relatório esteira

Colgio Piau - Unidade de CaratingaPortaria de Autorizao SEE N. 1187/2009 de 14/10/09

TEMA: ESTEIRA PADRO INDUSTRIAL POR PLC E POR CIRCUITO Equipe: Jos Custdio, Arcir, Janilson e Gilmar

Caratinga, 12 de Setembro 2011


TEMA: ESTEIRA PADRO INDUSTRIAL POR PLC E POR CIRCUITO

Trabalho apresentado ao Curso Tcnico em Eletrnica, do Centro Educacional Lagoa do Pial na disciplina Manuteno e Instrumentao, como requisito para a concluso do 3 mdulo, sob orientao do Guilherme Cassimiro de Araujo Borges.

Caratinga, 12 de Setembro 2011


A idia do projeto foi concebida em sala de aula junto do professor com os alunos presentes, cada equipe composta por quatro pessoas que ficou responsvel por um projeto, a distribuio dos trabalhos foi feita por sorteio que ficou desta forma: 01 Outdoor Eletrnico: Lucas Magno Thales 02 Elevador: Srgio Rodrigo Marcelo Wesley 03 Semforo: Cssio Geovane Rmulo Walker 04 Esteira Industrial Janilson Gilmar Jos Custdio Arcir Foi passado o padro de funcionamento dos prottipos, a principal caracterstica do trabalho seria de forma programada usando um PLC, porm a equipe decidiu por conta prpria criar um circuito de autonomia que eliminasse o uso da unidade programada. O Projeto - Esteira Industrial Foi dado que o equipamento teria que ter um sensor que detectasse o objeto inicial, e que o mesmo iniciaria o acionamento do motor para que este objeto fosse de encontro ao um segundo sensor e que neste ele pararia o motor e em seguida acionasse uma vlvula para enchesse o recipiente por alguns segundos de depois novamente acionaria o motor novamente e finalizasse o processo. A figura abaixo mostra o processo de funcionamento.


Deu-se inicio a montagem da parte estrutural da esteira, a equipe optou em faz-la de madeira para ficar mais fcil a o trabalho e manipulao dos componentes, os rolos de trao e guia foi retirado de impressoras sucateadas, foram usados sensores infravermelhos, motor de passo, vlvula de gua, madeira e componentes eletrnicos para montagem de algumas placas para o funcionamento. A estrutura feita com madeira de reflorestamento seguindo normas ambientais, o projeto na figura abaixo:

Projeto feito no AutoCAD, Matria presente no curso Depois de montado a estrutura de madeira iniciou-se a colocao do motor e eixos proveniente de sucata de impressora

Na foto acima mostrado componentes usados na montagem


O motor de passo foi colocado em uma combinao com engrenagens onde obteve mais fora e rapidez com uma quantidade menor de giros.

Motor de Passo Lexmark com engrenagens da HP A lona onde se colocaria o objeto foi retirada de uma placa luminosa desativada, para o propsito serviu muito bem.

Lona j montada e esticada Os sensores TX foram comprados novos, e os RX foram retirados de vdeos cassetes desativados, foi necessrio montar um circuito de comutao para cada sensor, pois o PLC necessita de chave para receber os comandos.

Esquema eltrico de comutao dos infravermelhos


Estrutura aproveitada de Jack de monitorao de telefonia

A placa com a montagem j completa para os sensores Terminado o circuito de deteco faltava o circuito de acionamento, que implica no acionamento do motor e da vlvula de gua. Como o PLC tem sua sada uma voltagem de 24 Volts DC ficou definido que seria usado rele de 24 volts para acionar a vlvula de gua, sua tenso de funcionamento so 127 Volts AC e a placa de controle de motor de passo que funciona com 12 Volts DC.

Placa com circuito de entradas e sadas completo O motor de passo precisa de uma placa controladora para funcionar segue uma lgica binria, o circuito mostrado na figura abaixo.

Circuito eletrnico da controladora do motor de passo


A placa de Circuito Impresso

A placa j montada e no lugar

A idia era usar as tenses fornecidas pelo prprio PLC ms devido a necessidade de circuitos eletrnicos auxiliares se fez necessrio a utilizao de uma fonte para alimentar a estrutura interna eltrica. Foi usada uma fonte de computador sucateada ms em funcionamento.

Os terminais de acoplagem do PLC com a esteira ficou posicionada do lado de fora para que sua acessibilidade fosse rpida.


Depois do Hardware pronto restou somente o programa para executar as funes da esteira, a programao feita em LEADER uma linguagem prpria do PLC.

Os testes foram executados e todos foram bem sucedidos terminados a primeira parte do projeto ficando agora fazer a parte eletrnica do circuito sem a necessidade do PLC para sua execuo.

Projeto pronto somente para funcionamento para o PLC Na segunda parte do projeto consiste em montar um circuito em que a esteira funciona sem a necessidade de um PLC e no perdesse esta caracterstica, seria um sistema para duas plataformas uma Digital e outra Eletrnica. Para isso foi feito um estudo de que forma e como seria feito o processo, duas idias foram cogitadas, uma seria a utilizao de circuitos digitais usando portas lgicas e a segunda opo seria a utilizao de contatares ambas as situaes foram estudadas durante o curso. Em uma anlise mais profunda detectamos que poderamos nos deparar com problemas com alguns clculos do currculo de engenharia da eletrnica, e como o tempo estava curto para pesquisas desistindo desta opo. Na matria Manuteno e Instrumentao estudamos sobre conceitos de automao industrial isso nos deu base para podermos programar o PLC e tambm desenvolver o circuito de carga de controle da esteira, no ser necessrio o diagrama de comando, basicamente o mesmo feito em Leader descrito acima. Existiu a necessidade de montar dois temporizadores, um para definir o tempo de rolagem da esteira e o outro para definir o tempo em que a vlvula de gua permaneceria aberta.


Para poder montar e simular a placa usou-se o Proteus que um programa para engenheiros eltrico e eletrnico que simula e cria a placa para confeco de circuito impresso. Usamos o projeto de um seqencial para poder - mos obter o resultado similar desejado, foi feita uma modificao com relao ao Clock do CI 555 e o resto foi definir em qual LED o circuito acionaria o dispositivo de acionamento.

Diagrama do temporizador

Desenho da placa

Desenho da placa em 3D

O circuito funcionou bem at notarmos que existia um problema com o reinicio do clock, tinha momentos que no inicia do ponto Q0 que o inicio da contagem. O problema foi resolvido usando um circuito do tipo RC quando a alimentao ligada, o pino 15 (reset) fica momentaneamente num nvel alto, porque no instante zero a d.d.p. no capacitor descarregado zero e, portanto o potencial do pino 15 indicado na figura o mesmo da sada da fonte. Conseqentemente, a primeira sada do contador levada imediatamente para o nvel alto enquanto as demais ficam no nvel baixo. Uma frao de segundo depois, quando o capacitor j est carregado, o circuito volta a sua condio normal.


Problemas resolvidos hora de montar o circuito, foi usado rels comuns de 12 v para simular contactores e como tinham em quantidade na sucata foi uma economia considervel de dinheiro e espao.

Temporizador acima e a barra de rels abaixo Outra importante funo adicionada ao circuito foi a implementao de um controle externo onde possvel Ligar/Desligar a esteira com indicao luminosa, dois potencimetros foram colocados para ajuste dos temporizadores bem como visualizar o tempo de cada um deles.

Todos os testes foram realizados e tivemos xito na concluso do projeto, claro que alguns pontos tcnicos no foram colocados neste relatrio por considerar irrelevante. Alguns problemas durante a execuo atrasaram o termino no prazo inicial previsto, ms correu tudo bem para entrega no prazo estipulado pelo professor.


E a galera um abrao

At a prxima..

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