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UNIVERSIDADE PAULISTA ALEXANDRE N MELKONIAN LUCAS PEREIRA DE OLIVEIRA VINICIUS SANTANA G. FERREIRA MAYCON DIEGO FUCHI LANZO JORGE PAULO R. DA SILVA USO DO CLP NO PROCESSO INDUSTRIAL

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UNIVERSIDADE PAULISTA

ALEXANDRE N MELKONIAN

LUCAS PEREIRA DE OLIVEIRA

VINICIUS SANTANA G. FERREIRA

MAYCON DIEGO FUCHI LANZO

JORGE PAULO R. DA SILVA

USO DO CLP NO PROCESSO INDUSTRIAL

SÃO PAULO

2011

Page 2: Trabalho Pim Completo

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ALEXANDRE N MELKONIAN

LUCAS PEREIRA DE OLIVEIRA

VINICIUS SANTANA G. FERREIRA

MAYCON DIEGO FUCHI LANZO

JORGE PAULO R. DA SILVA

USO DO CLP NO PROCESSO PRODUTIVO

SÃO PAULO

2011

Projeto Integrado Multidisciplinar apresentado à Universidade Paulista - UNIP como requisito parcial para conclusão do primeiro semestre do curso de tecnologia em Automação Industrial

Page 3: Trabalho Pim Completo

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ALEXANDRE N MELKONIAN

LUCAS PEREIRA DE OLIVEIRA

VINICIUS SANTANA G FERREIRA

MAYCON DIEGO FUCHI LANZO

JORGE PAULO R DA SILVA

USO DO CLP NO PROCESSO PRODUTIVO

Aprovado em

__________________________

Prof. Alberto Palazzo,Esp

Universidade Paulista

Page 4: Trabalho Pim Completo

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RESUMO

Este trabalho tem por finalidade familiarizar os estudantes do grupo com o mundo da automação.

Dentre as várias formas de controlar processos industriais, a que mais vem evoluindo ao longo do tempo, é o sistema de controles lógicos programáveis, a tal ponto de ser imprescindível sua utilização na indústria, para própria sobrevivência frente à concorrência.

Atualmente, máquinas e equipamentos para indústria de transformação são fabricados em função do CLP e novas matérias-primas, tornando o mercado de programação e parametrização dos aparelhos escassoS de mão de obra especializada.

Por meio de visita técnica e pesquisa de literaturas, o grupo demonstrou a importância da evolução de maquinários, matéria-prima e CLP dentro do processo industrial

Neste trabalho será abordada a aplicação de um CLP em uma máquina injetora de termoplásticos.

Palavras chave- Máquina injetora, PVC, CLP

ABSTRACT

This study aims to familiarize students in the group with the world of automation.Among the various ways to control industrial processes, has evolved the most over time, is the programmable logic control system, to the point of being essential to its use in industry for survival against the competition.

Currently, machinery and equipment manufacturing industry are manufactured according to the PLC and new raw materials, making the market for programming and configuration of the apparatus of scarce skilled labor.

Through visits and technical research literature, the group demonstrated the importance of the evolution of machinery, raw materials and industrial process within the PLC.

This paper will look at the application of a PLC in a thermoplastic injection molding machine.

Keywords-injection machine, PVC, PLC

Page 5: Trabalho Pim Completo

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SUMÁRIO

Conteúdo

1.INTRODUÇÃO......................................................................................................................................5

1.1 A empresa........................................................................................................................................6

2.1 Máquina injetora..............................................................................................................................7

2.2 Molde...............................................................................................................................................8

2.3 Processo de injeção........................................................................................................................11

2.3.1 VARIÁVEIS DURANTE O PROCESSO DE INJEÇÃO..........................................................................12

2.4 POLICLORETO DE VINILA................................................................................................................13

2.5 CLP (Controlador Lógico Programável)...........................................................................................22

3. Conclusão.........................................................................................................................................39

Fontes:..................................................................................................................................................40

Page 6: Trabalho Pim Completo

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1. INTRODUÇÃO

Com o crescimento da indústria do plástico, o desenvolvimento de novas

matérias-primas e a necessidade de injeção de peças complexas, houve a

necessidade de evolução das máquinas de injeção de plásticos, estudos mais

profundos sobre a aplicação de cada matéria-prima e o desenvolvimento de

periféricos para automação do processo, a fim de torná-lo cada vez mais rápido e

eficiente.

Em um mercado cada vez mais competitivo, a indústria busca qualidade nos

produtos fabricados e aumento da produtividade para torná-la mais eficiente e

competitiva dentro deste.

A evolução tecnológica não tem a função de substituir o elemento humano

dentro do processo fabril, mas sim, um meio de garantir uma alta produtividade, com

elevada eficiência e padrão de qualidade, permitindo com isso uma redução no

custo final do produto, bem como sua disponibilidade em tempos relativamente

menores e quantidades maiores.

Neste trabalho, demonstraremos as várias etapas do processo, suas variáveis

e como o CLP influência no aprimoramento do processo.

Page 7: Trabalho Pim Completo

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1.1 A empresa

Melko Plast Ltda, empresa familiar de pequeno porte, fundada em julho/1985,

atua no ramo de recuperação e transformação de plásticos, pelos processos de

injeção e extrusão.

Na extrusão, é recicladora e fabricante de bobinas plásticas em material

reciclado para uso em indústrias de tecelagem, embalagens (sacos plásticos) para

usos diversos, tais como peças usinadas, peças injetadas, estampadas e outros

seguimentos, sacos para lixo preto para uso doméstico e industrial, sacos para lixo

coloridos, usados na coleta seletiva de lixo em várias indústrias.

Na injeção, é fabricante de utilidade domésticas, tendo atualmente como

principal produto o Maxirodo, produto que foi foco da apresentação do processo aos

alunos que participaram da visita.

A Melko Plast Ltda está sediada a Rua Saguairú, 961, no bairro da Casa

Verde em São Paulo/SP, em prédio próprio, e conta com 07 colaboradores diretos

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2.1 Máquina injetora

Injetoras são em regras gerais, máquinas universais, e são equipamentos

utilizados para fabricação descontínua de produtos em termoplásticos, termofixos,

elastômeros, alumínio, e zamak, preferencialmente a partir de fundidos

micromoleculares.

As máquinas injetoras estão especificadas pelo peso máximo de material que

pode ser moldado a cada ciclo de injeção. Este peso é determinado em gramas de

poliestireno, que é utilizado como material padrão com o qual é feita a margem de

capacidade de plastificação, porém o valor adequado dependerá do material a ser

moldado.

Para caracterizar uma injetora, devemos observar:

1) Capacidade de injeção: define a quantidade máxima de material a ser

injetado.

2) Capacidade de plastificação: é a quantidade máxima de material que a

injetora pode homogeneizar.

3) Pressão de injeção: pressão necessária para preencher o molde

4) Pressão de recalque: pressão exercida sobre o molde, após a injeção

5) Força de fechamento: pressão exercida sobre o molde, após o fechamento

e durante a injeção

6) Velocidade de injeção: velocidade com que a massa é enviada para dentro

do molde durante o preenchimento

Fig. 1 – Máquina Injetora de termoplásticos Universal. Fonte: HTTP://www.romi.com.br, acesso em 21/11/2011

Page 9: Trabalho Pim Completo

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Componentes de uma máquina injetora

A injetora é composta de um sistema capaz de homogeneizar e injetar o polímero

fundido para dentro de um molde que da forma ao produto, sendo as principais

partes:

Base

Conjunto injetor

Conjunto de fechamento

Conjunto elétrico e hidráulico

2.2 Molde

O molde de injeção é uma ferramenta construída com o objetivo de moldar

peças de plástico ou alumínio. Também é conhecida como matriz de injeção.

É construída de aços especiais ou não, dependendo das necessidades, e

possui as seguintes partes: cavidade, bucha de injeção, anel de centragem,

extratores, chapa porta extratores, chapa da cavidade, olhal, molas, etc.

Existem moldes de diversos tamanhos e formatos, conforme a utilidade. O

molde, normalmente composto por diversos tipos de aços, é colocado na máquina

injetora para injetar o plástico dentro do molde, e as peças plásticas obtidas da

injeção ou vão diretamente para o consumidor final, por exemplo copos plásticos,

tuperwares ou caixas de arrumação, ou são usadas para outro tipo de indústria que

conjuga várias peças para obter um produto final. Um exemplo disso é a indústria

automobilística que recorre cada vez mais a materiais plásticos para fazer os

veículos.

Page 10: Trabalho Pim Completo

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Há muitos tipos de molde de injeção, muitos deles caros e complexos. É a

principal parte do processo de injeção, sua construção é onerosa , demorada e

considera, principalmente, o formato da peça, sua aplicação, e material.

O molde tem por obrigação conduzir o material, da maneira mais

aerodinamica para a cavidade, e resfriar a peça, sem nenhum defeito.

O resfriamento do molde exige controle, que é conseguido com canais

geometricamente dispostos ao redor da cavidade. Os dutos de refrigeração devem

estar eqüidistantes da cavidade para conseguir uma temperatura uniforme na

cavidade.

A água é refrigerada por uma unidade de refrigeração agregada ao processo

de moldagem por injeção, controlando com rigor a temperatura do fluido refrigerante,

que mantém todo o corpo do molde com temperatura uniforme, o que é

imprecindível para o bom desempenho do processo.

O molde é constituido de no mínimo duas partes, uma é instalada na placa

fixa da injetora, e a outra na placa móvel. Possui pinos de encaixe que direcionam a

parte móvel a se juntar à fixa, num ajuste perfeito.

O alinhamento das duas partes é fundamental, evitando-se assim, qualquer

vazamento do plástico quando o mesmo é injetado sob pressão na cavidade. O bico

injetor convexo se junta a entrada côncava e fria do canal primário, para impedir

vazamento e resfriar o plástico, facilitando a quebra do rabicho.

Rabicho é a parte que fica ligada à peça, entre o bico de alimentação e o

canal de injeção, sua separação é feita manualmente pelo operador da máquina, e é

posteriormente moida para ser reciclada.

Quando o molde possui três partes, a terceira parte é posicionada entre as

duas principais, e é denominada flutuante. A cavidade neste caso fica entre a central

e a fixa. O rabicho fica entre elas, permitindo a separação automática da peça

moldada e o rabicho.

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Outros tipos de molde são também projetados, sempre com a finalidade de

agilizar a operação, reduzir custos e melhorar a qualidade da peça moldada. Pode-

se mencionar os seguintes tipos:

- Molde com partes móveis ou de mandíbula, para injetar peças com

reentrancias;

- Molde com válvulas, para vedar vazamento de rezina;

- Molde com inserção metálica, que permite a inserção de um objeto metálico

na peça moldada.

Um bom desenho de molde é um pré-requisito para a produção de artigos

moldados de boa qualidade, e nenhum artifício de controle de máquina, por mais

original que seja, é capaz de melhorar os produtos obtidos com um molde mal

desenhado.

Dentre outras variáveis que influenciam o desempenho do molde, pode-se

citar:

1- Número de cavidades do molde

2- Peso do material em cada injeção

3-Ciclo de moldagem

4-Força de fechamento do molde

5-Abertura do molde

6-Alimentação

7-Resfriamento

8-Aquecimento

9-Contração do plástico

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2.3 Processo de injeção

Processo de moldagem por injeção consiste basicamente no aquecimento da

matéria-prima, o plástico, passando do estado sólido, normalmente encontrado em

pó, granulado de formas geométricas diversas (PP, PC, entre outros) ou flocos

(flakes) como nos materiais reciclados, para o estado pastoso ou plastificado. Tal

alteração se dá por conseqüência do aquecimento do cilindro da unidade de injeção,

calor este transmitido por resistências elétricas e por atrito da matéria-prima durante

o processo de dosagem. (BLASS, 1988, p.153).

Segundo Blass (1988) injeção não é um processo contínuo, e sim

intermitente, seguindo um período chamado de “ciclo de injeção” que pode conter

eventos que se intercalam ou eventos que só ocorrem após o término do anterior.

O polímero é alimentado na injetora através de um funil de alimentação, A

rosca, em temperatura de trabalho, carrega o polímero do funil para a parte frontal

desta, girando e atuando como rosca sem fim, enquanto a rosca gira, ele se

locomove para trás, criando espaço à sua frente para acomodar o polímero que ela

homogeneizou e fundiu. A rosca deposita quantidade necessária de polímero para

injeção, em sua parte dianteira.

Quando a quantidade necessária de material é homogeneizada, pode ocorrer

um tempo de espera até que o molde esteja vazio e fechado para receber a injeção

da próxima quantidade de massa fundida.

Encerrado o processo de carregamento, a rosca passa a atuar como se fosse

um pistão,” empurrando” a massa em alta pressão para o interior de um molde

relativamente frio, onde endurece e toma a forma final. O produto moldado é então

expelido do molde por meio de pinos ejetores, ar comprimido, prato de arranque ou

outro equipamento auxiliar.

    O processo de injeção é processo cíclico, para cada seqüência mostrado na figura

abaixo, temos um parâmetro para regular e interagir.

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Fonte-Processamentodoplastico.blogspot.com

2.3.1 VARIÁVEIS DURANTE O PROCESSO DE INJEÇÃO

A) Tempo de ciclo: tempo necessário para completar todas as fases de um ciclo

de moldagem completa em uma injetora. Influenciada diretamente pela

viscosidade do material,deve ser o mínimo do ponto de vista econômico,

porém deve ser dentro dos limites da boa qualidade.

B) Velocidade de injeção: velocidade de avanço da rosca no momento em que o

material é injetado

C) Tempo de injeção: tempo estabelecido para realizar a operação de injeção da

peça injetada

D) Tempo estabelecido para que a rosca continue fazendo pressão sobre o

produto injetado

E) Tempo de resfriamento: tempo que o produto permanece dentro do molde

para memorizar o formato. Ao iniciar o tempo de resfriamento, inicia-se a

dosagem da próxima fase de injeção

F) Temperatura do molde: Controlado através da temperatura da água que

circula dentro do molde. Deve ser constante e abaixo do ponto de

amolecimento do material.

G) Temperatura de fluídos: controlado através da água circulante dentro de

serpentinas imersos no tanque de óleo da máquina

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H) Temperatura da rosca: estabelecida pelo preparador e controlada pelo painel

de comando. A temperatura é responsável pela plastificação correta ou não

de material, e a temperatura do material depende não só da temperatura da

rosca, como também da velocidade com que o material passa pela mesma.

Um aquecimento uniforme do material depende, em suma, de um correto

controle da temperatura do canhão

I) Dosagem: quantidade de material utilizado para preenchimento das

cavidades do molde

J) Pressão de injeção: pressão com que o material é injetado no molde. Varia de

maneira ampla conforme o tipo de molde ou de máquina. Em geral deve-se

procurar o uso do mínimo de pressão, para obtenção de artigos moldados,

livres de defeitos internos e superficiais. Excesso de pressão provoca em

geral, escape de material pelas juntas.

K) Pressão de recalque: Pressão que a rosca exerce sobre o molde após a

injeção

Produtos sem defeito e propriedades otimizadas serão obtidos:

a) Utilizando máquinas injetoras com suficiente capacidade plástica

b) Utilizando moldes bem projetados e bem acabados

c) Controlando a uniformidade e constância da temperatura e da pressão de

injeção

d) Enchendo rapidamente de forma racional, as cavidades do molde

e) resfriando a massa plástica das cavidades com eficiência

2.4 POLICLORETO DE VINILA

A FABRICAÇÃO DO PVC :

O PVC é o material ideal para as mais diversas aplicações. É o único material

plástico que não é 100% derivado do petróleo, contendo, em peso, 57% de cloro

(originado do cloreto de sódio – sal de cozinha) e 43% de eteno (derivado do

petróleo).

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A partir do sal marinho, pelo processo de eletrólise, obtém-se o cloro, soda

cáustica e hidrogênio. A eletrólise é a reação química resultante da passagem de

uma corrente elétrica por água salgada (salmoura). Assim se dá a obtenção do

cloro, que representa 57% da resina de PVC produzida.

O petróleo, que representa apenas 43% desta resina, passa por um caminho

um pouco mais longo. O primeiro passo é uma destilação do óleo cru, obtendo-se aí

a nafta leve. Esta passa, então, pelo processo decraqueamento catalítico (quebra de

moléculas grandes em moléculas menores com a ação de catalisadores para

aceleração do processo), gerando-se o eteno. Tanto o cloro como o eteno estão na

fase gasosa e eles reagem produzindo o DCE (dicloro etano). A partir daí, obtém-se

o MCV (mono cloreto de vinila, unidade básica do polímero). As moléculas de MVC

são submetidas ao processo de polimeração, ou seja, elas vão se ligando formando

uma molécula muito maior, conhecida como PVC (policloreto de vinila), que é um pó

muito fino, de cor branca, e totalmente inerte.

O PVC pode ser rígido ou flexível, opaco ou transparente, brilhante ou fosco,

colorido ou não. Estas características são obtidas com a utilização de plastificantes,

estabilizantes, pigmentos, entre outros aditivos, usados na formulação do PVC.

Abaixo o fluxograma de fabricação do PVC e sua fórmula química:

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Características do PVC:

- Leve (1,4 g/cm3), o que facilita seu manuseio e aplicação;

- Resistente à ação de fungos, bactérias, insetos e roedores;

- Resistente à maioria dos reagentes químicos;

- Bom isolante térmico, elétrico e acústico;

- Sólido e resistente a choques;

- Impermeável a gases e líquidos;

- Resistente às intempéries (sol, chuva, vento e maresia);

- Durável: sua vida útil em construções é superior a 50 anos;

- Não propaga chamas: é auto extinguível;

- Versátil e ambientalmente correto;

- Reciclável e reciclado;

- Fabricado com baixo consumo de energia.

TECNOLOGIA DE UTILIZAÇÃO :

O processo de obtenção das resinas de PVC é o responsável por suas

características únicas de processo. Enquanto que a maioria dos polímeros são

obtidos por processos diversos de polimerização e fornecidos ao mercado

consumidor na forma de grânulos regulares prontos para o processamento

(geralmente aditivadas em alguma etapa de seu processo de produção), as resinas

de PVC são comercializadas usualmente na forma de um pó branco e fino, ao qual

deverão ser adicionados aditivos que tornam o PVC processável, além de conferir-

lhe características específicas.

A tecnologia da utilização do PVC reside em sua morfologia e aditivos

incorporados (Portingell 1982, Titow 1984 e Witenhafer 1986), uma vez que algumas

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das propriedades deste polímero são atribuídas à sua estrutura única. A

versatilidade de aplicações, por sua vez, é função direta da infinita gama de

combinações de aditivos possíveis de serem incorporados à resina base. A mistura

de resina de PVC com os aditivos é conhecida como composto de PVC ou composto

vinílico, e dependendo das substâncias adicionadas e suas quantidades é possível

moldar artigos em PVC com aspecto desde o totalmente rígido (tal como um tubo

para distribuição de água potável) ou ainda tão flexível e com aspecto borrachoso

como uma mangueira de jardim.

Uma vez que a resina de PVC é totalmente atóxica e inerte, a escolha de

aditivos com estas mesmas características permite a fabricação de filmes, lacres e

laminados para embalagens, brinquedos e acessórios médico-hospitalares, tais

como mangueiras para sorologia e catéteres. Davidson e Witenhafer (1980),

Portingell (1982), Titow (1984), Witenhafer (1986)Summers (1997) são unânimes ao

listar que a versatilidade do PVC reside em dois pontos principais:

- A morfologia das partículas das resinas de PVC, responsável pela estrutura de

sub-particulas entremeadas por poros, os quais são receptivos aos aditivos

incorporados durante o processamento, permitindo a perfeita interação entre estes e

o polímero;

- A necessidade de incorporação de aditivos para o adequado processamento do

PVC implica no desenvolvimento de uma nova formulação de composto para cada

produto a ser moldado, com características específicas de desempenho,

propriedades e processabilidade.

A IMPORTÂNCIA DO PVC PARA HUMANIDADE :

São suas propriedades, características, relação custo/beneficio. Combinados,

esses aspectos revelam suas potencialidades de aplicação.

O PVC é largamente utilizado tanto na área médica e alimentícia quanto na

construção civil, embalagens, calçados, brinquedos, fios e cabos, revestimentos,

indústria automobilística, etc., onde sua presença tem se mostrado tão necessária

quanto indispensável.

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Isso tudo pelo fato do PVC ser um plástico versátil, resistente, impermeável,

durável, inócuo e 100% reciclável; não se corrói, é isolante térmico e acústico e não

propaga fogo, podendo ser produzido em qualquer cor, desde transparente até

opaco e de rígido a flexível.

O seu maior uso é na construção civil, segmento que necessita de produtos

competitivos, econômicos energeticamente e de longa vida útil. O ciclo de vida útil

dos produtos de PVC varia de 15 a 100 anos, sendo a média superior a 60 anos.

Na área médica, onde é utilizado há várias décadas, não existe produto

melhor e mais seguro para serem usado em bolsas de sangue e soro, tubos

endotraqueais, catéteres cardiovasculares, entre várias outras aplicações.

Essas são algumas das razões pelas quais o PVC terá um futuro duradouro,

pois dadas as suas mais variadas aplicações e onipresença no cotidiano das

pessoas, tornou-se um produto indispensável à vida contemporânea.

O PVC ocupa lugar de destaque entre os materiais plásticos presentes no

nosso cotidiano. Ele tem papel importante na indústria e na sociedade pois está nas

mais diversas aplicações, desde produtos médico-hospitalares e embalagens para

alimentos até peças de alta tecnologia, como as usadas em equipamentos

espaciais, passando por produtos aplicados à habitação e saneamento básico,

dentre diversos outros setores. A cada instante, onde encontramos conforto e

modernidade, encontramos o PVC. Sua presença tornou-se tão familiar que nem

mais a notamos.

O PVC é atóxico, leve, sólido, resistente, impermeável, estável e não propaga

chamas. Tem qualidades que o tornam adaptável a múltiplos usos, da garrafa ao

painel do carro, sendo o único plástico utilizado para a fabricação de bolsas de

sangue. Sem dúvida, ele é parte integrante do nosso dia-a-dia.

APLICAÇÃO DOS COMPOSTOS DE PVC:

O PVC pode ser rígido ou flexível, opaco ou transparente, brilhante ou fosco,

colorido ou não. Estas características são obtidas com a utilização de plastificantes,

estabilizantes térmicos, pigmentos, entre outros aditivos, usados na formulação do

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18

PVC. Depois de formulado, obtêm-se os compostos de PVC que são utilizados na

fabricação de uma série de produtos, tais como:

- Produtos médico-hospitalares: embalagens para medicamentos, bolsas de

sangue (sendo o material que melhor conserva o sangue), tubos para transfusão e

hemodiálise, artigos cirúrgicos, além de pisos de salas onde é indispensável o alto

índice de higiene;

- Janelas: oferecem excelente resistência às mudanças de clima e à passagem dos

anos, mesmo em ambientes corrosivos (por exemplo, beira-mar), em áreas rurais ou

urbanas;

- Pisos e revestimentos de paredes: peças decorativas, resistentes e facilmente

laváveis;

- Brinquedos e artigos infláveis: bolas, bóias, colchões e barcos, etc.;

- Artigos escolares: facilmente moldados, têm grade variedade de aspectos (cor,

brilho, transparência) e baixo custo;

- Embalagens: usadas para acondicionar alimentos, protegendo-os contra umidade

e bactérias. Estas embalagens são impermeáveis ao oxigênio e ao vapor,

dispensando, assim, o uso de conservantes, preservando o aroma;

- Tecidos espalmados decorativos e técnicos: usados principalmente para

móveis, vestuários, malas e bolsas;

- Garrafas para água mineral: leves e transparentes;

- Estruturas de computadores: assim como peças técnicas destinadas à indústria

eletrônica;

- Automóveis: aplicado a revestimento de interiores devido à sua facilidade de

moldagem e de manutenção;

- Tubos e conexões: utilizados na canalização de água (potável ou não) e esgotos,

pois são resistentes e facilmente transportados e manipulados graças ao seu baixo

peso. No caso da água potável evita contaminações externas e previne perdas por

vazamento, devido à fácil e eficiente soldagem entre os tubos e as conexões.

Também são muito utilizados em sistemas de irrigação, de redes subterrâneas e de

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superfícies a tubulações e filtros para poços profundos e minas, além de redes de

drenagem agrícolas e de estradas;

- Mangueiras: são flexíveis, transparentes e coloridas;

- Laminados: utilizados para embelezar e melhorar painéis de madeira e metal.

Resistem bem ao tempo, aos raios ultravioletas, à corrosão e à abrasão;

- Laminados impermeáveis: utilizados em piscinas, túneis, tetos, etc. e também

para a impermeabilização de aterros sanitários, protegendo o solo e lençóis

freáticos;

- Frascos para acondicionar cosméticos e produtos domésticos: por sua

impermeabilidade e resistência a produtos químicos e ótima relação custo benefícios

na hora da troca de moldes, além de facilitar o design;

- Móveis de jardim: têm grande resistência às variações climáticas e são de fácil

manutenção.

O PVC na construção Civil:

A construção civil é responsável por mais de 60% do mercado brasileiro e

mundial do PVC. Pela durabilidade, vem conquistando cada vez mais espaço em

edificações e obras públicas. Atua como calhas, eletro dutos, esquadrias, portas e

janelas, recobrimentos de fios, forros e divisórias, galpões infláveis e estruturados,

mantas de impermebialização, persianas e venezianas, pisos, rede de saneamento

básico, revestimento de parede e piscinas, etc.

O PVC rígido é o material adequado para o transporte de água, pois evita

contaminações externas e previne perdas por vazamento, devido à fácil e eficiente

soldagem entre os tubos e as conexões. Ocupa lugar de destaque no saneamento e

na irrigação.

Principais processos de fabricação de produtos de PVC são baseados em

extrusão. A produção de tubos rígidos de PVC normalmente é feita por meio da

utilização de extrusoras de rosca dupla, a partir do composto na forma de “dryblend”.

No passado utilizavam-se extrusoras de rosca simples, principalmente em tubos de

Page 21: Trabalho Pim Completo

20

menores diâmetros, porém essa tecnologia hoje apresenta pouca competitividade

em relação à extrusão com rosca dupla, que pode atingir produtividade da ordem de

1.000 Kg/h.

O processo de produção de tubos rígidos de PVC inicia-se na Extrusora,

responsável pela gelificação, plastificação e homogeneização do composto

originalmente na forma de pó. Uma vez fundido, o composto alimenta a matriz,

responsável pela conformação do material na forma do produto final. À saída da

matriz encontra-se um calibrador a vácuo, o qual resfria o material fundido e dá

dimensões ao produto final. Para linhas de maior profundidade ou em tubos de

maiores espessuras é comum a utilização de água gelada no resfriamento do

calibrador, de modo a conseguir maiores taxas de remoção de calor. Na sequência

do calibrador propriamente dito, dentro da própria câmara de vácuo, o tubo passa

por uma série de jatos de água para resfriamento adicional. Nas linhas de alta

produtividade ou na produção de tubos de maiores espessuras podem ainda ser

incorporadas banheiras adicionais de resfriamento. A frente de linha encontra-se o

puxador e o dispositivo de corte e recepção das barras cortadas. Uma vez cortadas,

as barras passam por um dispositivo de formação de bolsa: por meio de

aquecimento de uma de suas pontas, o tubo recebe um macho que ajusta o

diâmetro interno do tubo para perfeito acoplamento entre as barras. Outros tipos de

tubos podem sofrer processos de incorporação de roscas machos e fêmeas, como

no caso de tubos para irrigação, ou ainda incorporação de juntas de borracha para

garantir estanqueidade na junção ponta/bolsa.

Com relação à matriz vale comentar que a mesma deve ser projetada para

suportar altas pressões, principalmente nas máquinas de maior produtividade. O

projeto deve ainda levar em conta a ausência de “pontos mortos” ou pontos de

estagnação, ou seja, pontos de pouca ou nenhuma velocidade de fluxo do composto

no interior da matriz. Devido à sensibilidade inerente do PVC à temperatura, o

mesmo pode sofrer degradação nesses pontos de retenção, causando problemas de

marcas nos tubos e fazendo com que o processo tenha de ser interrompido com

maior frequência para abertura e limpeza do ferramental, com impacto direto nos

custos de produção devido às perdas de horas produtivas e descarte de material

devido à necessidade de novos ajustes na partida do equipamento. Observam-se os

principais componentes da matriz: flange de acoplamento à Extrusora, torpedo,

Page 22: Trabalho Pim Completo

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aranha (ou cruzeta), macho e matriz, responsáveis pela conformação do composto

fundido no formato do tubo.

A VIDA ÚTIL DOS PRODUTOS DE PVC:

A maioria dos produtos de PVC (perfis de janelas, tubos de distribuição de

água e de saneamento, revestimento de cabos entre outros) tem uma vida útil muito

longa. Por outro lado, as embalagens de PVC têm curto tempo de utilização, por

serem descartáveis. No entanto, a proporção dos plásticos nos aterros sanitários é

baixa (em média, 6% do peso total), sendo que o PVC, que é reciclável, representa

apenas, em média, 0,8% desse total.

O CICLO DE VIDA ÚTIL DOS PRODUTOS À BASE DE PVC:

O ciclo de vida útil desse produto varia de 15 a 100 anos em 64% dos casos,

de 2 a 15 anos em 24% dos casos e até dois anos em 12% dos casos. A reciclagem

Mecânica (reaproveitamento do material descartado para confecção de outros

produtos), a Energética (recuperação da energia contida no resíduo plástico) e a

Química (retorno às matérias-primas de origem), são maneiras bem eficientes de

reaproveitá-lo. O PVC reciclado tem diversas aplicações, é utilizado na camada

central de tubos de esgoto, em reforços para calçados, juntas de dilatação para

concreto, perfis, cones de sinalização, etc. Em alguns países, a Legislação já

permite a utilização de plástico reciclado como camada intermediária em uma

embalagem, mesmo esta sendo destinada a armazenar alimentos. A condição é que

nesta embalagem, a camada de plástico que ficará em contato com o alimento seja

fabricada com plástico virgem.

Page 23: Trabalho Pim Completo

22

2.5 CLP (Controlador Lógico Programável)

INTRODUÇÃO

No início da industrialização, os processos industriais utilizavam o máximo da

força da mão-de-obra. A produção era composta por etapas ou estágios, nos quais

as pessoas desenvolviam sempre as mesmas funções, especializando-se em certa

tarefa ou etapa da produção. Assim temos o princípio da produção seriada. O

mesmo ocorria com as máquinas de produção, que eram específicas para uma

aplicação, o que impedia seu uso em outras etapas da produção, mesmo que

tivesse características muito parecidas. Com o passar do tempo e a valorização do

trabalhador, foi preciso fazer algumas alterações nas máquinas e equipamentos, de

forma a resguardar a mão de obra de algumas funções inadequadas à estrutura

física do homem. A máquina passou a fazer o trabalho mais pesado e o homem, a

supervisioná-la. Com a finalidade de garantir o controle do sistema de produção,

foram colocados sensores nas máquinas para monitorar e indicar as condições do

processo.

O controle só é garantido com o acionamento de atuadores a partir do

processamento das informações coletadas pelos sensores. Automatizar um sistema

tornou-se muito mais viável à medida que a eletrônica avançou e passou a dispor de

circuitos capazes de realizar funções lógicas e aritméticas com os sinais de entrada

e gerar respectivos sinais de saída. Com este avanço, o controlador, os sensores e

os atuadores passaram a funcionar em conjunto, transformando processo em um

sistema automatizado, onde o próprio controlador toma decisões em função da

situação dos sensores e aciona os atuadores. Os primeiros sistemas de automação

operavam por meio de sistemas eletromecânicos, com relés e contadores. Nesse

caso, os sinais acoplados à máquina o equipamento a ser automatizado acionam

circuitos lógicos a relés que disparam as cargas e atuadores. Com o avanço da

eletrônica, as unidades de memória ganharam maior capacidade e com isso

armazenam todas as informações necessárias para controlar diversas etapas do

processo.

Os circuitos lógicos tornaram-se mais rápidos, compactos e capazes de

receber mais informações de entrada, atuando sobre um número maior de

Page 24: Trabalho Pim Completo

23

dispositivos de saída. Chegamos, assim, aos micros controladores responsáveis por

receber informações das entradas, associá-las às informações contidas na memória

e a partir destas desenvolver um a lógica para acionar as saídas. Toda esta

evolução nos levou a sistemas compactos, com alta capacidade de controle, que

permitem acionar diversas saídas em função de vários sinais de entradas

combinados logicamente. Outra etapa importante desta evolução é que toda a lógica

de acionamento pode ser desenvolvida através de software, que determina ao

controlador a seqüência de acionamento a ser desenvolvida. Este tipo de alteração

da lógica de controle caracteriza um sistema flexível. Os CLP’s são equipamentos

eletrônicos de controle que atuam a partir desta filosofia.

O Controlador Lógico Programável (CLP) nasceu praticamente dentro da

indústria automobilística americana, especificamente na Hydronic Division da

General Motors, em 1968, devido a grande dificuldade de mudar a lógica de controla

de painéis de comando a cada mudança na linha de montagem. Tais mudanças

implicavam em altos gastos de tempo e dinheiro. Sob a liderança do engenheiro

Richard Morley, foi preparada uma especificação que refletia as necessidades de

muitos usuários de circuitos à reles, não só da indústria automobilística, como de

toda a indústria manufatureira. Nascia assim, um equipamento bastante versátil e de

fácil utilização, que vem se aprimorando constantemente, diversificando cada vez

mais os setores industriais e suas aplicações, o que justifica hoje (junho /1998) um

mercado mundial estimado em 4 bilhões de dólares anuais.

Desde o seu aparecimento, até hoje, muita coisa evoluiu nos controladores

lógicos, como a variedade de tipos de entradas e saídas, o aumento da velocidade

de processamento, a inclusão de blocos lógicos complexos para tratamento das

entradas e saídas e principalmente o modo de programação e a interface com o

usuário.

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DIVISÃO HISTÓRICA

Podemos didaticamente dividir os CLP’s historicamente de acordo com o

sistema de programação por ele utilizado:

1a. Geração: Os CLP’s de primeira geração se caracterizam pela programação

intimamente ligada ao hardware do equipamento. A linguagem utilizada era o

Assembly que variava de acordo com o processador utilizado no projeto do CLP, ou

seja, para poder programar era necessário conhecer a eletrônica do projeto do CLP.

Assim a tarefa de programação era desenvolvida por uma equipe técnica altamente

qualificada, gravando-se o programa em memória EPROM, sendo realizada

normalmente no laboratório junto com a construção do CLP.

2a. Geração: Aparecem as primeiras “Linguagens de Programação” não tão

dependentes do hardware do equipamento, possíveis pela inclusão de um

“Programa Monitor“ no CLP, o qual converte (no jargão técnico, Compila), as

instruções do programa, verifica o estado das entradas, compara com as instruções

do programa do usuário e altera o estados das saídas. Os Terminais de

Programação (ou Maletas, como eram conhecidas) eram na verdade Programadores

de Memória EPROM. As memórias depois de programadas eram colocadas no CLP

para que o programa do usuário fosse executado.

3a. Geração: Os CLP’s passam a ter uma Entrada de Programação, onde um

Teclado ou Programador Portátil é conectado, podendo alterar, apagar, gravar o

programa do usuário, além de realizar testes (Debug) no equipamento e no

programa. A estrutura física também sofre alterações sendo a tendência para os

Sistemas Modulares com Bastidores ou Racks.

4a. Geração: Com a popularização e a diminuição dos preços dos micro-

computadores (normalmente clones do IBM PC), os CLP’s passaram a incluir uma

entrada para a comunicação serial. Com o auxílio dos microcomputadores a tarefa

de programação passou a ser realizada nestes. As vantagens eram a utilização de

várias representações das linguagens, possibilidade de simulações e testes,

treinamento e ajuda por parte do software de programação, possibilidade de

armazenamento de vários programas no micro, etc.

Page 26: Trabalho Pim Completo

25

5a. Geração: Atualmente existe uma preocupação em padronizar protocolos de

comunicação para os CLP’s, de modo a proporcionar que o equipamento de um

fabricante “converse” com o equipamento outro fabricante, não só CLP’s, como

Controladores de Processos, Sistemas Supervisórios, Redes Internas de

Comunicação e etc., proporcionando uma integração a fim de facilitar a automação,

gerenciamento e desenvolvimento de plantas industriais mais flexíveis e

normalizadas, fruto da chamada Globalização. Existe uma Fundação Mundial para o

estabelecimento de normas e protocolos de comunicação.

VANTAGENS DO USO DE CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMÁVEIS

- Ocupam menor espaço;

- Requerem menor potência elétrica;

- Podem ser reutilizados;

- São programáveis, permitindo alterar os parâmetros de controle;

- Apresentam maior confiabilidade;

- Manutenção mais fácil e rápida;

- Oferecem maior flexibilidade;

- Apresentam interface de comunicação com outros CLP’s e computadores de

controle;

- Permitem maior rapidez na elaboração do projeto do sistema.

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

De modo simplista, o CLP funciona basicamente por um sistema de controle

sobre processos. Para que esse controle seja correto é preciso que o processo que

se deseja controlar seja monitorado, papel este desempenhado por sensores. O

CLP então atua sobre o processo com base nas leituras dos sensores, por meio de

atuadores. Observe a figura 1:

Page 27: Trabalho Pim Completo

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Figura 1. Diagrama em Blocos de um Sistema de Automação.

Podemos apresentar a estrutura de um CLP dividida em três partes: entrada,

processamento e saída. Observe a figura 2.

Figura 2. Estrutura básica de um CLP.

Os sinais de entrada e saída dos CLP's podem ser digitais ou analógicos.

Existem diversos tipos de módulos de entrada e saída que se adequam às

necessidades do sistema a ser controlado. Os módulos de entrada e saídas são

compostos de grupos de bits, associados em conjunto de 8 bits (1 byte) ou conjunto

de 16 bits, de acordo com o tipo da CPU. As entradas analógicas são módulos

conversores A/D, que convertem um sinal de entrada em um valor digital,

normalmente de 12 bits (4096 combinações).

As saídas analógicas são módulos conversores D/A, ou seja, um valor binário

é transformado em um sinal analógico. Os sinais dos sensores são aplicados às

entradas do controlador e a cada ciclo (varredura) todos esses sinais são lidos e

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transferidos para a unidade de memória interna denominada memória imagem de

entrada. Estes sinais são associados entre si e aos sinais internos.

Ao término do ciclo de varredura, os resultados são transferidos à memória

imagem de saída e então aplicados aos terminais de saída. Este ciclo está

representado na figura 3.

Figura 3. Ciclo de processamento dos CLP’s.

LÓGICA MATEMÁTICA E BINÁRIA

A lógica binária possui apenas dois valores que são representados por: 0 e 1.

A partir desses dois símbolos construímos então uma base numérica binária. A partir

desses conceitos foram criadas as portas lógicas, que são circuitos utilizados para

combinar níveis lógicos digitais de formas específicas. Portas lógicas básicas: AND,

OR e NOT (Tabela 1).

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Tabela 1. Três principais portas lógicas do CLP.

Os CLP’s vieram a substituir elementos e componentes eletro-eletrônicos de

acionamento e a linguagem utilizada na sua programação é similar à linguagem de

diagramas lógicos de acionamento desenvolvidos por eletrotécnicos e profissionais

da área de controle, esta linguagem é denominada linguagem de contatos ou

simplesmente LADDER. A linguagem Ladder permite que se desenvolvam lógicas

combinatórias, seqüenciais e circuitos que envolvam ambas, utilizando como

operadores para estas lógicas: entradas, saídas, estados auxiliares e registros

numéricos. A Tabela 2 nos mostra os três principais símbolos de programação.

Para entendermos a estrutura da linguagem vamos adotar um exemplo bem

simples: o acionamento de uma lâmpada L a partir de um botão liga / desliga.

Na figura 4 temos o esquema elétrico tradicional, o programa e as ligações no

CLP. Para entendermos o circuito com o CLP, vamos observar o programa

desenvolvido para acender a lâmpada L quando acionamos o botão B1. O botão B1,

normalmente aberto, está ligado à entrada I0.0 e a lâmpada está ligada à saída

Q0.0. Ao acionarmos BI, 10.0 é acionado e a saída Q0.0 é energizada. Caso

quiséssemos que a lâmpada apagasse quando acionássemos B1 bastaria trocar o

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contato normal aberto por um contato normal fechado, o que representa a função

NOT (NÃO).

Figura 4. Acionamento de uma lâmpada.

Podemos desenvolver programas para CLP’s que correspondam a operações

lógicas combinatórias básicas da álgebra de Boole, como a operação AND (E). Na

área elétrica a operação AND corresponde à associação em série de contatos, como

indicado na figura 5.

Figura 5. Função AND (E).

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Outra operação lógica básica é a função OR, que corresponde à associação

em paralelo de contatos, como indicado na figura 6.

Figura 6. Função OR (OU).

Assim, podemos afirmar que todas as funções lógicas combinacionais podem

ser desenvolvidas em programação e executadas por CLP's, uma vez que todas

derivam dos básicos: NOT, AND e OR A flexibilidade dos CLP's é percebida neste

momento, pois as alterações lógicas podem ocorrer com grande facilidade, sem que

sejam necessárias alterações do hardware ou inclusão de componentes eletrônicos

ou elétricos. Esta é a principal característica dos sistemas de automação flexíveis e

o que faz dos CLP's ferramentas de grande aplicação nas estruturas de automação.

Além da linguagem de contatos, existem outras formas de programação

características de cada fabricante.

A utilização desses controladores contempla, por conseguinte alguns passos

genéricos:

- definição da função lógica a ser programado;

- transformação desta função em programa assimilável pelo CLP;

- implementação física do controlador e de suas interfaces com o processo.

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DESCRIÇÃO DOS PRINCIPAIS ITENS QUE CONSTITUEM O CLP

FONTE DE ALIMENTAÇÃO:

A Fonte de Alimentação tem normalmente as seguintes funções básicas:

- Converter a tensão da rede elétrica (110 ou 220 VCA) para a tensão de

alimentação dos circuitos eletrônicos, (+ 5VCC para o microprocessador, memórias

e circuitos auxiliares e +/- 12 VCC para a comunicação com o programador ou

computador);

- Manter a carga da bateria, nos sistemas que utilizam relógio em tempo real e

Memória do tipo RAM;

- Fornecer tensão para alimentação das entradas e saídas (12 ou 24 VCC).

UNIDADE DE PROCESSAMENTO:

Também chamada de CPU. É responsável pelo funcionamento lógico de

todos os circuitos. Nos CLP’s modulares a CPU está em uma placa (ou módulo)

separada das demais, podendo - se achar combinações de CPU e Fonte de

Alimentação. Nos CLP’s de menor porte a CPU e os demais circuitos estão todos

em único módulo. As características mais comuns são:

- Microprocessadores ou Microcontroladores de 8 ou 16 bits (INTEL 80xx,

MOTOROLA 68xx, ZILOG Z80xx, PIC 16xx);

- Endereçamento de memória de até 1 Mega Byte;

- Velocidades de CLOCK variando de 4 a 30 MHz;

- Manipulação de dados decimais, octais e hexadecimais.

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BATERIA:

As baterias são usadas nos CLP’s para manter o circuito do Relógio em

Tempo Real, reter parâmetros ou programas (em memórias do tipo RAM), mesmo

em caso de corte de energia, guardar configurações de equipamentos etc.

Normalmente são utilizadas baterias recarregáveis do tipo Ni - Ca ou Li. Nestes

casos, incorporam se circuitos carregadores.

MEMÓRIA DO PROGRAMA MONITOR:

O Programa Monitor é o responsável pelo funcionamento geral do CLP. Ele é

o responsável pelo gerenciamento de todas as atividades do CLP. Não pode ser

alterado pelo usuário e fica armazenado em memórias do tipo PROM, EPROM ou

EEPROM. Ele funciona de maneira similar ao Sistema Operacional dos

microcomputadores. É o Programa Monitor que permite a transferência de

programas entre um microcomputador ou Terminal de Programação e o CLP,

gerenciar o estado da bateria do sistema, controlar os diversos opcionais etc.

MEMÓRIA DO USUÁRIO:

É onde se armazena o programa da aplicação desenvolvido pelo usuário.

Pode ser alterada pelo usuário, já que uma das vantagens do uso de CLP’s é a

flexibilidade de programação. Inicialmente era constituída de memórias do tipo

EPROM, sendo hoje utilizadas memórias do tipo RAM (cujo programa é mantido

pelo uso de baterias), EEPROM e FLASH-EPROM, sendo também comum o uso de

cartuchos de memória, que permite a troca do programa com a troca do cartucho de

memória. A capacidade desta memória varia bastante de acordo com o marca /

modelo do CLP, sendo normalmente dimensionadas em Passos de Programa.

MEMÓRIA DE DADOS:

É a região de memória destinada a armazenar os dados do programa do

usuário. Estes dados são valores de temporizadores, valores de contadores, códigos

Page 34: Trabalho Pim Completo

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de erro, senhas de acesso, etc. São normalmente partes da memória RAM do CLP.

São valores armazenados que serão consultados e ou alterados durante a execução

do programa do usuário. Em alguns CLP’s, utiliza - se a bateria para reter os valores

desta memória no caso de uma queda de energia.

MEMÓRIA IMAGEM DAS ENTRADAS / SAÍDAS:

Sempre que a CPU executa um ciclo de leitura das entradas ou executa uma

modificação nas saídas, ela armazena os estados da cada uma das entradas ou

saídas em uma região de memória denominada Memória Imagem das Entradas /

Saídas. Essa região de memória funciona como uma espécie de “tabela” onde a

CPU irá obter informações das entradas ou saídas para tomar as decisões durante o

processamento do programa do usuário.

CIRCUITOS AUXILIARES:

São circuitos responsáveis para atuar em casos de falha do CLP. Alguns

deles são:

- POWER ON RESET: Quando se energiza um equipamento eletrônico digital, não é

possível prever o estado lógico dos circuitos internos. Para que não ocorra um

acionamento indevido de uma saída, que pode causar um acidente, existe um

circuito encarregado de desligar as saídas no instante em que se energiza o

equipamento. Assim que o microprocessador assume o controle do equipamento

esse circuito é desabilitado.

- POWER - DOWN: O caso inverso ocorre quando um equipamento é subitamente

desenergizado. O conteúdo das memórias pode ser perdido. Existe um circuito

responsável por monitorar a tensão de alimentação, e em caso do valor desta cair

abaixo de um limite pré - determinado, o circuito é acionado interrompendo o

processamento para avisar o microprocessador e armazenar o conteúdo das

memórias em tempo hábil.

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34

- WATCH - DOG - TIMER: Para garantir no caso de falha do microprocessador, o

programa não entre em “loop”, o que seria um desastre, existe um circuito

denominado “Cão de Guarda“, que deve ser acionado em intervalos de tempo pré -

determinados. Caso não seja acionado, ele assume o controle do circuito

sinalizando uma falha geral.

MÓDULOS OU INTERFACES DE ENTRADA:

São circuitos utilizados para adequar eletricamente os sinais de entrada para

que possa ser processado pela CPU (ou microprocessador) do CLP. Temos dois

tipos básicos de entrada: as digitais e as analógicas. ENTRADAS DIGITAIS: São

aquelas que possuem apenas dois estados possíveis, ligados ou desligados, e

alguns dos exemplos de dispositivos que podem ser ligados a elas são:

- Botoeiras;

- Chaves (ou micro) fim de curso;

- Sensores de proximidade indutivos ou capacitivos;

- Chaves comutadoras;

- Termostatos;

- Pressostatos;

- Controle de nível (bóia);

- Etc.

As entradas digitais podem ser construídas para operarem em corrente

contínua (24 VCC) ou em corrente alternada (110 ou 220 VCA). Podem ser também

do tipo N (NPN) ou do tipo P (PNP). No caso do tipo N, é necessário fornecer o

potencial negativo (terra ou neutro) da fonte de alimentação ao borne de entrada

para que a mesma seja ativada. No caso do tipo P é necessário fornecer o potencial

positivo (fase) ao borne de entrada. Em qualquer dos tipos é de praxe existir uma

isolação galvânica entre o circuito de entrada e a CPU. Esta isolação é feita

Page 36: Trabalho Pim Completo

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normalmente através de opto -acopladores. As entradas de 24 VCC são utilizadas

quando a distância entre os dispositivos de entrada e o CLP não excedam 50 m.

Caso contrário, o nível de ruído pode provocar disparos acidentais.

ENTRADAS ANALÓGICAS:

As Interfaces de Entrada Analógica permitem que o CLP possa manipular

grandezas analógicas, enviadas normalmente por sensores eletrônicos. As

grandezas analógicas elétricas tratadas por estes módulos são normalmente tensão

e corrente. No caso de tensão as faixas de utilização são: 0 á 10 VCC, 0 á 5 VCC, 1

á 5 VCC, -5 á +5 VCC, -10 á +10 VCC (no caso as interfaces que permitem entradas

positivas e negativas são chamadas de Entradas Diferenciais), e no caso de

corrente, as faixas utilizadas são: 0 á 20 mA, 4 á 20 mA.

Os principais dispositivos utilizados com as entradas analógicas são:

- Sensores de pressão manométrica;

- Sensores de pressão mecânica (strain gauges - utilizados em células de carga);

ENTRADA 24 VCC CPU.

110/220 VCA CPU.

- Taco - geradores para medição rotação de eixos;

- Transmissores de temperatura;

- Transmissores de umidade relativa;

-Etc.

Uma informação importante a respeito das entradas analógicas é a sua

resolução. Esta é normalmente medida em Bits. Uma entrada analógica com um

maior número de bits permite uma melhor representação da grandeza analógica. Por

exemplo: Uma placa de entrada analógica de 0 á 10 VCC com uma resolução de 8

bits permite uma sensibilidade de 39,2 mV, enquanto que a mesma faixa em uma

entrada de 12 bits permite uma sensibilidade de 2,4 mV e uma de 16 bits permite

uma sensibilidade de 0,2 mV.

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MÓDULOS ESPECIAIS DE ENTRADA:

Existem módulos especiais de entrada com funções bastante especializadas. Alguns

exemplos são:

- Módulos Contadores de Fase Única;

- Módulos Contadores de Dupla Fase;

- Módulos para Encoder Incremental;

- Módulos para Encoder Absoluto;

- Módulos para Termopares (Tipo J, K, L, S, etc);

- Módulos para Termo resistências (PT-100, Ni-100, Cu-25, etc);

- Módulos para Sensores de Ponte Balanceada do tipo Strain - Gauges;

- Módulos para leitura de grandezas elétricas (KW, kWh, KQ, Kqh, cos Fi , I , V , etc).

MÓDULOS OU INTERFACES DE SAÍDA:

Os Módulos ou Interfaces de Saída adequam eletricamente os sinais vindos

do microprocessador para que possamos atuar nos circuitos controlados. Existem

dois tipos básicos de interfaces de saída: as digitais e as analógicas.

SAÍDAS DIGITAIS: As saídas digitais admitem apenas dois estados: ligado e

desligado. Podemos com elas controlar dispositivos do tipo:

- Reles;

- Contatores;

- Reles de estato sólido

- Solenóides;

- Válvulas;

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- Inversores de frequência;

- Etc.

ENTRADA CPU.

As saídas digitais podem ser construídas de três formas básicas: Saída digital

a Relê, Saída digital 24 VCC e Saída digital a Triac. Nos três casos, também é de

praxe, prover o circuito de um isolamento galvânico, normalmente opto - acoplado.

SAÍDAS ANALÓGICAS:

Os módulos ou interfaces de saída analógica convertem valores numéricos,

em sinais de saída em tensão ou corrente. No caso de tensão normalmente 0 a 10

VCC ou 0 a 5 VCC, e no caso de corrente de 0 a 20 mA ou 4 a 20 mA. Estes sinais

são utilizados para controlar dispositivos atuadores do tipo:

- Válvulas proporcionais;

- Motores C.C.;

- Servo Motor CC;

- Inversores de frequência;

- Posicionadores rotativos;

-Etc.

Existem também módulos de saída especiais. Alguns exemplos são:

- Módulos P.W.M. para controle de motores C.C.;

- Módulos para controle de Servo motor;

- Módulos para controle de Motores de Passo (Step Motor);

- Módulos para I.H.M. (Interface Homem Máquina);

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“CAPACIDADE” DE UM CLP:

Podemos ressaltar que, com a popularização dos micro - controladores e a

redução dos custos de desenvolvimento e produção houve uma avalanche no

mercado de tipos e modelos de C.L.P.s, os quais podemos dividir em:

Nano e Micro - C.L.P.s:

São C.L.P.s de pouca capacidade de E/S (máximo 16 Entradas e 16 Saídas),

normalmente só digitais, composto de um só módulo (ou placa), baixo custo e

reduzida capacidade de memória (máximo 512 passos).

C.L.P. s de Médio Porte:

São C.L.P.s com uma capacidade de Entrada e Saída de até 256 pontos,

digitais e analógicas, podendo ser formado por um módulo básico, que pode ser

expandido. Costumam permitir até 2048 passos de memória, que poder interna ou

externa (Módulos em Cassetes de Estato - Sólido, Soquetes de Memória, etc), ou

podem ser totalmente modulares.

C.L.P.s de Grande Porte:

Os C.L.P.s de grande porte se caracterizam por uma construção modular,

constituída por uma Fonte de alimentação, CPU. Principal, CPU’s auxiliares, CPU’s

Dedicadas, Módulos de E/S digitais e Analógicos, Módulos de E/S especializados,

Módulos de Redes Locais ou Remotas, etc, que são agrupados de acordo com a

necessidade e complexidade da automação. Permitem a utilização de até 4096

pontos de E/S. São montados em um Bastidor (ou Rack) que permite um

Cabeamento Estruturado.

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3. Conclusão

Há tempos um produto injetado não tinha muita qualidade, pois o processo

dependia exclusivamente da habilidade do operador, por causa dos recursos da

máquina.

A regulagem do processo era realizada apenas pela temperatura do cilindro

de aquecimento e pela pressão hidráulica na injeção, não havia estabilidade no

processo, gerando peças com rebarba ou falhas de preenchimento.

Com o advento da automação nas máquinas injetoras, a influência humana foi

reduzida e até mesmo eliminada no processo de injeção, passando o CLP a

controlar as variáveis, antes críticas, do processo, tornando a produção mais

estável, homogênea, confiável , diminuindo a quantidade de refugo e otimizando a

planta instalada.

Consequentemente, a otimização do processo trás a eficiência a indústria,

para torná-la mais competitiva em um mercado cada dia mais disputado

Concluímos então que os projetos de automação e controle envolvendo CLP's

reduzem o trabalho de desenvolvimento de hardware dos circuitos lógicos do

acionamento, bem como os dispositivos e potência para acionamento de cargas e

dos atuadores, uma vez que podemos escolher módulos de saída já prontos,

adequados ao tipo de carga que desejamos acionar.

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Fontes:

Romanplast

Ana Paula T dos Santos (Centro Paula Souza)

Paulo Edson Silva Jr e Cristiano Alex (UFMG)

Paulo Henrique Pinto – (Pharmaster do Brasil)

Processamentodeplastico.blogspot.com

WWW.institutodopvc.org

WWW.albag.com.br

c\predes.wordpress.com

Pedro Luis Antonelli (apostila curso CLP básico-Senai)