD_MISTU_ET80023

    SENS_TERM_ET8CMD_BOMB2_ET8 CMD_COND2_RES_ET8SENS_TERM2_ET80024

    CMD_COND2_RES_ET8CMD_BOMB2_ET8CMD_MISTU_ET8 SENS_TERM2_ET8 CMD_VLV_MOT_ET8SENS_NIVALT2_ET80025

    Processo de envase das garrafas.

    SENS_NIVBAIX2_ET8 CMD_VLV_MOT_ET9SENS_INFR_ET9 DESL_VLV_MOT_ET90026

  • Programa Program0 (Cdigo Ladder) Pgina:6

    ET9_ENVASE

    IN QPTTET9 ET TEMPO8

    TON DESL_VLV_MOT_ET9SENS_INFR_ET9SENS_NIVBAIX2_ET80027

    CMD_MOTOR_ET9SENS_INFR_ET9

    CMD_VLV_MOT_ET9

    0028

  • Relatrio Tcnico

    Projeto projSucoRev1

    Controlador Controlador1

    Famlia MPC6006

  • Programa Programa1 (Declaraes) Pgina:1

    Variveis Locais

    Nome Tipo de Dado Atributo Valor Inicial Descrio

    TEMPO TIME NO RETENTIVO

    TEMPOE13 TIME NO RETENTIVO 300000

    TEMPOE15 TIME NO RETENTIVO 30000

    TEMPO2 TIME NO RETENTIVO

    TEMPO3 TIME NO RETENTIVO

    TEMPOE16 TIME NO RETENTIVO 100000

    TEMPOE17 TIME NO RETENTIVO 200000

    TEMPO5 TIME NO RETENTIVO

    TEMP5 TIME NO RETENTIVO 10000

    TEMP7 TIME NO RETENTIVO

  • Programa Programa1 (Declaraes) Pgina:2

    Instncias de Blocos Funcionais

    Nome Tipo Descrio

    TON_1 TON

    TON_2 TON

    TON_3 TON

    TON_4 TON

    TON_5 TON

  • Programa Programa1 (Cdigo Ladder) Pgina:3

    E1 E2

    BT_EMERG

    SENS_NIVALT_ET2

    SE0

    RE1

    0001

    SE1BT_ACIO_ET1 SENS_NIVALT_ET2

    RE0

    0002

    SENS_NIVBAI_ET2SE2

    0003

    SENS_NIVBAI_ET2RE2

    RE4

    0004

    E4 E5 E6SE3BT_ACIO_ET3

    RE4

    0005

    SENS_NIVBAI_ET2SE4

    RE3

    E3 BT_EMERG0006

    SENS_INFR_TM1_ET4SE7

    SENS_INFR_TM2_ET4

    0007

    SENS_INFR_TM2_ET4RE8SENS_INFR_TM1_ET4

    0008

  • Programa Programa1 (Cdigo Ladder) Pgina:4

    E10 E11SE9

    SENS_INFR_ET05R

    E10

    SENS_NIVALT_ET6

    0009

    SENS_INFR_ET05 E9S

    E10

    RE9

    SENS_NIVALT_ET60010

    SENS_NIVBAI_ET6S

    E11E5

    RE5

    0011

    SENS_NIVALT_ET6SE5

    RE11

    0012

    SENS_NIVALT_CENT_ET7S

    E13

    RE5

    0013

    E13TON_1

    IN QPTTEMPOE13 ET TEMPO

    TONS

    E14

    RE13

    0014

    E13 E14 SENS_NIVBAIX_CENT_ET7S

    E15

    RE14

    0015

    E15TON_2

    IN QPTTEMPOE15 ET TEMPO2

    TONS

    E16

    RE15

    0016

  • Programa Programa1 (Cdigo Ladder) Pgina:5

    E16TON_3

    IN QPTTEMPOE16 ET TEMPO3

    TONS

    E17

    RE16

    0017

    E17TON_4

    IN QPTTEMPOE17 ET TEMPO5

    TONS

    E18

    RE17

    0018

    E18 SENS_NIVALT_ET8S

    E19

    RE18

    RE24

    0019

    SENS_NIVALT_ET8 E19S

    E20

    RE19

    0020

    E20S

    E21SENS_TERM_ET8

    RE20

    0021

    E21 SENS_NIVBAIX_ET8S

    E22

    RE21

    0022

    E22S

    E23SENS_TERM2_ET8

    RE22

    0023

    E23 SENS_NIVALT2_ET8S

    E24

    RE23

    0024

  • Programa Programa1 (Cdigo Ladder) Pgina:6

    SENS_NIVBAIX2_ET8S

    E25SENS_INFR_ET9

    RE26

    0025

    SENS_NIVBAIX2_ET8 SENS_INFR_ET9S

    E26

    RE25

    0026

    E26TON_5

    IN QPTTEMP5 ET TEMP7

    TONS

    E27

    RE26

    0027

    E27 SENS_INFR_ET9R

    E27

    0028

  • 6 Referencias

    [1] FRANCHI, Claiton Moro. CAMARGO, Valter Luis Arlindo. Controladores Logicos

    Programaveis Sistemas Discretos. 2a Ed. Sao Paulo: Erica, 2010.

    [2] PACOLLA, Leonardo Henrique Krom. Automacao em Planta de suco de Laranja de

    Pequeno Porte. Sao Carlos, 2009.

    [3] SILVEIRA, Paulo R. da; SANTOS, Winderson E. Automacao e Controle Discreto. 9.

    ed. Sao Paulo: Erica, 2009.

    [4] Thomazini, Daniel, Sensores Industriais: Fundamentos e Aplicacoes, Editora Erica

    LTDA, Sao Paulo, 2005.

    [5] ALVES, Jose Luiz Loureiro. Instrumentacao, controle e automacao de processos. 2a

    Ed. Rio de Janeiro: Livros Tecnicos e Cientficos, 2010.

    38