MECATRÔNICA ATUAL ed 44

8/8/2019 MECATRNICA ATUAL ed 44

1/52


2/52


3/52

Editora Saber LtdaDiretorHlio Fittipaldi

Associada da:

Associao Nacionaldas Editoras de Publicaes Tcnicas,Dirigidas e Especializadas

Atendimento ao Leitor: [email protected] artigos assinados so de exclusiva responsabilidade de seus autores. vedada a reproduo total ou parcialdos textos e ilustraes desta Revista, bem como a industrializao e/ou comercializao dos aparelhos ou idiasoriundas dos textos mencionados, sob pena de sanes legais. As consultas tcnicas referentes aos artigos daRevista devero ser feitas exclusivamente por cartas, ou e-mail (A/C do Departamento Tcnico). So tomadostodos os cuidados razoveis na preparao do contedo desta Revista, mas no assumimos a responsabilidadelegal por eventuais erros, principalmente nas montagens, pois tratam-se de projetos experimentais. Tampoucoassumimos a responsabilidade por danos resultantes de impercia do montador. Caso haja enganos em textoou desenho, ser publicada errata na primeira oportunidade. Preos e dados publicados em anncios so porns aceitos de boa f, como corretos na data do fechamento da edio. No assumimos a responsabilidade poralteraes nos preos e na disponibilidade dos produtos ocorridas aps o fechamento.

Editor e Diretor ResponsvelHlio FittipaldiJornalista ResponsvelThayna SantosRedaoDaniele Aioki,Natlia F. CheapettaReviso TcnicaEutquio LopezProduoDiego Moreno Gomes,DesignerDiego Moreno GomesColaboradoresCsar CassiolatoEvaristo Orellana AlvesFilipe PereiraGustavo Trombini LazariHenrique Oliva de AndradeJos Carlito de Oliveira FilhoRafael Batalhote VerosaRebecca Lee

www.mecatronicaatual.com.br

PARA ANUNCIAR: (11) [email protected]

CapaStock.XCHNG/www.sxc.huImpressoSo Francisco Grfica e EditoraDistribuioBrasil: DINAPPortugal: Logista Portugal tel.: 121-9267 800

Mecatrnica Atual uma publicao daEditora Saber Ltda, ISSN 1676-0972. Redao,administrao, publicidade e correspondncia:Rua Jacinto Jos de Arajo, 315, Tatuap, CEP03087-020, So Paulo, SP, tel./fax (11) 2095-5333

ASSINATURASwww.mecatronicaatual.com.brfone: (11) 2095-5335 / fax: (11) 2098-3366atendimento das 8:30 s 17:30hEdies anteriores (mediante disponibilidade deestoque), solicite pelo site ou pelo tel. 2095-5330,ao preo da ltima edio em banca.

Aos poucos os nmeros de diversas entidades, revelam as pesquisas de cotamento do mercado industrial, mostram uma recuperao gradual dos divsegmentos. Se bem que a crise mundial tenha sido de menor impacto aqui no B

ela no deixou de ser significativa. As mazelas do custo Brasil ficaram mostra em maior escala em algun

res do que em outros e aqueles que tiveram poder de articulao junto ao mpoltico conseguiram algumas aes paliativas para o seu sofrimento, masquanto tempo!? At as prximas eleies!? No se sabe.

O fato que um favorzinho aqui, uma alquota de imposto menor ali, so aque fazem mais mal, como um todo, do que bem. Tiram o foco do mercadoao invs de lutar para que seja regulamentada a Constituio de 1988 (22 anprocrastinao dos nossos funcionrios, os polticos), fica se atendo a demenores e com a mente embotada devido luta entre os tais polticos tanto no municipal, quanto no estadual e federal, que defendem seus prprios interes

O custo Brasil se avoluma e a cada dia fica mais difcil se produzir aqui, daos custos e burocracia brasileira. Muitos industriais que esto se conscientidisso e na impossibilidade de uma mudana rpida, preferem encerrar suas atdes fabris no Brasil e transferir-se para o exterior. Quantos empregos de quale melhor remunerao estamos perdendo!? Quantos engenheiros e tcnicosmudando de profisso e ns ficando sem o conhecimento importante para retomada futura!? Se perdermos este bonde agora, a volta ser muito difquase impossvel.

Algumas associaes at no pedem, no momento, que os governos municipal,ee federal faam muito. Como exemplo, a Abimaq quer no mnimo, uma isonde impostos para os produtos fabricados aqui com os que vm do exterior, proseu presidente Luiz Aubert Neto. uma injustia com o empresariado brase com os trabalhadores, que esto perdendo seus postos de trabalho e indo psubemprego.

Os nmeros da desindustrializao brasileira so visveis, ao analisaas pesquisas nos ltimos anos e vermos as quedas de participao dos profabricados aqui contra os importados. Oportunamente voltaremos a este temartigo detalhando tudo isso.

Hlio Fittipaldi

Mudanas necessrias


4/52

ndice

Editorial

Notcias

Cho de fbrica

03

0550

32

44

1827

40

12

3640

1218

Nova abordagemTrack and Trace

Monitoramento Remotocom o smsCLP

Programao de um CLP:Modos de programao

Gerenciamento deFerramentas de Corte

Libertando o poder doHART e proporcionandobenefcios aos usurios

PROFINET e PROFIsafe:Aplicaes na indstriaautomobilstica no Brasil

PROFIBUS

Medio Contnua deDensidade e Concentraoem Processos Industriais

08


5/52Janeiro/Fevereiro 2010 :: Mecatrnica Atual

//notciasNational Instruments disponibilizacontrole avanado, medio eviso em um nico sistema

Projeto Carbono Zero lanadopela DRSA, da ABIMAQ

Com o recurso de viso possibilita aosengenheiros usarem estas ferramentasem uma variedade de aplicaes demedio e controle.

Alinhada mobilizao mundial de conscientizao sobreo clima e em prol da construo de uma economia de baixocarbono, a ABIMAQ, atravs da sua diretoria de Responsabi-lidade Socioambiental (RSA), lana o Projeto Carbono Zero,com o objetivo de provocar uma reflexo sobre o modelode gesto adotado pelas empresas associadas e favorecer adiminuio de emisso de carbono (CO2).

Alessandra Bernuzzi, diretora de RSA, explica que

existem vrias ferramentas que viabilizam a diminuiode emisso de CO2 e a escolhida para a primeira fase doProjeto foi o Inventrio Corporativo de Emisses de Gasesde Efeito Estufa (GEEs), desenvolvido pela Brazilian CarbonBureau (BCB) consultoria que atua no mercado nacionalde crditos de carbono.

Ns temos responsabilidade com o meio ambiente,que deve ser alvo contnuo de intervenes e aes emprol de sua conservao. O nosso Projeto Carbono Zerovisa no s nivelar o conhecimento sobre responsabilidadesocioambiental, mas inclusive promover uma reflexo sobreeste conhecimento, diz Bernuzzi.

Outro objetivo a ser atingido a viabilizao de negciosvia sustentabilidade, pois, de acordo com a diretora, o in-ventrio pode e deve auxiliar as empresas a enxergar commais clareza a questo e desenhar uma estratgia de reduoe/ou compensao de emisso de CO2 na atmosfera. Oinventrio, continua a diretora, pode incentivar uma refle-xo que promova o desenvolvimento de novos modelos degesto, com adoo de medidas como reduo de consumoe de desperdcios de matrias-primas, sistemas energticosmais eficientes, alterao de combustveis pelos chamadosmais limpos e at plantio de rvores, por exemplo. Cabes empresas identificar maneiras de emitir menos carbono,

com projetos de engenharia reversa.

A companhia anunciou em fevereiro a implementao dosrecursos de viso de mquina ao NI CompactRIO e ao NI Sin-

gle-Board RIO, que propiciam aos engenheiros a integrao demedio e controle para sistemas industriais embarcados. Comesta soluo integrada, o CompactRIO torna-se um dos nicoscontroladores programveis para automao (PACs) no mercadoa realizar tarefas de viso, proporcionando mais eficincia, com ummenor impacto fsico e menos complexidade do sistema.

O recurso de viso de mquina possibilita aos engenheiros usa-rem o CompactRIO e o Single-Board RIO em uma variedade deaplicaes de medio e controle, a soluo ideal para aplicaesde robtica, como evitar obstculos, e para o reconhecimentode padres, alm de mapeamento e localizao simultneos(SLAM), onde a funcionalidade de controle de viso avanada

necessria. Aplicaes de vigilncia industrial incluem tanto oacompanhamento do estado da mquina quanto monitoraode reservatrios crticos, onde a conectividade com cmerasinfravermelho vital. Finalmente, o sistema operacionalreal time e a pastilha FPGA (Field Programmable Gate Array ) integrada usadosno CompactRIO e no NI Single-Board RIO facilitam o processode validao FDA para dispositivos mdicos embarcados.

Os sistemas de viso de mquina so compostos por duaspartes: a aquisio de imagens e processamento de imagem.

Para possuir as imagens, a gama de software para aquisiode imagens da NI se expandiu para o protocolo Internet (IP)de cmeras, incluindo a Basler Vision Technologies. Alm do

suporte nativo de cmera IP, a National Instruments AlliancePartner moviMED lanou a placa de captura analgica AF-1501para produtos NI Srie C, que pode adquirir imagens monocro-mticas. Para processar imagens, os engenheiros agora podemprogramar e implantar bibliotecas de processamento de imagempara o CompactRIO e o Single-Board RIO com o ambientegrfico de desenvolvimento NI LabVIEW 2009, utilizando oMdulo NI Vision Development 2009, que contm funes deprocessamento de imagem e viso de mquina.

No nosso departamento Global de Desenvolvimento eTecnologia, estamos sempre procurando otimizar o tamanho,velocidade e confiabilidade das mquinas de nossa produo,

explica Ben Engelen, engenheiro snior de projetos de visoe medio da Philips GTD Mechanization. A plataformaCompactRIO fornece em alta velocidade o determinismo quenecessitamos para um eficiente e preciso posicionamento decomponentes. O novo mdulo Movimed AF-1501 de capturade vdeo nos ajuda a integrar o feedbackde vdeo com a mesmaplataforma que automatiza todo o processo.

Os engenheiros podem adicionar recursos de viso para oCompactRIO e para os controladores NI Single-Board RIO:NI cRIO-901x, NI cRIO-902x e 907x cRIO-NI e NI-96xx parasistemas embarcados. Para saber mais sobre os recursos de visodo CompactRIO e das plataformas NI Single-Board RIO, visite

http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/10867 .

N I / D i v u

l g a

o


6/52Mecatrnica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2010

//notciasIndstria automobilstica encerra2009 com crescimento de vendas

Financiamento de R$ 1,2 bilhodo BNDES para Mercedes-Benz

O ano passado foi considerado o melhor da histria da

indstria automobilstica nacional, que fechou com o total de3.141.226 veculos emplacados, incluindo caminhes, autom-veis e comerciais livres e nibus. A quantidade surpreendeuos executivos mais otimistas que diante da crise que ameaavaabalar o setor no incio de 2009.

O aumento constou de 11,35% nas vendas em relao a2008, que at ento era o ano recorde do setor, com 2.820.957unidades vendidas. Os dados foram divulgados no dia 05 de

janeiro pela Fenabrave - Federao Nacional da Distribuiode Veculos Automotores.

Temos um novo piso de volume de vendas, que superou amdia mensal de 250 mil unidades, disse o presidente da Fena-

brave, Srgio Reze. De acordo com Reze, se no houvesse crise,que chegou a afetar o primeiro trimestre do ano, o crescimentodas vendas seria de 3,5%. O primeiro semestre de 2009 foi derecuperao e o segundo de crescimento, concluiu.

O resultado do ms de dezembro representa aumento de16,4% dos emplacamentos, com 293.030 unidades emplacadascontra 238.504 unidades no ms anterior. Este resultado re-presenta o melhor dezembro da histria da indstria no Brasil.Comparando-se com dezembro de 2008, que foi o momentomais crtico da crise, e quando o governo anunciou o descontodo IPI (Imposto sobre Produtos Industrializados), o crescimentode dezembro de 2009 foi de 50,6%, de 194.550 unidades saltou

para 293.030 unidades.De acordo com o ranking das montadoras a Volkswagenficou em primeiro lugar nas vendas de automveis em 2009,com 25,26% de participao do mercado. Em segundo lugar, aFiat com 24,99%, seguida da GM (20,26%), Ford (9,48%), Honda(4,62%), Renault (4,58%), Peugeot (3,20%), Citron (2,75%),Toyota (2,23%) e Hyundai (0,85%).

Nos comerciais leves, a Fiat liderou com 22,13% do mercadobrasileiro. Na soma dos dois segmentos a Fiat terminou 2009 comolder de mercado 24,49% de market share , seguindo est a VW, com22,74%, GM (19,79%), Ford (10,10%) e Honda (4,18%).

De acordo com a Associao Nacional dos Fabricantes de

Veculos Automotores (Anfavea), 2010 ser o melhor ano dahistria do setor no pas, com crescimento de 9,3% nas vendas,o que corresponde ao volume de 3,4 milhes de unidades. Se-gundo a Fenabrave o mercado de automveis e comerciais levescrescer 9% neste ano. Se as projees do governo de queo Brasil crescer 5%, o setor tem plenas condies de superaresse nvel, observa Srgio Reze.

O Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico e Social(BNDES) aprovou o financiamento de R$ 1,2 bilho para a em-presa Mercedes-Benz do Brasil. Este financiamento foi liberadopara expandir a capacidade de produo de sua unidade emSo Bernardo do Campo, desenvolver motores adequados nova legislao ambiental e novos modelos de caminhes

leves e mdios. O novo motor a diesel atender s exignciasestipuladas pelo Programa de Controle da Poluio do Ar porVeculos Automotores, que em 2012 entrar em vigor.

Segundo o BNDES, os recursos incluem a modernizaodo centro de distribuio de peas em Campinas (SP) einvestimentos sociais e ambientais.

De acordo com o programa global da companhia, oinvestimento na ampliao da capacidade vai gerar 1,9 milempregos diretos at a concluso do projeto, em 2011,todos em So Bernardo do Campo. Com os investimentosem aumento de capacidade, a empresa pode produzir 67 milveculos por ano, volume j atingida em junho de 2009 com

ajustes na produo. A capacidade anterior da unidade emSo Bernardo era de 55 mil veculos.Embora os investimentos na ampliao da produo

tenham sido efetuados com a compra de mquinas e equipa-mentos, os recursos para modernizao da fbrica incluemainda a construo de trs novos prdios, para abrigar ativi-dades de manuteno de mquinas, fabricao de prottipos,reviso final de caminhes e fabricao de embalagens.

Os investimentos ambientais abrangem o processamentode materiais e resduos, a ampliao da estao de tratamentode efluentes e a troca de telhas de amianto por telhas em aogalvanizado revestidas com isolante trmico e acstico.

A Fiat terminou 2009 como lder de mercado (24,49%), seguida pelaVW (22,74%), GM (19,79%), Ford (10,10%) e Honda (4,18%)


7/52Janeiro/Fevereiro 2010 : : Mecatrnica Atual

//notciasUnipar, Braskem e Petrobrsfecham acordo sobre Quattor

Prorrogada a iseno de ICMSpara compra de mquinas em SP

Foi anunciado pelo governo de So Paulo a prorrogaoat 30 de junho da iseno do Imposto sobre Circulaode Mercadorias Servios o ICMS na compra de mquinas eequipamentos importados, sem similar nacional. Esta decisobeneficia 119 setores industriais. O governo tambm editouum decreto que estendeu at 30 de junho a devoluo do

crdito do ICMS na aquisio de mquinas e equipamentosfabricados por empresas paulistas, de forma imediata e emnica parcela. Antes da medida o crdito era devolvido emat 48 vezes.

O objetivo, segundo o governo, estimular os investimen-tos, ampliar e modernizar o parque fabril do Estado e criarempregos. Os setores industriais escolhidos para receberestes benefcios foram os que geram maior quantidade deempregos por renncia fiscal, diz em nota, o secretrio daFazenda, Mauro Ricardo Costa.

Por meio de decreto, que vigora desde fevereiro, o go-vernador Jos Serra estendeu os benefcios na compra de

mquinas e equipamentos importados a 24 novos segmen-tos industriais, totalizando 143 setores beneficiados com adesonerao de investimentos. Entre os setores includos,esto os fabricantes de adesivos, plvora, fsforos, catalisa-dores, pneus, equipamentos hidrulicos, motores, vlvulas,compressores, rolamentos, carrocerias, reboques e cabinespara nibus e caminhes.

O critrio utilizado pelo governo foi o potncial de aber-tura de postos de trabalho. Segundo a Secretaria Estadual deFazenda, cerca de 90 mil empresas esto em condies dese beneficiar da medida. Os setores respondem por cercade 1,2 milho de empregos na indstria paulista.

Anunciado pela Unio de Indstrias Petroqumicas, Unipar,

o acordo para vender sua participao de 60% na Quattorpara a Braskem. A operao de R$ 870 milhes coroa mesesde negociaes e disputas judiciais para a formao da maiorpetroqumica da Amrica Latina e a oitava maior petroqumicado mundo. A companhia ser controladora de um virtual mono-plio sobre resinas plsticas produzidas no Pas, com capacidadepara produo anual de 5,51 milhes de toneladas.

Este acordo foi fechado pela Unipar juntamente com o grupoOdebrecht e Petrobras. O negcio envolve ainda a venda dasparticipaes da empresa na Unipar Comercial e Distribuidorae na Polibutenos Indstrias Qumicas. Do total da operao,R$ 647,3 milhes correspondem a valor que ser pago pela

participao acionria da Unipar na Quattor.A aquisio dever ser paga com R$ 100 milhes desembol-

sados entre 18 de fevereiro e 4 de maro e com os R$ 547,3milhes restantes em at cinco dias teis aps a obteno pelaBraskem de autorizaes de credores da Quattor.

Com o acordo, a Braskem tambm vai levar a dvida da Quat-tor, Unipar Comercial e Polibutenos, que at novembro de 2009somava R$ 6,685 bilhes, afirma a Unipar em comunicado.

Pool para importar ao iniciativaindita no setor produtivo brasileiro

A Cmara Setorial de Mquinas e Implementos Agrcolas(CSMIA) da ABIMAQ com o objetivo de tornar seus produtosmais competitivos, organiza iniciativa indita dentro do setorprodutivo brasileiro, um pool (grupo de empresas) para importarao um dos focos de atuao nesse incio de ano.

Devido valorizao excessiva do real frente ao dlar e aoalto preo do ao no mercado interno, a indstria brasileira demquinas agrcolas est perdendo competividade. No ano de2009, o setor sofreu queda de 28,2% em seu faturamento e asexportaes sofreram retrao de 52,6%.

Acredita-se que este ano haver um crescimento da demandaque j pode ser observado devido o aumento de preos pelasindstrias de ao para recuperar margens.

Com base nos estudos de mercado, a CMSIA optou por criarum pool de empresas associadas para importar em conjunto oao. At o momento cerca de 30 empresas se cadastraram.

F i a t / D i v u l g a o


8/52Mecatrnica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2010

case

Rsaiba maisControle de patrimnio via RFIDMecatrnica Atual 39

Viso Artificial: Sistemas queenxergamMecatrnica Atual 30

Site do fabricante: www.cognex.com

Confira o case aplicado em uma indstria far-macutica para combater a falsificao de me-dicamentos distribudos nos Estados Unidos

ecentemente, os Estados Unidos detectaramdois casos de falsif icao de medicamen-tos no sistema de distribuio do pas,amplamente divulgados: comprimidos deLpitor, para baixar o colesterol, e a drogainjetvel Procrit, para estimular o aumentode clulas vermelhas no sangue. Os pro-gramas Track-and-Trace, concebidos paraviabilizar e suportar requisitos de reteno

de registros e-Pedigree Eletrnico, atribuema cada recipiente uma etiqueta serializadaexclusiva que pode ser lida em cada nvelda cadeia de suprimentos para acompanharas mudanas na posse do produto desde afabricao at o consumo.

A Omega Design, fabricante de mquinasde embalagem em Exton, Pensilvnia, EUA,props um novo mtodo de serializaoque utiliza uma etiqueta lateral serializadae uma marcao sincronizada exclusiva nabase de cada recipiente. Esta abordagem

oferece a vantagem de empregar etiquetas

impressas de baixo custo e, ao mesmotempo, pode identificar os recipientes reaisem etiquetas que foram empacotadas. Asleitoras de ID Cognex In-Sight satisfazemos requisitos desafiadores da aplicao, taiscomo a capacidade de ler os 12 cdigosexclusivos da base, de uma vez s, enquantoo pacote segurado por um rob, disse

John Scholes, gerente de projetos especiais

da Omega Design.

Garantindo a seguranada cadeia de suprimentosfarmacutica

Os Estados Unidos enfrentam o problemacrescente do fornecimento de medicamentosfalsificados misturados a legtimos. A WorldHealth Organization estima que 30% dosmedicamentos controlados nos pases emdesenvolvimento so falsificados. Nospases desenvolvidos, os remdios falsos

correspondem a 1% do mercado.

Nova abordagem

Track-and-Tracepara aplicao farmacuticautiliza marcao exclusivana base do recipiente

Autor Annimo contratado pelaCognex Corporation



case

F1. Continer com Data Matrix. As informa-es 2D (Data Matrix) gravadas na base soas mesmas legveis por humanos, isto , umaID de continer exclusiva com 4 dgitos.

vantagens: custo muito inferior da etiquetae da leitora, alta velocidade de impresso ede aplicao, taxas de falha insignificantese fcil implementao.

Saiba quais recipientesh em um pacote

Atualmente, em uma linha de produo

farmacutica tpica, vrios processos de em-balagem, tais como selecionadora, inserode dessecante, enchimento, colocao dealgodo, selagem e colocao de tampa,podem ocorrer antes que um recipientefinalmente receba sua etiqueta serializadaou tag RFID. Portanto, as empacotadorastm que confirmar, e no presumir, queum recipiente pertence realmente linhade empacotamento antes que uma etique-ta serializada seja afixada do lado de umrecipiente. Mesmo depois de receber sua

etiqueta, o modo como os recipientes fluempor outros processos pode comprometer todoo esforo de vincular cdigos agregados denvel mais alto a unidades individuais. Paraformar um pacote, os recipientes precisampassar por um sistema de empacotamentotermoencolhvel (shrink bundling ) queconfere, embala e separa os recipientes emunidades. Um nico recipiente mal posicio-nado ou rejeitado, extrado depois que seulugar na sequncia foi estabelecido, podecorromper a integridade de cada pacote

subsequente.

Em 1987, o Congresso aprovou o decretode comercializao de drogas controladas(Prescription Drug Marketing Act -PDMA),criando a exigncia de rastreamento dacadeia de custdia para distribuidores demedicamentos controlados e produtos re-lacionados, sob a vigilncia da agncia de

controle de alimentos e medicamentos dosEstados Unidos (Food and Drug Administra-tion -FDA). Este requisito ficou conhecidocomo Pedigree eletrnico oue-Pedigree , umadeclarao de origem que identifica cada etapade venda, compra ou transao anterior deum medicamento. A FDA dever seguir asespecificaes e-Pedigree estabelecidas pelaGS1, organizao mundial lder dedicada criao e implementao de padres esolues globais para aprimorar a eficincia ea visibilidade das cadeias de oferta e demanda

tanto globalmente quanto em setores.

O padro de identificao automticaGS1 Healthcare inclui um Nmero Glo-bal de Item Comercial (Global Trade ItemNumber - GTIN), um Nmero Global deLocalizao (Global Location Number -GLN)e um Nmero Global de Sincronizao deDados (Global Data Synchronization Number - GDSN). O GS1 recomenda investir em

scanners de cdigo baseados em cmera parasuprir necessidades especficas de identificaoautomtica em servios de sade.

A indstria farmacutica est cogitandodiversos mtodos para se adequar a estasnovas exigncias. Todos os programas Track-and-Trace atribuem a cada recipiente umaetiqueta serializada exclusiva que permanececom ela durante todo o seu uso. Logo depoisde preenchido, o recipiente se torna parte deuma srie de embalagens maiores - em geral,pacotes, caixas e paletes - e cada um tem que

estar vinculado em uma relao pai-filho. A maioria das empresas farmacuticas utilizaetiquetas de identificao por radiofrequncia(RFID na sigla em ingls) para nveis maisaltos de empacotamento, como paletes ecaixas. Entretanto, o uso de tags RFID norecipiente ou no pacote aumenta substan-cialmente os custos de embalagem. Outrapreocupao o alto custo dos interrogadoresRFID que os farmacuticos precisam utilizarpara verificar o e-Pedigree do recipiente paracada receita. Em comparao, imprimir um

cdigo digital em uma etiqueta de papel tem

F2. Imagem da cmera visualizando e reco-nhecendo o cdigo de uma embalagem.

F3. Imagem da cmera visualizando e reconhecendo os 12 cdigos de 12 embalagem.


10/5210 Mecatrnica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2010

case

A nica maneira de garantir o contedode um pacote estabelecer previamente aintegridade do pacote e, depois, identificaros recipientes contidos. Mas as etiquetas la-

terais so um desafio para as empacotadorasque tentam identificar as embalagens apsa criao do pacote. Por exemplo, como possvel escanear os cdigos nos recipientesque se encontram no meio de um pacote3x4 tendo em vista que as etiquetas estobloqueadas de todos os lados? A soluoda Omega Design imprimir uma IDexclusiva na base de cada recipiente vaziopara complementar e no substituir a etiqueta serializada afixada do lado dorecipiente. A etiqueta lateral consultada

ao longo de toda a vida til do recipiente,provendo a ID exclusiva do recipiente e,tambm, todas as informaes relevantespara o consumidor, tais como identidade doproduto, fabricante, dosagem, quantidadeetc. O cdigo na base exclusivo permite quea empacotadora identifique os recipientesfacilmente depois que eles foram agregadosem um pacote. Aps a criao do pacote,as etiquetas laterais serializadas seriamdifceis de ler, mas a ID exclusiva na basedo recipiente visvel atravs do filme

termoencolhvel transparente.

A Omega Design oferece uma soluopara a implementao desta abordagemTrack-and-Trace com uma nica mquinaselecionadora e decodificadora capaz de

manter controle total sobre cada recipiente- velocidade, altura e orientao - enquantopassa sob o cabeote de impresso e sobreas estaes de verificao e rejeio. Ouns-crambler aceita frascos volumosos e os orientasequencialmente na linha de produo.

Os unscramblers Omega imprimem everificam uma ID exclusiva na base de cadarecipiente vazio. Esta ID exclusiva contminformaes suficientes para o rastreamentotemporrio do recipiente na linha de empa-cotamento. Depois que uma etiqueta maior,

definitiva e totalmente serializada aplicadaao recipiente, uma cmera e um sistema degesto de software serializado sincronizamo cdigo da etiqueta e o cdigo da base. Nahora do empacotamento final, a embala-dora termoencolhvel agrupa e empacota onmero especificado de recipientes em umpacote. Um rob ergue cada pacote e o passasobre outra leitora de ID, que identifica osrecipientes contidos no pacote. Este pacoterecebe uma nova etiqueta, que ligada acada embalagem nele contida. Uma relao

pai-filho estabelecida.

Aplicao de sistemade viso exigente

As duas leitoras de ID utilizadas nestaaplicao tm que satisfazer requisitos

rigorosos. A leitora de ID usada no uns-crambler precisa ler cdigos Data Matrixcom preciso, acompanhando o ritmo deuma linha que opera velocidade de 50 a300 frascos por minuto. A embaladora um desafio ainda maior porque a leitora deID precisa ler todos os frascos no pacotecom apenas uma imagem. Escolhemos ossistemas de viso da srie Cognex In-Sight5000 para esta aplicao porque nossaexperincia mostra que eles fornecem apreciso exigida para a leitura de cdigos

2D Data Matrix, disse Scholes.Os sistemas de viso In-Sight vm como software de leitura de cdigo Cognex ID-Max Data Matrix, baseado em tecnologiaPatMax, para lidar com uma vasta gamade degradaes na aparncia do cdigo eprover decodificao robusta e confivel emtodas as situaes. A Omega Design utiliza aleitora de ID In-Sight 5410 no unscramblere o In-Sight 5603 de performance mais altana embaladora. A Cognex tambm dispo-nibiliza uma linha completa de leitoras de

ID fixas e de mo que verificam a origem

F4. Mdulo de rastreamento em embaladora com filme retrtil: estao de agregao de pacotes com etiquetagem de pacotes/componente pai-filho.



case

F6. Um close da estao de impresso, inspeo e rejeio do posicionador de garrafasplsticas da Omega Design Corporation

F5. Posicionador de garrafas plsticas inclui impresso a jato de tinta contnuo(Continuous Ink Jet - CIJ), inspeo e rejeio em um nico sistema.

do frasco em qualquer ponto da cadeia desuprimentos.

Shaun Keperling, da Omega Design,utilizou a interface de programao base-ada em planilha da Cognex para sobreporimagens dos 12 cdigos inspecionados efornecer indicaes de aprovao/repro-

vao tanto para cada cdigo quanto paratodo o pacote, na interface com o usurio.A interface da planilha muito flexvel,disse Keperling.

O programa tem incio quando o sistemade viso recebe um sinal digital do contro-lador lgico programvel ( programmable logic controller -- PLC ) indicando que umpacote est posicionado para inspeo.Primeiramente, o programa captura aimagem na base do pacote contendo 12cdigos 2D. Em seguida, 12 ferramentas

de inspeo diferentes so acionadaspara ler os cdigos. Se todos os cdigosso lidos, uma sada digital enviada devolta ao PLC, que instrui o rob a colocaro pacote na esteira. O sistema de visotransfere as IDs do recipiente para umcomputador, onde so gerenciadas pelosoftware Track and Trace. Se a inspeofalha, o PLC instrui o rob a reposicionaro pacote mais duas vezes e ativa novamentea inspeo. Se estas inspees tambmfalham, o pacote encaminhado a um

escoadouro de descarte.A meta principal dos padres da FDA e das leis de e-Pedigree proteger os consu-midores contra remdios contaminados efalsificados, concluiu Scholes. Para tanto,os fabricantes tm que acompanhar seusprodutos ao longo da cadeia de suprimentos,at o nvel da unidade ou do recipiente. Em-bora as datas de conformidade e os padresfinais mudem constantemente e variem deacordo com o Estado, est amplamente aceitona indstria farmacutica que o requisito

definitivo envolver a serializao. A novaabordagem descrita aqui representa ummtodo eficaz, econmico e fcil de imple-mentar para incorporar a serializao 2DData Matrix a linhas de embalagem novase existentes sem comprometer a velocidadeou a preciso da mquina. MA

Fundada em 1969, Omega DesignCorporation uma empresa inovadora,lder mundial na indstria de embalagens,empenhados em servir os clientes com asmquinas da mais alta qualidade, servios

e solues de embalagem.



automao

saiba maisMonitoramento online dodesempenho da planta industrialMecatrnica Atual 39

Monitoramento de condies atravsda vibraoMecatrnica Atual 31

Sistema de monitoramento eestimativa dos tempos de operaodos disjuntoresMecatrnica Atual 31

Monitoramento deequipamentos em localidadesremotas garantindo amanuteno eficiente

Imagine a possibilidade de estaesremotas como elevatrias de gua, debombeamento de gases ou geradorasde energia enviarem relatrios de mau-funcionamento, apontando exatamentea causa do problema e possibilitando a

mobilizao de tcnicos e de peas formaeficiente antes mesmo de uma paralisaoem seu funcionamento.

A deteco de uma falha, seu diag-nstico e uma posterior manuteno sodificultados quando os equipamentos ficamem localidades remotas, onde geralmentea causa da falha conhecida somente apsgerar uma consequncia.

Por exemplo, em uma elevatria de gua afalha no bombeamento detectada somentequando falta gua nos consumidores, por

meio de reclamaes ao SAC. J a manuteno

MonitoramentoRemotocom o smsCLP

demanda vrios deslocamentos at o local:um para o diagnstico do problema, outropara levar as peas de reposio e outro paralevar o pessoal especializado.

Imagine por exemplo um gerador dieseloperando como suporte a uma eventual faltade energia na rede em um processo crtico.Por ser um equipamento que no pode falhardeve haver um monitoramento constantede anormalidades tanto da pr-operao,

monitorando o nvel e temperatura do com-bustvel, quanto da partida e da operao,monitorando a transio da carga, a tenso ecorrente de sada entre outras variveis.

O smsCLP integrado a estes equipamen-tos permitir que os tcnicos responsveisrecebam mensagens de texto SMS e/oue-mails relatando a anormalidade instan-taneamente, permitindo uma manutenoconstante e um deslocamento mais eficienteuma vez que o tcnico receber a informa-o exata de qual a pea ou a providncia

a ser tomada.

Este artigo mostra a utilidade do smsCLP paramonitoramento de equipamentos em localidadesremotas e sua fcil configurao de relatrios

via mensagens de SMS e e-mails.

Jos Carlito de Oliveira Filho



automao

F1. Conjunto do smsCLP.

Caractersticas do smsCLP

O smsCLP consiste de dois equipamen-tos, veja afigura 1:

O CLP Prosec T1-16S TOSHIBA de oito entradas e oito sadas digitaisexpansveis at 144 I/O mais entradapara cartes de conversores A/De/ou D/A e alimentao 100-240Vac, possibilitando que o integra-dor utilize o smsCLP no s para omonitoramento mas tambm para o

controle e automao de suas apli-caes programando em linguagemLadder ou STL.O terminal smsCLP Duodigit QuadBand com entrada para 2 SIM cardsde qualquer operadora, sendo o planopr-pago ou ps pago com o serviode dados habilitado.

O envio dos relatrios configuradopara ser efetuado tanto eventualmentequanto temporariamente.

Os 8 registradores de entrada digital

do smsCLP X e os 24 registrado-

res digitais auxiliares R somonitorados a cada 2 segundos e podemser configurados como gatilho de enviode um relatrio, assim como os relatriosgerados podem conter o valor de qualquerregistrador do smsCLP.

Tambm podem ser configurados rela-trios temporrios, por exemplo: configuraro smsCLP para todos os dias s 7 horas damanh enviar a contagem de peas ou atemperatura de uma bomba.

As mensagens podem ser enviadas porordem de prioridade, por exemplo: o tcnicode assistncia imediata (prioridade 1) oprimeiro a receber a mensagem, caso esteno responda para o nmero do smsCLPcom um SMS, em 5 min. o tcnico super-visor (prioridade 2) receber a mensagem,e assim por diante.

Os ltimos eventos do smsCLP soregistrados e podem ser recebidos via e-mailenviando um SMS com a mensagem Status,possibilitando uma anlise estatstica do

processo e das mensagens enviadas.



automao

Estudo de Caso Estao Elevatria

O sintico da fgura 2 representa umaestao elevatria com um tanque dearmazenamento que utilizaremos nesteartigo para demonstrarmos um exemplode configurao do smsCLP.

Como entrada do smsCLP teremostrs sensores de nvel (L0-L2) e um sensorde temperatura da motobomba(T0) ecomo sada controlaremos a motobombaeltrica(M0). Desta forma demonstraremos

F2. Sintico de uma estao elevatria de gua.

F7. Interface do software smsCLP

F3. Esquema de conexo do smsCLP

F6. Interface para cadastrar um novo

F5. Interface para cadastrar um registrador

F4. Interface para criao de um novo

que o smsCLP pode ser utilizado tanto parao monitoramento quanto para o controledo sistema. Veja nafgura 3 o esquema deconexo do CLP.

Veja no esquema de conexo do sms-CLP que o nvel mnimo L0 representao registrador booleano de entrada X0 e o

carto de conversor A/D que mede a tem-peratura T0 representa o registrador de 16bits XW04, utilizaremos estes registradorespara configurar os relatrios no softwaredo smsCLP a seguir.

O primeiro passo executar o softwaresmsCLP e criar um novo smsCLP entrandocom seu nome que preceder todas as men-sagens, com a empresa integradora e com seunumero de celular, como na fgura 4 .

O segundo passo cadastrar os regis-tradores a serem monitorados pelo smsCLP

entrando um nome de identificao e seurespectivo endereo de memria no CLP,veja na fgura 5 .

O terceiro passo cadastrar os tcnicosque recebero as mensagens de SMS e e-mail



automao

digitando o nome do tcnico, seu e-mail etelefone, veja nafgura 6 .

Agora o smsCLP est pronto parareceber as configuraes dos relatrios,veja na fgura 7 a interface do softwaresmsCLP j com os tcnicos e registradorescadastrados.

Cadastramos os registradores de entradado smsCLP e criamos trs tcnicos: umtcnico imediato, um tcnico nvel 2 e umtcnico superior nvel 3. Mais a frente de-monstraremos o tratamento de prioridadesdo smsCLP utilizando estes trs nveis detcnicos.

Configurao dosRelatrios Eventuais

Neste exemplo comunicaremos aos tc-nicos responsveis dois relatrios eventuais

de falhas, um quando o nvel do tanqueficar abaixo do nvel mnimo L0 e outroquando a temperatura T0 for maior que90 graus Celsius.

Admitindo que o sensor de nvel utilizadoneste exemplo fica em nvel lgico 0 quandoo nvel da gua est abaixo do nvel medido,configuraremos o disparo de um relatrioquando houver uma borda de descida noregistrador X0, referente ao nvel L0 comovimos anteriormente.

Para criar um novo relatrio basta digitar

uma descrio para o relatrio, neste casoTanque no nvel mnimo, definir umacondio de disparo, neste caso o registra-dor X0 na borda de descida e ento criar asmensagens de e-mail e/ou SMS.

Clicando no boto Novo RelatrioEventual configuraremos um novo relatrioe suas mensagens, como pode ser visto nafgura 8 .

Para adicionar as mensagens que seroenviadas no momento em que a condio dedisparo deste relatrio for satisfeita, clique

no boto Nova mensagem, escolha o tipode mensagem, os tcnicos que recebero asmensagens e finalmente digite a mensagemque desejar, lembrando que ela pode contero valor de qualquer registrador do smsCLP(fgura 9 ).

Criamos trs novas mensagens de SMScom destino aos trs tcnicos cadastrados,isto , quando o relatrio Tanque no nvelmnimo tiver sua condio de disparosatisfeita (X0 - borda de descida) os trstcnicos recebero um SMS com a mensa-

gem da figura 9.

F8. Interface para criar um novo relatrio eventual

F9. Interface para criar uma nova mensagem SMS ou e-mail.



automao

Note que o valor do registrador XW04foi inserido na mensagem clicando no botoInserir valor do registrador. Os caracteres$XW04$ sero substitudos pelo valoratual do registrador quando o relatriofor ativado.

Agora vamos configurar o relatrio de

superaquecimento da bomba utilizando ovalor provindo do conversor A/D arma-zenado no registrador XW04. Para istoprecisaremos de dois blocos em LinguagemLadder no smsCLP para ativar e desativaro registrador especial R2001 quando atemperatura passar do valor desejado, vejana figura 10.

O registrado R2001 faz parte dos 24registradores especiais que podem ser utili-zados como gatilho dos relatrios, por issofoi utilizado no cdigo acima para repre-

sentar a condio de superaquecimento namotobomba. Note que quando R2001 estem nvel lgico 1 a temperatura da bomba maior que 90.

No software smsCLP vamos confi-gurar o relatrio de superaquecimento damotobomba com o registrador R2001 naborda de subida como gatilho e para issoenviaremos SMS e e-mails em ordem deprioridade para os tcnicos cadastrados(figura 11).

Da forma que foram configuradas as

mensagens do relatrio de superaquecimentona motobomba, o tcnico imediato ser oprimeiro a receber um e-mail e um SMS,caso ele no responda via SMS com umamensagem sem contedo para o nmerodo smsCLP em cinco minutos o sistemaenviar a mensagem para o tcnico nvel2 e assim por diante at o ultimo tcnico.Caso nenhum tcnico responda o relatrio resetado.

Consideraes Finais

Apresentamos uma aplicao do sms-CLP e sua configurao de forma a exibira gama de possibilidades de aplicao destesistema verstil, fcil de operar e com umpreo muito competitivo diante as soluessemelhantes de mercado.

Informao precisa em tempo real faza diferena quando a ordem a confiabili-dade. Para esta tarefa a ferramenta certa o smsCLP, mostrando uma nova maneirade garantir suas mquinas funcionandoatravs de mensagens diretas aos tcnicos

responsveis por sua manuteno.F11. Relatrio de superaquecimento na motobomba com as mensagens por ordem de prioridade.

F10. Ladder de configurao do relatrio de superaquecimento na bomba.

MA

6

7

TO

TO

[ XW004 00090 ]

[ RST R2001]

[ SET R2001]

SUPER AQUEC.

SUPER AQUEC.


17/52



automao

Asaiba maisManuteno preditiva e pr ativaMecatrnica Atual 9Automao industrial - 3 edio- J. Norberto Pires - Editora Lidel

Autmatas programables - JosepBalcells, Jos Luis Romeral - EditoraMarcombo

Tcnicas de automao - JooR.Caldas Pinto - Edies Tcnicas eProfissionais

Curso de Automao Industrial - Paulo Oliveira - Editora EdiesTcnicas e Profissionais

Manual de Formao OMRON - Eng Filipe Alexandre de SousaPereira

Catlogos OMRON www.omron.pt

No seguimento do curso de Automao, neste artigoapresento como perceber os conceitos bsicos deprogramao de um CLP. No decorrer das prximasedies apresentaremos a forma de programar umcontrolador lgico programvel

Filipe [email protected]

Eng. Eltrotcnico / AutomaoKlean Energie 4 Life, Ltda

Energias Renovveis - Portugal

s linguagens de programao so empre-gadas nos CLPs desde que estes surgiramem 1960. Estas permitem ao usurio inserirprogramas de controle utilizando sintaxespr-estabelecidas.

Previamente ao estudo dos trs tipos delinguagem mais utilizados na programaode CLPs, convm rever alguns conceitosessenciais.

O programa que vai definir o automatis-

mo constitudo por uma srie de instruese funes onde so operados os bits dememria. Estas instrues e funes, serointroduzidas na memria do CLP, atravsde um perifrico destinado a esse f im e quepoder ser uma console de programao ousoftware especfico para PC.

Veja na figura 1 um exemplar de CLPprogramado por console.

Os CLPs tm, basicamente, dois modosde operao: o modo RUN e o modo PRO-GRAM ou STOP. Estes so selecionados

atravs de um comutador que se pode

Programao de um CLP:

Modos deprogramao



automao

F1. CLP programado por console.

encontrar no frontal do CLP, na consolede programao ou atravs do software deprogramao.

Antes de se introduzir o programa atravsda console, deve converter-se o esquema decontatos numa lista de instrues entendidaspelo CLP, ou fazer a programao direta emesquema de contatos utilizando o compu-tador com software que o permita.

O programa introduzido nos endereos

de memria do CLP, contendo cada umuma instruo, os parmetros de definioe todos os parmetros requeridos por essainstruo.

Os endereos de memria do programa(linhas do programa) comeam em zero(0) e esto limitados pela capacidade damemria do CLP.

Cada fabricante possui modos diferentesde proceder programao de um CLP.

As reas de memria tm designaesdiversas, as instrues e funes tm mne-

mnicas e cdigos diferentes e a sequncia de

teclas na console destinadas programaodifere de marca para marca.

No entanto, conhecendo um modelo,facilmente nos integramos no modo defuncionamento de um outro, pela simplesconsulta do respectivo manual, uma vezque a lgica de programao dos sistemasexistentes no mercado no difere no seuessencial.

Vejamos o que faz o CLP em cada modo

de funcionamento:O modo RUN o modo normal defuncionamento do CLP, porque nestemodo, a CPU executa o programacontido na memria;Para se proceder introduo do pro-grama, necessrio que o CLP estejano modo PROGRAM;O processador inicia a resoluo doprograma de controle aps ter lidoo estado de todas as entradas e terguardado toda a informao em

memria.

Com a importante resoluo do pro-grama de controle (da primeira para altima rung ), a continuidade lgica de cada rung vai sendo averiguada e as sadas seroatualizadas no final do SCAN. Observe oexemplo dafigura 2 .

Analisemos o diagrama de estadosanterior:

O contato normalmente aberto000.00 ativa a primeira sada se

estiver no estadoOn , fazendo comque a sada 001.00 tambm sejaOn ,na rung a seguir, o contato associado bobina de sada 001.00 ao passara On ativa a sada 001.01, e assimsucessivamente;

Apesar das sadas estarem em dife-rentes rungs e assumirem o estadodurante o SCAN, todas elas passaroao seu estadoOn em simultneo nomdulo de sada, porque o CLP satualiza o estado das sadas no final

de execuo do programa;



automao

Se os contatos estivessem conformeindicado nafigura 3 , as sadas jno seriam acionadas todas simul-taneamente, ou seja, se a condiode sada de umarung afetar arung que a antecede, a CPU no voltaatrs para resolv-la.

importante assimilar deste exemploque, para o mesmo ciclo de SCAN, umasada s ter efeito noutra rung se esta forcolocada antes dessa rung.

F2.Anlise ao Scan do CLP de acordo com um respectivo programa de controle em Ladder.

F3. Estado das sadas do CLP aps um SCAN.

Outro conceito importante o de entra-das normalmente fechadas que, apesar deser um conceito bastante simples, costumasuscitar algumas dvidas.

Suponha que se desejasse implemen-tar em programao o seguinte circuito(figura 4 ).

O normal seria copiar o esquema decontatos paraLadder , obtendo-se o resultadodo circuito seguinte, mostrado nafigura 5. Tal situao no correta, uma vez

que, quando o CLP l o estado da entraBP1, guardado no endereo de memrassociado a esta entrada, o valor lgicoentrada, ou seja, um (1).

Quando o CLP executa o ciclo de SCA examinada a continuidade lgica da rumas, como o contato associado ao ender

de memria est negado, a continuidalgica no vai existir, porque o um (1) qreflete o estado da entrada BP1 negadzero (0).

A soluo para o circuito a colocano programa de um contato normalmenaberto, para no negar o endereo de memassociado ao estado da entrada.

Seno vejamos, nafigura 6 .Resumindo: Independentemente da

forma como os circuitos esto ligados,programao pode alterar-se o seu esta

uma vez que o estado de uma entrada dpende no s da forma como est ligamas tambm de como programada.

Os trs tipos de linguagens mais utizados nos dias de hoje so:

Ladder ;Lista de instrues;GRAFCET.

As linguagens de programao em Lade em lista de instrues implementamoperaes de forma quase similar, diferiapenas na forma como so representada

no modo como so inseridas no CLP.O GRAFCET implementa as instrude controle baseando-se em passos e arepresentados de forma grfica.

Ladder lgico A linguagem de programao Ladde

composta por uma srie de instrues siblicas usadas para desenvolver prograde controle das mquinas e processos. Va figura 7.

F4. Ligao de uma entrada normalmentefechada entrada de um CLP.



automao

F5. Anlise do estado da sada de um CLP com uma entrada normalmente fechada.

F6. Soluo para o caso de o CLP possuir uma entrada normalmente fechada.



automao

A evoluo do Ladder original tornouesta linguagem mais capaz, pois novasfunes foram adicionadas s tradicionaisoperaes bsicas de rels de temporizaoe de contagem.

Novas funes, denominadas de blocosde funo, aumentaram o poder da lingua-gem Ladder bsica.

O principal objetivo dos diagramas La-

dder controlar sadas e executar operaesfuncionais baseando-se em condies deentrada. Os diagramas em Ladder usamrungs onde se representam as funes decontrole. Uma rung consiste numa sriede condies de entrada, representadaspor contatos, e uma instruo de sada nofinal, representada por uma bobina.

Uma rung verdadeira quando existecontinuidade lgica, ou seja, quando aenergia flui, atravs da rung, da esquerdapara a direita (figura 8 e 9).

A matriz da rung representa as possveislocalizaes para colocao dos contatos deentrada ou instrues.

Quando a continuidade lgica existe,a condio da rung verdadeira, havendoum controle da sada. Por outro lado, sea continuidade lgica no se estabelece, acondio da rung falsa.

Quando um diagrama Ladder contmum bloco de funo, uma ou mais instru-es podem ser utilizadas para representaras condies de entrada que o habilitam.

A matriz da rung em Ladder determina o

F8. Exemplo de continuidade lgica.

F7. Comparao entre linguagem Laddere um circuito eltrico.

F9. Outro exemplo de continuidade lgica.

nmero mximo de contatos que podemser empregados para ativar uma sada, di-vergindo o tamanho da matriz de CLP paraCLP. Na figura 10 , a matriz citada.

Para blocos de funo a matriz utiliza,em regra, menos contatos,figura 11 .

Existem algumas normas para a colocaodos contatos de entrada. Uma delas, que severifica em quase todos os CLPs, evita que acontinuidade lgica que tem de haver numarung flua ao contrrio (sneak paths ).

Estes sneak paths ocorrem quando a

continuidade lgica flui numa rung atra-

vs de um contato que provoca, s ele, acontinuidade de uma rung.Veja-se o exemplo dado nafigura 12 .

A sada Z dever estar ativa quando oscontatos A, B e C ou A, D e E ou F e Eestiverem ativos. No entanto, se os contatosF, D, B e C estiverem ativos existe conti-nuidade lgica e Z est ligado.

Esta situao dever ser evitada, umavez que a sada fica activa com uma com-binao de contactos que a no deveriamactivar (f igura 13 ).

Em resumo:



automao

As instrues em Ladder representamo estadoOn/Off de entradas e sadas

de campo;O Ladder usa dois tipos de smbolos:contatos e bobinas, em inglscoil;Os contatos representam as condiesde entrada e as bobinas representama sada de uma rung;Em um programa, cada contato oubobina tem um endereo que permiteidentificar o que est a ser avaliado eo que est a ser controlado;O endereo est referenciado tabelade entradas, de sadas ou a um registro

interno do CLP.

F10. Matriz de uma Rung em Ladder.

F11. Matriz de um Bloco de uma funo.

F12. Exemplo de um Sneak Paths.

F13. Exemplo de uma combinao de conta-tos que ativam indevidamente a sada.

F14. Tarefa do processador aquando do fecho do contacto NO.



automao

Contato normalmente aberto (NA)Este contato procura uma condio de

ON em um determinado endereo. Durantea execuo do contato normalmente aberto(NO), o processador examina o endereoreferenciado no contato por uma condiode ON ( figura 14 ).

Contato normalmente fechado (NF)Este contato procura uma condio de

OFF em um determinado endereo. Durantea execuo do contato normalmente fechado(NC), o processador examina o endereoreferenciado no contato por uma condiode OFF (figura 15 ).

F15. Tarefa do processador aquando do fecho do contacto NC.

F16. Controle de uma bobina NO de sada por parte do CLP.

F17. Controle de uma bobina NC de sada por parte do CLP.

Bobina normalmente fechadaEsta funo funciona de forma oposta

anterior, ou seja, quando no existe con-tinuidade lgica nos contatos, a posiode memria afecta sada vai ser zero (0)(figura 17 ).

Importante: Os contatos podemser colocados em srie, em paraleloou numa configurao srie- paralelopara controlar cada uma das sadas.Uma sada nunca pode ser ligadadiretamente entrada.

Bobina normalmente abertaUma bobina de sada controla uma

sada real ou um bit interno do CLP. Du-rante a sua execuo, o processador avaliatodas as condies de entrada numa rung(figura 16 ).



automao

Circuitos lgicosPara implementar circuitos lgicos, dis-

pem-se ainda das seguintes instrues: AND - realiza um E lgico com obit especificado;OR - realiza um OU lgico com obit especificado;

NOT - nega o estado do bit ao qualest associado.

Analisemos cada uma das funes, nocaso do nosso CLP em estudo neste curso,que o CJ1 da OMRON.

Antes de iniciarmos a programao pro-priamente dita, convm deixar algumas dicasde utilizao do software Cx-Programmerda OMRON que permite a programaoem LADDER neste CLP.

Sntese sobre a utilizao

do software de programao(CX-Programmer)Como em qualquer outra aplicao do

Windows, para executar o CX-Programmer utilizado o menu Iniciar.

Para acessar a rea de trabalho neces-srio criar um novo projeto ou abrir um jcriado. Analisemos ento cada uma dasfunes lgicas:

F18. Funo lgica AND.

F19. Funo lgica NOT.

Funo AND A funo AND, em Ladder lgico,

implementada com dois ou mais contatosde entrada em srie. Veja-se o exemplo:pretende-se implementar um circuito lgicoque apenas ativa a sada 01.00 do CLP, se

as entradas 0.00 e 0.01 e 0.02 estiveremativas (On ). Observe a figura 18 .

Funo NOT A funo NOT em Ladder lgico re-

presenta-se com um contato normalmente



automao

fechado (figura 19 ). Voltando ao exemploanterior: pretende-se que a sada 01.00 fiqueativa, se as entradas 0.00 e 0.02 estiverem aOff e a entrada 0.01 estiver aOn (considera-se que uma entrada est aOn quando o led ,que a sinaliza, se encontra ligado).

Funo OR A funo OR , em Ladder lgico, im-

plementada com dois ou mais contatos de

entrada em paralelo (figura 20 ). Observe-seo seguinte exemplo: Pretende-se implementarum circuito lgico que active a sada 01.03,quando a entrada 0.01 estiver a Off ou quandoas entradas 0.02 ou 0.03 estiverem a On.

Instruo SET A instruo SET permite que, quando

a condio lgica, que antecede a instruoSET, v a On, o bit associado funo co-mute para o seu estado lgicoOn, e assimpermanea mesmo que a condio lgica,

que antecede a instruo de SET, comutepara Off (figura 21 ).

Instruo RSETSituao semelhante acontece com a

instruo RSET, pois, quando a condiolgica que antecede esta instruo vai aOn, o bit manipulado , em simultneo,levado a Off permanecendo nesse estado(figura 22) .

Nota : Caso haja simultaneidade da funo de SET e RSET, a condio de

RESET a predominante.

Funo KEEP A instruo KEEP permite definir um

bit de memria como biestvel, ou seja, oestado do rel definido por duas condieslgicas: SET ou RESET (figura 23).

Os conceitos bsicos da programaoe suas funes j esto concludas. Para asprximas edies trataremos a forma deprogramar um controlador lgico progra-

mvel. At a prxima!

F22. Instruo RSET.

F23. Funo KEEP.

Importante: Caso haja simultanei-dade das duas condies a ON, a condi-o de RESET a predominante. Sempreque existam vrios blocos lgicos acontrolar uma instruo, estes so pro-gramados em primeiro lugar e s depois programada a instruo em causa.

MA

F20. Funo lgica OR.

F21. Instruo SET.



manuteno

Osaiba maisCASTRO, P. Gerenciamento deFerramentas . So Paulo: 2004(Congresso Usinagem).

FERRARESI, D.Fundamentos daUsinagem dos Metais . So Paulo:Edgard Blcher, 1977. 751 p.

Veja mais referncias no fim do artigo.

A usinagem um processo muito usado nas indstrias do ramometal-mecnico, com a necessidade da utilizao de ferramentasde corte, que so responsveis por cortar o material das peas,conferindo-as ao formato desejado. Tais empresas enfrentamgrandes dificuldades para o controle desse ferramental, que

vo desde problemas com a rastreabilidade da ferramentadentro da prpria empresa at suas requisies.

A questo dos custos do ferramental tambm de extremaimportncia para as empresas, visando a reduo dos custos

de produo para permanecerem competitivas no mercado.O objetivo do presente trabalho apresentar as vantagens dogerenciamento das ferramentas de corte, visando a reduodos custos produtivos

Gerenciamento de

Ferramentasde Corte

Gustavo Trombini LazariHenrique Oliva de Andrade

Rafael Batalhote Verosa

intuito deste artigo demonstrar, atravs

de um estudo de caso feito em uma empresafabricante de motores de grande porte, comoo gerenciamento de ferramentas est sendoaplicado e o quanto pode ser vantajoso nomercado competitivo, no sentido de reduziros custos de produo e aumentar o ganhoda empresa.

Segundo estudos de ZONTA (2007),as ferramentas de corte representam de 3 a5% dos custos de produo. Entretanto, seno houver um gerenciamento no processo,esses custos chegam at 30% no produto

do fabricante.

Alguns dos fatores que frequentemente

contribuem para que se atinja este percen-tual so:Produo programada no pode serefetivada por falta de ferramentas;Grande parte do tempo dos funcio-nrios envolvidos (operador, super-visor e lder) gasto na procura e naexpedio de ferramentas;Super ou subdimensionamento doestoque (quantidade e variedade);Obsolescncia do estoque.

Atuar na reduo de custos com ferra-

mentas uma viso que as empresas precisam



manuteno

F1. Curva ABC.

Garantir atualizao tecnolgica;Garantir o uso ecologicamente correto

de ferramentas de corte.

Anlise da empresa A empresa escolhida para realizao do

estudo de caso uma empresa de pequenoa grande porte de fabricao de motoresmovidos diesel.

Gerenciamento deferramentas de corte

O gerenciamento de ferramentas decorte implica em reduo de custos na

produo de forma padronizada, ou seja, ogerenciamento visa qual a melhor forma dereduzir ao mximo os custos de produona melhor estratgia do processo.

As etapas a seguir iro demonstrar comoa empresa em estudo est atuando para seobter a mxima reduo dos custos comferramentas de corte.

1. Custo por pea,comprometimento comfornecedores

O primeiro ponto para um gerencia-mento eficaz o comprometimento dosfornecedores com a empresa.

A empresa estudada est em fase dedesenvolvimento e de implementao deum novo conceito chamado custo por pea,que visa a reduo dos gastos sob o pontode vista das ferramentas de corte.

O custo por pea tem sido uma forma detrabalho desenvolvida por algumas grandesempresas consumidoras de ferramentas, queobservam nessa estratgia uma boa alternativa

para reduzir seus custos produtivos.

adquirir e implementar para se tornaremmais competitivas no mercado, e as empresas

retardatrias que no adotarem essa novaaplicao iro ter maiores dificuldades parase manterem no mercado.

Desenvolvemos um estudo de caso emuma empresa fabricante de motores queapresenta a necessidade de melhoria contnuaem seus processos para continuar competi-tiva no mercado. A questo como atuarde uma maneira mais eficiente na reduodos custos de produo em empresas queutilizam processos de usinagem?

Gerenciamento deferramentas de corteOs objetivos especficos do gerencia-

mento de ferramentas so resumidos daseguinte forma:

Reduzir estoques e obsolescncia;Padronizar as ferramentas utiliza-das;Eliminar a falta de ferramentas;

Aumentar a produtividade;Reduzir o custo com ferramentas;Controlar a localizao e fluxo de

ferramentas no cho-de-fbrica;Reduzir os tempos de preparaode mquinas;Reduzir quebras de ferramentas;Garantir a disponibilidade de infor-mao precisa e atualizada;Fortalecer o relacionamento comfornecedores;Garantir a qualidade dos servios derecondicionamento e preparao deferramentas;Garantir a qualidade da pea pro-

duzida;

Ao invs da empresa pagar as ferra-mentas por unidade adquirida, a ideia docusto por pea pagar aos fornecedores dasferramentas um valor fixo pr-estabelecidopor pea produzida.

Dessa forma, os fornecedores das ferra-mentas devero acompanhar mais de perto

o processo no dia-a-dia, porm, caso umaferramenta no apresente o desempenhoesperado (que foi acordada na hora davenda) quem ter que arcar com esse custoacima do esperado o prprio fornecedorda ferramenta e no mais o cliente, comoocorre na maioria das vezes.

Vale salientar que, para esse tipo deproduto (ferramentas de corte), o acom-panhamento e servio ps-venda so desuma importncia, pois devido s inmerasvariaes caractersticas dos processos de

usinagem, sempre recomendvel que setenha um acompanhamento tcnico prximopor parte do fornecedor das ferramentas.

2. Controle de sadas de ferramentasO controle de sada das ferramentas

um importante indicador para se mensuraros gastos com ferramentas e manter suarastreabilidade dentro e fora da fbrica. A utilizao de software para o auxlio dessecontrole extremamente importante para ogerenciamento de ferramentas, onde atravs

dele possvel mensurar os gastos totais comferramentas e/ou os gastos por mquina,uma vez que a ferramenta enviada parauma mquina especfica.

Com isso possvel tambm detectarcom facilidade as mquinas e/ou processosque esto consumindo ferramentas emdemasia, podendo a empresa tomar umaatitude mais rpida e eficaz no sentido deamenizar as perdas ocasionadas por estassituaes. O software ainda auxilia naemisso de relatrios de custo e emisso

de pedidos de compra.Para atuar na reduo dos custos deproduo inerentes s ferramentas de cortede maneira mais eficiente, em julho de 2009foram mapeados os gastos com ferramentasem todas as linhas da fbrica (tabela 1).FONTE - Empresa estudada.

3. Mapeamento e composiodos custos

Com os dados da tabela 1 , foi traadauma curva ABC (figura 1) para identificar

quais so os itens mais impactantes em



manuteno

relao ao custo. Foi observado que, paratodas as linhas de produo da fbrica,a distribuio dos custos segue a mesmaproporo, em mdia, 80% dos custos representado por apenas 20% dos itens.FONTE - Empresa estudada.

Esses 20% dos itens passaram a ser

considerados crticos e, para cada linhade produo, foi traada essa curva paramapear a distribuio dos custos. Dessaforma, as aes e os testes de novas ferra-mentas passaram a ser direcionados a essesitens crticos a fim de se obter uma reduomais significativa nos custos produtivosda fbrica.

4. Anlise crtica do consumoelevado

Aps a identificao do item que ser

analisado, foi utilizado o diagrama de causae efeito (figura 2) para levantamento detodas as provveis causas que possivelmente

F2. Matriz causa-efeito.

T1. Gastos totais com Ferramentas.

esto cooperando para um consumo elevado

de ferramentas de corte.Para cada caso especfico, feito umbrainstorming envolvendo todas as pessoas

que tm envolvimento com o processo, que

podem ser os operadores, os engenheiros deprocesso, de manufatura e os fornecedoresda ferramenta. FONTE - Empresa estudada



manuteno

A matriz causa-efeito, demonstrada pelafigura 2 possibilita cercar todas as causasque geram o consumo elevado de ferra-mentas, por diferentes pontos de vista dosenvolvidos, tornando as aes e os testes denovas ferramentas mais eficazes no sentidode reduzir o consumo e consequentemente,

diminuir os custos.

5. Melhorias organizacionais Aps fazer a anlise de Pareto (referncias

bibliogrficas) e do diagrama causa e efeito,observa-se um grande consumo de insertosnas operaes dasfiguras 3 e 4.

O controle da vida e da utilizao detodas as arestas, bem como a reduo dosestoques de ferramentas, so exemplos deaes que tm grande importncia no quetange s ferramentas de corte.

Nas operaes de usinagem da biela,as fresas utilizam um inserto triangular,que apresentam 3 arestas de corte em cadaface, totalizando 6 arestas de corte. Noentanto, no caso da biela, uma das fresastrabalha com a rotao no sentido horrio- figura 3 - e a outra no sentido anti-horrio figura 4.

Em um caso como esse, quando em-pregado na fresa direita (sentido horrio),apenas os lados em destaque da aresta decorte do inserto ser desgastado figura 5.

J quando usado na fresa esquerda (sentidoanti-horrio), o mesmo ocorrer para o ladooposto da aresta figura 6.

Dessa forma, se os insertos da fresadireita forem reutilizados na esquerda,ou vice-versa, pode-se empregar 2 vezescada aresta, o que representa um total de12 arestas por inserto. Segue exemplo dequanto pode ser signif icativo o ganho como reaproveitamento dos insertos.

Na tabela 2, pode ser observado quepara a produo de 1.000 peas com uma

vida de inserto de 250 peas/aresta, sonecessrios 67 insertos para fazer a produoanual (12.0000 peas). Como nesse caso aempresa no tem a cultura de reaproveitaros insertos, so exigidos 67 insertos emcada operao, contabilizando um totalde 134 insertos ao ano, que representa R$52.517,28.

Na tabela 3, observa-se que reaprovei-tando todos os insertos, a operao 170no necessita requisitar nenhum insertonovo, gerando assim uma economia de 67

insertos e R$ 26.258,64 no ano.

F3. Fresa horria. F4. Fresa Anti-horria.

T2. Gastos sem reaproveitamento de inserto.

T3. Gastos com reaproveitamento de inserto.

F5. Inserto fresa horria. F6. Inserto fresa Anti-horria.



manuteno

Referncias Bibliogrficas

BESANT, C.B. CAD/CAM Projeto eFabricao com o Auxlio de Computador.Rio de Janeiro: Camus, 1988. 249 p.

CERVO, A.L.; BERVIAN, P.A.; DA SILVA, R.Metodologia cientfica. So Paulo: PersonEducation do Brasil, 2006. 162 p.

CHWIF, L; MEDINA, A. C;. Modelagem eSimulao de Eventos Discretos: Teoria eAplicaes. 2 ed. So Paulo, SP: Bravarte,2006. 255 p.

FAVARETTO, A. S. Estudo do Gerencia-mento de Ferramentas de Corte naIndstria Automotiva de Curitiba eRegio Metropolitana. Curitiba, PUC-PR:2005. 201 p.(Mestrado em Engenhariade Produo).

HOHMANN, C. Principle of 5 S. Dis-ponvel em. Acesso em 11mar. 2009.

ISHIKAWA, K. Guia de Control de Cali-dad. Nueva York: Unipub, 1976. 216 p.

LUSTOSA, L. et al. Planejamento e Con-trole da Produo. Rio de Janeiro: Elsevier,2008. 355 p.

MOURA, R.A. Kanban A Simplicidadedo Controle da Produo. 2 ed. So Paulo:IMAN, 1992. 355 p.

SILVA, J.M. O ambiente da qualidade naprtica. Belo Horizonte: Fundao Chris-tiano Ottoni, 1996. 260 p.

SLACK, N.; CHAMBERS S.; JOHNSTON,R. Administrao da Produo. So Paulo:Atlas, 2007. 747 p.

6. Consideraes e demonstraodos resultados

O gerenciamento de ferramentas decorte se mostrou muito importante nabusca da reduo dos custos produtivos edo aumento da produtividade. Contudo, bom ressaltar que todas as pessoas do

grupo (preparadores, afiadores, tcnicos,operadores e principalmente a liderana)devem estar alinhadas e comprometidas amanter todas as informaes precisamenteatualizadas.

Foi demonstrado nesse estudo umganho de R$ 26.258,64 por ano, pormdeve-se destacar que o intuito foi mostrara possibilidade de reduo de custos atravsdo gerenciamento. De acordo com anlisedos relatrios de savings apontado pelosgerenciadores, a empresa teve reduo de

18% dos custos com ferramentas resultantesdo gerenciamento, o que representa mais deum milho de reais de economia ao ano.

Concluso Atravs do desenvolvimento do estudo

de caso, foi possvel demonstrar os ganhosque a empresa vem obtendo com a aplicaodo gerenciamento de ferramentas de corteno sentido de aumentar a competitividadeda empresa. O controle de sada das ferra-mentas no cho de fbrica com auxlio do

software se mostrou uma importante etapano processo, visto que atravs desses dadosso criadas curvas ABC (Pareto) que auxiliamna identificao das ferramentas que maisimpactam na composio total do custo.

A utilizao do diagrama de causa e efeito(Ishikawa) ajuda a identificar de maneira eficazas causas do consumo elevado das ferramentasque mais impactam na composio do custopor pea, permitindo assim uma atuaomais rpida e precisa por parte da empresae do fornecedor da ferramenta no sentido

de reduzir o consumo desse item.Como propostas para futuros trabalhos,levantamos a necessidade de um estudo daaplicao do gerenciamento de ferramentasde corte em empresas que utilizam processosde fabricao de peas no seriadas.

STOCKTON, R.S. Sistemas bsicos decontrole de estoques: conceitos e anli-ses. So Paulo: Atlas, 1976. 139 p.

TRENT, E.M.; WRIGHT, P.K. Metal Cutting.Woburn: Elsevier, 2000. 446 p.

TRIPP, D. Pesquisa-ao: uma introduometodolgica So Paulo: Universidade deMurdoch, 2005.. Disponvel em < http://www.scielo.br/pdf/ep/v31n3/a09v31n3.pdf>Acesso em 16 set. 2009.

WCM. KAIZEN DEFINITION: The zenof doing it better, and making it better.World Class Manufacturing. Disponvelem: .Acesso em 20 jun. 2009.

WOMACK, J.P.; JONES D.T.; ROOS D.A mquina que mudou o mundo. Rio de

Janeiro. Campus, 1992. 347 p.

YIN, R.K. Estudo de Caso: Planejamento eMtodos. 2.ed. Porto Alegre, RS: Book-man, 2001. 205 p.

ZONTA, A.J. Gerenciamento de ferra-mentas: Estudos de caso de empresas dosetor metal-mecnico brasileiro. Florian-polis: 2007.Disponvel em:

MA

Os Autores so formados em Engenharia deProduo Mecnica pela Escola de EngenhariaMau no curso. Realizaram estgio na Sandvikdo Brasil e hoje atuam como engenheiros devendas tcnicas nas distribuies da Sandvik.Gustavo - [email protected] - [email protected]

Rafael - [email protected]



conectividade

saiba maisProtocolo Digital HartMecatrnica Atual 43

A Tecnologia Hart na indstria Estrutura do ProtocoloMecatrnica Atual 19

Manuais de equipamentosHART Smar

Site de fabricante: www.smar.com.br

HCC301: conversor deHART para 4-20 mA

O HCC301 um conversor Smar adois fios capaz de gerar um sinal de cor-rente 4-20 mA atravs de uma varivel viacomunicao HART. Com isto podemostransferir informaes de equipamentosHART aos controladores e facilitar os

controles e processos com uma soluo debaixo custo.Este conversor tem a capacidade de

trabalhar como mestre primrio do bar-ramento HART e continuamente fazero polling de uma varivel em um outroequipamento HART, convertendo a mesmadinamicamente a um valor em corrente de4-20 mA proporcional a uma escala pr-con-figurada.Mesmo sendo um mestre primrio,o HCC301 permite livremente que se tenhaum mestre secundrio no barramento, como

por exemplo, umhand-held

.

O protocolo HART tem sido testado com sucesso em milhares de

aplicaes em vrios segmentos, mesmo em ambientes perigosos.Porm, o dia-a-dia tem nos mostrado que os usurios pouco seutilizam dos recursos que esta tecnologia disponibiliza e quepoderiam tirar vantagens de caractersticas e funcionalidadesdeste protocolo, libertando o poder que o HART tem.Neste sentido, este artigo mostrar detalhes da utilizao dacomunicao HART em medies multivariveis, descrevendoaplicaes de um conversor de HART para 4-20 mA capaz deacrescentar mais flexibilidade de uso aos equipamentos HART

Libertando o

poder do HARTe proporcionandobenefcios aos usurios

Eng. Csar CassiolatoSmar Equipamentos Industriais Ltda.

Esta varivel atualizada em correntepode ser a varivel primria em unidadede engenharia, a varivel primria empercentagem ou tambm uma das variveisdinmicas do equipamento HART: a varivelsecundria, terciria ou a quarta varivel.Oequipamento HART pode ser de qualquerfabricante, o que d mais flexibilidade e

recursividade ao usurio.Pode-se configurar no conversor a con-dio de falha segura segundo a NAMUR-NE43, onde em uma falha, este gerar umsinal de corrente de acordo com a seleo dousurio(3,6 ou 21 mA), de tal forma que ocontrolador possa tomar uma ao segura.O usurio ainda configura o nmero deretries de comunicao at que o conversorgere a corrente em falha segura.

Em nvel de segurana, pode-se aindahabilitar a proteo de escrita evitando

alteraes no autorizadas.



conectividade

F1. Diagrama funcional do HCC301- Smar.

Veja mais detalhes no diagrama deblocos funcional nafigura 1.

Durante a configurao do HCC301,este deve ser configurado para escravo, oque feito localmente no equipamento.

A figura 2 mostra a tela de configuraodo conversor utilizando-se um hand-held

(PALM, HPC301 Smar), onde podemosver a simplicidade para o usurio.

Algumas aplicaes

1) Aumentando a segurana econfiabilidade em elementos finaisde controle

A grande maioria dos posicionadores devlvulas HART do mercado no possuemum sinal de retorno indicando a posio realda vlvula e quando tm, exigem ligaes

a 4 fios, dificultando e aumentando cus-tos de instalao.A soluo normalmenteadotada, a utilizao de um transmissorde posio, mas que envolve custos e exigeinstalao adequada. Com isto, muitofrequente se ver no campo o posicionadorrecebendo um setpoint de posio desejadavia controlador, mas o controle no temum sinal de feedback , dizendo se a vlvularealmente foi para a posio desejada, seest emperrada, se est lenta, como est ocontrole seu controle, etc...

Observe a figura 3, onde temos umposicionador de vlvulas. Poderamos aum baixo custo extrair via comunicaoHART a posio real da vlvula e fornec-la proporcionalmente a 4-20 mA para osistema de controle, melhorando condiesde performance, reduzindo custos com aminimizao da variabilidade do processo,alm de aumentar significativamente a confia-bilidade do sistema. Note que em termos deinstalao, nada feito no posicionador.

2) Minimizando custos nosprocessos de medio de densidadee concentrao

Analisemos a situao dafigura 4 ,onde temos um transmissor HART dedensidade/concentrao e que, alm damedida primria (densidade ou concen-trao), queremos fornecer ao controle umsinal de corrente do processo de tempera-tura. Geralmente, colocaria-se mais umtransmissor de temperatura no processo eassim teramos a medio da temperatura.

Porm, usando o HCC301, poderamos a

F2. Tela de Configurao do HCC301.

F3. Aumentando a segurana e confiabilida-de em elementos finais de controle.

F4. Minimizando custos nos processos demedio de densidade e concentrao.



conectividade

um baixo custo extrair via comunicaoHART a temperatura do processo, que medida pelo transmissor e fornec-la pro-porcionalmente a 4-20 mA para o sistema

de controle, melhorando condies deperformance, reduzindo custos. Observeque em termos de instalao, nada feitono transmissor.

3) Medio da temperaturaambiente ou em escala diferentenos processos de temperatura

Analisemos a situao de aplicao deacordo com afigura 5 , onde tem-se umforno operando de 50 a 200 C, e o valorda temperatura fornecida ao sistema de

controle proporcionalmente atravs de umsinal de 4-20 mA. Poderia-se medir estatemperatura em uma escala diferente, compropsitos somente de monitorao porexemplo, ou ainda estarmos informando atemperatura ambiente. Usando o HCC301,poderamos a um baixo custo extrar viacomunicao HART estas informaes efornec-las proporcionalmente a 4-20 mA para o sistema de controle, melhorandocondies de performance, reduzindocustos. Veja que em termos de instalao,

nada feito no transmissor.

4) Medio multivarivel: vazo Analisemos agora a situao dafigura

6, onde temos um transmissor de pressoutilizando-se de um elemento primrio para

medio de vazo. Poderia-se, por exemplo,via conversor HCC301, disponibilizar apresso diferencial ao sistema de controle,uma vez que a varivel primria do trans-missor foi configurada como vazo.Noteque em termos de instalao, nada feitono transmissor.

5) Gerenciamento de Ativos A necessidade de automao na indstria

e nos mais diversos segmentos est associada,entre diversos aspectos, s possibilidades de

aumentar a velocidade de processamentodas informaes, uma vez que as operaesesto cada vez mais complexas e variveis,exigindo um grande nmero de controlese mecanismos de regulao para permitirdecises mais geis e, portanto, aumentaros nveis de produtividade e eficincia doprocesso produtivo dentro das premissasda excelncia operacional.

A automao permite economias deenergia, fora de trabalho e matrias-primas,um melhor controle de qualidade do pro-

duto, maior utilizao da planta, aumenta

a produtividade e a segurana operacionEm essncia, a automao nas indstrpermite elevar os nveis de continuidae de controle global do processo comaior eficincia, aproximar ao mxima produo real capacidade nominal planta, ao reduzir ao mnimo possvel

horas paradas, de manuteno corretiva falta de matria-prima. Alm disso, com o advento dos sistem

de automao baseado em redes de camptecnologia digital, pode-se ter vrios bencios em termos de manuteno e aumentadisponibilidade e segurana operacionaainda, a automao extrapola os limitescho de fbrica, ela continua aps o prodacabado, atingindo fronteiras mais abrangtes; a automao do negcio. Quanto minformao, melhor uma planta pode s

operada e sendo assim, mais produtos pogerar e mais lucrativa pode ser. A informadigital e os sistemas verdadeiramente abepermitem que se colete informaes dos mdiversos tipos e finalidades de uma plade uma forma interopervel e como ningu jamais imaginou e neste sentido, com a tnologia HART pode-se transformar preciobits ebytes em um relacionamento lucrative obter tambm um ganho qualitativo sistema como um todo. o gerenciamendos dispositivos.

Esse tipo de gerenciamento tem comobjetivo o uso intensivo da comunico HART para aumentar a eficince disponibilidade dos equipamentos, mesmo tempo minimizando os custos manuteno. O Gerenciamento de Ativ ento o conjunto de todas as tcnicaferramentas empregadas para otimizamanuteno dos equipamentos reduzindomximo os custos com paradas e aumena disponibilidade operacional.

O autodiagnstico, confivel e segu

proporcionado pelos dispositivos HARpossibilita a integrao de programasmanuteno preditiva e proativa. Estatstioperacionais, como o deslocamento acumlado da haste de uma vlvula, proporcioninformaes teis para a previso de falhuso da manuteno preditiva. Diagnsticrpidos e estatsticas operacionais pertem a antecipao de falhas antes que epossam causar danos.

Mecanismoson-line de notificao defalhas informam imediatamente ao r

ponsvel se um determinado disposit

F5. Medio da temperatura ambienteou em escala diferente nos processos detemperatura. F6. Medio multivarivel.


35/52



conectividade

Asaiba maisRede ProfinetMecatrnica Atual 19

PROFIBUS-DP/PA - ProfiSafe, Profilefor Failsafe Technology

IEC 61508 Functional safety of electrical/electronic/programmableelectronic safety-related systems

Material de treinamento SMAR

Profibus, 2003, Csar Cassiolato.

Para as funes de segurana conhea Profinete o Profisafe, tecnologias que foram utilizadasna empresa Ford

s exigncias de aumento da produtividade,disponibilidade e reduo no tempo deparada em intervenes nas linhas em fun-cionamento so palavras-chave em temposde competio global.

Ao mesmo tempo em que se desejambenefcios imediatos, no h como deixarde estar atento ao futuro de todo tipo deinterveno tecnolgica realizada. Atual-

mente, dentro do escopo de automaoindustrial, estas duas vises podem sertotalmente atendidas pela tecnologia daPROFINET e o uso do PROFIsafe paraas funes de segurana

FlexibilidadeConsiderando a veloz obsolescncia

dos produtos em decorrncia dos grandesavanos tecnolgicos, torna-se fundamentaloptar por solues modulares, que possamgarantir a otimizao dos processos. A

PROFINET possui toda a flexibilidade

da arquitetura de rede ETHERNET,proporcionando mais liberdade para in-terconexo dos componentes no campoe maior possibilidade de escolhas. Entreas opes que flexibilizam a topologia derede, pode-se destacar a viabilidade do usoda tecnologia Wireless que permite a trocade sinais (inclusive sinais de segurana) sema existncia de cabos. Em especial uma

aplicao interessante em aplicaes commovimentao, onde existe a necessidadede pontos de entrada e sada remoto emdispositivos mveis.

Padro aberto e universal A PROFINET um padro de comu-

nicao aberto que permite a integraosimples em sistemas e redes j existentes.Isso significa que existe segurana tantopara os investimentos existentes e futurosquanto para uma transio gradual para a

nova tecnologia.

PROFINET ePROFIsafe:Aplicaes na indstriaautomobilstica no Brasil



conectividade

F1. Detalhe de mdulo de entradas e sadas em IP67.

Associao Profibus: Mais suporte para PROFINET/PROFIsafede 10 anos na rea de automao dentroda minha atividade na Siemens com focoem solues para a indstria automobi-lstica, que apresenta uma forte demandapor conceitos inovadores de automaoe comunicao, afirma Coppini. Segundoele, a atividade na Associao vem deencontro ao seu interesse profissional,uma vez que pode ser facilmente conci-liada no seu dia-a-dia. Fiquei muito gratocom o convite, finaliza.PROFINET o padro de rede industrial

baseada em rede Ethernet desenvolvidocomo complemento ao j estabelecidopadro PROFIBUS. Trata-se de um padrorobusto de comunicao industrial, capazde oferecer confiabilidade mxima nosprocessos, e ao mesmo tempo propiciaras vantagens e facilidades da Ethernet jdifundidas no mundo do escritrio.A tecnologia PROFINET tem se con-sagrado nos ltimos anos, tornando-se rapidamente a principal tendnciatecnolgica da automao distribuda.Em 2008 j haviam sido contabilizadosmundialmente mais de 1,6 milhes dens. Com um crescimento mdio de

37% ao ano, espera-se atingir a marcade trs milhes de ns em 2010. Osmercados-chave para a tecnologiaPROFINET so: Manufatura (indstriaautomobilstica, txtil, mquinas-fer-ramenta, etc.); Processo (indstriafarmacutica, qumica, leo e gs,alimentos e bebidas, etc.) e Controlede Movimento (indstrias de madeira,cermica, vidro, plstico, grficas, etc.).No Brasil, j existem vrios casos desucesso (leia sobre o case Ford no

box 2).PROFIsafe uma tecnologia queintegra, na mesma rede de comuni-cao, sinais de processo e seguranagarantindo a mesma confiabilidade dasaplicaes tradicionais (hard wired)exigidas pela indstria e atingindo ascategorias normatizadas das normasde segurana (Categorias de segu-rana segundo NBR14153 / EN 954 eSafety Integrity Level (SIL) segundo aIEC 61508).Daniel CoppiniDiretor ProfibusPROFINET / PROFIsafe

A Associao Profibus Internatio-nal (PI) foi fundada em 1989 e estorganizada em mais de 30 pases.Em todo o mundo, a entidade possuimais de 500 profissionais das diversasempresas associadas, colaborando emmais de 50 grupos de trabalho. Estepoder de inovao assegura o futuroda tecnologia PROFINET.No Brasil, o PI tambm est prepa-rado para atuar no desenvolvimentodo mercado. Seu papel promover

o conhecimento e a disseminao deinformao sobre a tecnologia dospadres de rede PROFINET, PROFI-BUS e AS-Interface. A ideia tornar atecnologia favorita para os mercadosconsiderados chaves: manufatura, pro-cesso e controle de movimento.Para dar maior nfase e suporte aeste trabalho de desenvolvimento desolues em PROFINET e PROFIsafe,a Associao nomeou uma Diretoriaespecfica de PROFINET e PROFIsafea partir do segundo semestre de 2009,que est a cargo do engenheiro DanielCoppini. Acumulei uma experincia



conectividade

FORD moderniza planta com PROFINET e PROFIsafe

de usufruir tanto dos recursos de infor-mtica como dos de automao, avaliou.Segundo ele, em se tratando de IHM, atecnologia proporciona versatilidade, ecom o uso de IHM baseadas em PC ata literatura de todo circuito encontra-sehoje em um nico painel de operao.O monitoramento de todo o processodestas linhas realizado via PLCs.Diferente dos rels, a segurana via PLCoferece mais recursos. Alm disso, essasegurana integrada diminui a possibili-dade de falhas e reduz tambm o tempodas intervenes, opinou Luiz Cludio.A importncia das novas tecnologias estno fato de elas proporcionarem o menornmero possvel de interferncias no

processo produtivo. Depois que umainstalao foi concluda, o ideal para aequipe de manuteno e operao queno exista mais necessidade de interven-o. isso o que vem acontecendo comessa aplicao na nossa planta h mais dedois anos, revela Casagrande. Por essemotivo, o diagnstico mais poderoso

Figura A. Arquitetura original da planta. O ANTEScom duas colunas do painl, uma para o Processo eoutra para a Segurana

Figura B. Arquitetura utilizada na modernizao.O DEPOIS com um s PLC integrandoSegurana e Processo na mesma rede.

um dos atrativos da PROFINET/PROFI-safe. Ter a deteco exata do problema um grande diferencial desta tecnologiacomplementou Glauco.De acordo com a opinio de Casagrande,para que a tecnologia possa ser aindamais difundida e amplamente utilizada nomercado nacional, o PROFINET/PRO-FIsafe ainda precisa ser homologado eentendido como padro para a indstria.Fica, assim, um recado para a AssociaoProfibus, que pode trabalhar no sentidode facilitar o acesso desta tecnologia dofuturo nos dias atuais.Na figura A a seguir, pode-se ver aarquitetura original da aplicao antes doretrofit, que utilizava um PLC de segu-

rana e alguns RELS de segurana (nacoluna direita) e um PLC de processo.Na figura B est o resultado da moder-nizao. Note a quantidade de espaoque ficou disponvel no painel, uma vezque neste caso o painel foi mantido pormotivo de praticidade de instalao.

Um dos cases de sucesso da aplicaoPROFINET/PROFIsafe est na planta daFord em So Bernardo do Campo, maisespecificamente em clulas de solda daCourier. Conversamos com o time deengenharia de fbrica e manuteno decarroceria, Eduardo Fajardo, FernandoCasagrande e Luiz Cludio Batista, almde Glauco Santos (da Siemens) queacompanhou a instalao do sistema. Aplanta adquiriu a tecnologia PROFINET/PROFIsafe na atualizao do sistema deautomao em projeto implantado pelaSiemens no incio de 2007.Para a Ford, a facilidade de instalao foio maior diferencial. Quanto menor onmero de componentes, melhor. Isso

nos ajudou bastante. Ter um sistemasimplificado resultou em ganho de tempo.Alm disso, o nmero reduzido de cabosgerou uma instalao mais enxuta eeficiente, afirmou Fajardo. Casagrandedestacou as vantagens do padro Ether-net. O endereamento e o manuseio somais amigveis. H ainda a disponibilidade



conectividade

MA

A Ethernet Industrial utilizada comobase para a ligao dos mais variados com-ponentes, desde o nvel de campo ao degerenciamento. Assim, ao aliar desempenhoindustrial universalidade, obtm-se con-tinuidade e transparncia de comunicaopor toda a empresa.

Diagnsticos Apenas um diagnstico eficiente capaz

de proporcionar mxima disponibilidadede uma planta. A PROFINET oferece umdiagnstico altamente preciso, flexvel eintegrado, evitando paralisaes e reduzindoos custos de operao e manuteno. A partir da, as correes de falhas eventuaisacontecem da forma mais gil possvel e tudoisso se reverte em produtividade.

SeguranaO efeito do uso do PROFIsafe no campo imediato, tendo em vista

MECATRÔNICA ATUAL ed 44

Documents

Transcript of MECATRÔNICA ATUAL ed 44