UNIP – Universidade Paulista

Engenharia Mecatrônica 7/8º

Período

Atividades Práticas

Supervisionadas (APS)

2º semestre de 2017

1 - OBJETIVO

A automação de processos na indústria, em sua grande maioria, é realizada através

da utilização de CLPs (Controlador Lógico Programável), substitutos dos antigos

painéis e relés . No mercado, há uma variedade de fabricantes de CLPs que

possibilitam sua programação através da linguagem Ladder, pois facilita a construção

de toda a lógica que irá atuar internamente no equipamento, resultando em um

custo elevado para aplicações industriais simples, onde sua utilização é inviabilizada.

O objetivo deste trabalho é projetar um micro CLP de baixo custo para a

automatização de tarefas simples na indústria. Para programá-lo, será desenvolvido

um software em na linguagem C, que possibilite a construção de diagramas Ladder. O

software, após compilar todo o diagrama, irá gerar o código .hex que através da

interface USB, permitirá a programação do uCLP para que uma determinada tarefa

seja executada.

2 - FORMAÇÃO DE GRUPOS

Os grupos deverão ser formados por no máximo 10 alunos. Um integrante de cada

grupo ficará responsável pela formação do grupo e postagem do trabalho no sistema

da universidade. Não serão permitidos grupos com integrantes de turmas diferentes.

3 - NORMAS DE CONSTRUÇÃO

A construção do sistema deverá contemplar os seguintes itens:

- Fluxograma de funcionamento

- Esquema elétrico composto por um circuito de força e circuito de comando

- Placa de circuito impresso desenvolvida pelos alunos

- Case específica que abrigue o circuito

- Plataforma de desenvolvimento Arduino, PIC, Raspberry PI ou similares

- 04 portas de entradas (I/O - opto acopladas TTL+)

- 02 portas para leitura de temperatura (- 37°C à +125°C)

- 04 saídas de AC opto acopladas 4000 mA (max - on/off - Relé de Est Sólido)

- 01 Chave geral liga-desliga

- Fonte de alimentação interna (chaveada ou Trafo)

- Proteção de sobre corrente e sobre tensão nas entradas e saídas

- 04 Indicações luminosas para verificação do acionamento das saídas de AC

- Utilização de acionamento externo via Bluetooth

- Chave de parada instantânea (EMERGÊNCIA)

A seguir apresenta-se um esquema do projeto proposto.

RELÉ DE ESTADO SÓLIDO

Sinal de comando opto acoplado com pulso em rampa positivo nível logico TTL, sinal

de força (rede elétrica local AC) utilizando TRIAC, eliminando ruído no acionamento, a

possibilidade de desgaste mecânico, e dentre outros benefícios ocasiona o aumento

da vida útil do acionamento.

Propor o teste de funcionamento visual do circuito de comando (baixa corrente), sem

que haja corrente alternada conectada no circuito de força, ou seja, indicação de

chegada de pulso, por indicação luminosa.

Corrente máxima por canal de acionamento ou por contato de relé:

220VAC 8 A RMS / 127VAC : 16 A RMS

Máxima potência por canal de acionamento ou por contato de relé:

220VAC 1760W / 127VAC 2032W (T = 75°C)

Nível de ruído e desgaste mecânico do circuito no acionamento

Rele de estado solido 0%

Relé mecânico <5% Dbi

Temperatura de operação -10 °C ~ +120°C

3.2 – PWM

Controlar a intensidade luminosa de lâmpadas e rotação de motores cuja seu

funcionamento é em corrente alternada, utilizando níveis lógicos oriundos de micro

controladores. Esses sinais podem ser PWM ou nível lógicos binários.

3.3 – SENSOR DE TEMPERATURA

O sensor LM35 é um sensor de precisão, fabricado pela National, que apresenta uma

saída de tensão linear relativa à temperatura em que ele se encontrar no momento em

que for alimentado por uma tensão de 4-20Vdc e GND, tendo em sua saída um sinal

de 10mV para cada Grau Celsius de temperatura, sendo assim, apresenta uma boa

vantagem com relação aos demais sensores de temperatura calibrados em “KELVIN”,

não necessitando nenhuma subtração de variáveis para que se obtenha uma escala

de temperatura em Graus Celsius.

No trabalho escrito o aluno deverá descrever o princípio de funcionamento do sistema

proposto, o circuito empregado e a escolha dos materiais. O sensor de temperatura

deve suportar uma variação de temperatura de -55 °C ~ +150°C.

4 – DIMENSÕES DO PERCURSO DE PROVA

O protótipo deve ser montado sobre uma base (fornecida pelo aluno) em madeira ou

acrílico com as devidas dimensões fornecidas na figura DM 01.

4.1 - FUNCIONAMENTO

Conter uma instrução logica (código) para apresentação que contenha acionamento

externos lidos pelas entradas analógicas, e sua respectiva ação na saída destinada.

Utilização do menu projetado no display LCD para escolha das ações.

DM 01: Dimensões do protótipo

5 – CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO

ITEM NOTA

Trabalho escrito 5,0

Esquema elétrico 1,5

Código fonte 1,0

Design da montagem 0,5

Funcionamento 1,5

IHM 0,5

6 – TRABALHO ESCRITO

O trabalho escrito deve seguir o guia de normatização ABNT da Universidade, que está no site: http://www3.unip.br/servicos/biblioteca/download/manual_de_normalizacao_abnt.pdf O trabalho também deve conter os seguintes itens:

a) Capa com os nomes, RA e turma dos integrantes; b) Objetivos; c) Desenvolvimento teórico do assunto com revisão bibliográfica; d) Materiais e cálculos utilizados; e) Desenho técnico da base da montagem, esquema elétrico e

código fonte comentado; f) Etapas de construção; g) Resultados dos testes preliminares; h) Planilha de custo do projeto; i) Conclusões; j) Referências bibliográficas.

7- APRESENTAÇÃO DO TRABALHO ESCRITO

� NBR 14724: Informação e documentação: Trabalhos acadêmicos – Apresentação Os textos devem ser digitados no anverso das folhas, com exceção da folha de rosto cujo verso deve contar com a ficha catalográfica. Recomenda-se que os elementos textuais e pós-textuais sejam digitados no anverso e verso das folhas.

7.1 Formato

� Papel em branco, formato A4 (21 X 29,7cm).

7.2 Fonte

� Fonte (Arial ou Times New Roman) e tamanho 12 para todo trabalho. � Fonte (Arial ou Times New Roman) e tamanho 10 para citações com mais de

três linhas, notas de roda pé, paginação, legenda e fonte das ilustrações e das tabelas;

� Fonte (Arial ou Times New Roman) tamanha 12 para (TÍTULO) em maiúsculo e negrito;

� Fonte (Arial ou Times New Roman) tamanha 12 para (subtítulo) em minúsculo.

7.3 Margem

� Anverso: margem esquerda e superior de 3 cm, direita e inferior 2 cm; � Verso: margem direita e superior de 3 cm; esquerda e inferior 2 cm; � Recuo de primeira linha do parágrafo: 1,25 cm (1 Tab), a partir da margem

esquerda; � Recuo de parágrafo para citação com mais de três linhas: 4 cm da margem

esquerda; � Alinhamento do texto: utilizar a opção “Justificado” do programa Word;

Alinhamento de título e seções: utilizar a opção “Alinhar à Esquerda” do programa Word;

� Alinhamento de título sem indicação numérica (RESUMO, ABSTRACT, LISTAS, SUMÁRIO e REFERÊNCIAS): utilizar a opção “Centralizado” do programa Word.

7.4 Espaçamento

� Espaço “Entrelinhas” do texto: 1,5 cm � O espaço simples é usado em: citações de mais de três linhas, notas de roda

pé, referências, resumos, legendas, ficha catalográfica; � Os títulos das seções e subtítulos devem começar no anverso na parte

superior da margem esquerda da folha e separados do texto por um espaço de 1,5 cm e os subtítulos também devem ser separados do texto por um espaço de 1,5 cm entrelinhas. Títulos que ocupem mais de uma linha, a partir da segunda linha devem ser posicionados abaixo da primeira letra da primeira palavra do título;

� As referências devem ser separadas entre si por um espaço simples em branco;

� A Natureza do trabalho, o objetivo, o nome da instituição a que é submetido e a área de concentração devem ser alinhados do meio da folha para a direita em espaço simples e fonte Arial ou Times New Roman tamanho 12, ver exemplo de “Folha de rosto”.

7.5 Paginação As folhas do trabalho devem ser contadas, sequencialmente, a partir da folha de rosto e numeradas a partir da Introdução. Os números devem ser escritos em algarismos arábicos e alinhados a 2 cm da margem direita e da margem superior. 8 - APRESENTAÇÃO

Montagem dos grupos: de 16/10/2017 a 23/11/2017.Postagem dos trabalhos pelos alunos: de 23/10/2017 a 23/11/2017.Correção dos trabalhos pelo professor orientador, previamente cadastrado pelo Coordenador: de 24/10/2017 a 30/11/2017.

� Os protótipos serão apresentados ao professor avaliador em 04/11/2017, das 08:00 as 11:00, no bloco D. Com sala a ser confirmada na semana que antecede a apresentação

. 9 - POSTAGEM DO TRABALHO O trabalho escrito deverá ser postado no site: <trabalhosacademicos.unip.br/entrega>, até a data limite, estipulada pela coordenação do curso (a data será publicada pela coordenação no quadro de avisos da engenharia) . O arquivo postado no sistema é de inteira responsabilidade do grupo. Portanto, casos de arquivos corrompidos e alunos não vinculados ao trabalho escrito serão reprovados na avaliação. 10 - SEGURANÇA Todos os alunos envolvidos na construção do sistema de automação deverão utilizar os EPIs pertinentes a montagem e apresentação.

APÊNDICE A

Os equipamentos a serem utilizados no acionamento das funções bem como os sensores, atuadores, botoeiras, e demais acessórios, serão fornecidos pelos alunos.

Montagem dos grupos: de 16/10/2017 a 23/11/2017. Postagem dos trabalhos pelos alunos: de 23/10/2017 a 23/11/2017. Correção dos trabalhos pelo professor orientador, previamente cadastrado pelo Coordenador: de 24/10/2017 a 30/11/2017.

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS (APS) DA ENGENHARIA MECATRONICA 7º/8º PERÍODO.

FICHA DE AVALIAÇÃO DO MICRO CLP

Nº RA NOME ASSINATURA 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO

ITEM NOTA

Trabalho escrito

Esquema elétrico

Código fonte

Design da montagem

Funcionamento

IHM

PROFESSOR _____________________________________________________