Monografia

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CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM AUTOMAO INDUSTRIAL

PROJETO INTEGRADO MULTIDISCIPLINAR

GUILHERME LEITE DOS SANTOS

GUSTAVO LEITE DOS SANTOS

MAGNO SANTOS QUEIROS

VINICIUS DE BARROS FIRMINO

RODRIGO V. COSTA R.A. B81339-3

R.A. B8133A-7

R.A. B8066E-5

R.A. B86643-8

R.A. 848060-5

PROJETO DE AUTOMATIZAO DE UM PROCESSO FBRIL.Trabalho Projeto Integrado Multidisciplinar apresentado no curso Tecnlogo em Automao Industrial da Universidade Paulista UNIP, sob orientao do Prof. Giovanni Rizzo.So Paulo

2014Agradecimentos

Agradecemos a coragem que nos foi cedida para a criao do PIM, a nossa famlia pela fora e companheirismo, por nossas reunies de grupo que nos proporcionaram duvidas e vontade de supera-las, aos nossos professores que com muita ateno e dedicao nos passaram todos os ensinamentos necessrios para a realizao deste projeto.

Agradecemos em especial o professor Giovanni Rizzo que no decorrer do curso se mostrou extremamente atencioso ao sanar nossas duvidas.

Superar o fcil no tem mrito, obrigao;Vencer o difcil glorificante;Ultrapassar o outrora impossvel esplendoroso. Alexandre Forteles

RESUMO

Atualmente est cada vez mais difcil encontrar empresas na rea alimentcia onde em sua fbrica existem um nmero maior ou igual de funcionrios do que mquinas automatizadas. A tendncia que cada vez mais a indstria se adeque de forma onde as mquinas automatizadas possam fazer todo ou quase todo o processo de desenvolvimento de um produto, no apenas na rea da alimentcia e sim em todas as reas onde possa ser adaptada a automao industrial. Nos foi proposto que elaborssemos um sistema de produo automatizado para uma empresa de pequeno porte onde o objetivo que o contato manual de funcionrio com o produto seja cada vez mais restrito, esse sistema que criaremos visa abaixar consideravelmente o custo do maquinrio e mo de obra, pois diminuir de forma considervel a necessidade de funcionrios na fbrica.

Palavras Chave: Automatizado; Indstria; Maquinrio.ABSTRACT

Currently it is increasingly difficult to find companies in the food area where its plant there in a greater or equal number of employees than automated machines. The trend is that more and more industry fits so where automated machines can do all or most of the development process of a product, not just in the area of food but in all areas where it can be adapted to industrial automation .

Was proposed that prepared an automated production for a small business where the goal is that the employee hand contact with the product is increasingly restricted, this system aims to create considerably lower the cost of machinery and labor therefore diminish considerably the need for employees in the factory.Key words: Automated; Industry; Machinery.LISTAS DE ILUSTRAES13Figura 1: Exemplo de Sistema de Envase

13Figura 2: Sinal Digital Fonte: Clube da Eletrnica

13Figura 3: Sinal Analgico Fonte: Clube da Eletrnica

14Figura 4: Esquema Eletrnico Fonte: Clube da Eletrnica

SUMRIO91. INTRODUO

101.1Justificativa

111.2Objetivos

122A FORA DO SETOR DE ALIMENTOS

143FABRICAO DE ISOTNICOS

144PORQUE AUTOMAO?

155FUNCIONAMENTO BSICO DO PROJETO

156ELEMENTOS DE PROJETO

156.1Atuadores e Sensores

206.2Chave de nvel bia

226.3Inversor de Frequncia

256.4PT100

276.5Valvulas Direcionais

276.6Microcontrolador

276.7Valvulas Dosadoras

277PLANTA NO AUTOCAD

278PROGRAMA E LISTA DE INSTRUES

279MAQUETE E DESCRIO

2710CONCLUSO

2711REFERNCIAS

1. INTRODUOEste projeto contempla a automao de uma nova linha de produtos de uma pequena empresa do ramo alimentcio onde o foco criao de uma nova planta automatizada de bebidas isotnicas seguindo as exigncias dos rgos de fiscalizao e aumentando a produtividade e lucratividade com o menor custo possvel deste sistema automatizado.Para que seja possvel os testes e realizao do projeto, passaremos pelas seguintes etapas:

Anlise da necessidade do projeto Desenvolvimento do projeto automatizado Especificao de equipamentos utilizados. Fluxograma de desenvolvimento.

Dessa forma procuramos desenvolver o trabalho solicitado, tendo por base uma pesquisa slida referente a produo envase de lquidos.1.1 JustificativaA higiene, a limpeza e a sanitizao de todas as etapas do processamento na indstria so fundamentais para a segurana e qualidade dos alimentos. Devido diversificao de produtos, as empresas de alimentos para evitar perdas econmicas e problemas de sade pblica, necessitam da implantao de programas rgidos de higiene e sanitizao em suas fbricas, quase que especficos para cada produto elaborado. Programas visando condies ideais de trabalho e eliminao dos microrganismos deteriorantes. Uma das principais fontes de contaminao microbiana nos alimentos se d no contato no higienizado do operador com o alimento. Deve-se a isso a proposta que nos foi dada onde o objetivo deixar o mais restrito possvel o contato do operador com o processo, visando sempre s normas sanitria e normas de qualidade.A automao possibilita grandes incrementos na produtividade do trabalho, possibilitando que as necessidades bsicas da populao possam ser atendidas. Alm de aumentar a produo, os equipamentos automatizados possibilitam uma melhora na qualidade do produto, uniformizando a produo, eliminando perdas e refugos.

O microcontrolador permite flexibilidade ao processo de fabricao, ou seja, permite que os produtos sejam produzidos conforme as especificaes do mercado, evitando que se produzam estoques de produtos invendveis.

As caractersticas citadas acima mostram que o microcontrolador, possibilita que no haja nem escassez nem desperdcio, com melhor qualidade de vida e de produo, aliada a um menor esforo.Com isso fica evidente que com a automatizao do processo os benefcios que o mesmo trs, como por exemplo, diminuio de erros humanos na fabricao, maior lucratividade e produtividade, menor desperdcio de matria-prima e economia de energia.

1.2 ObjetivosO objetivo deste PIM (Projeto Integrado Multidisciplinar) elaborao de uma nova planta automatizada para bebidas isotnicas visando a maior eficincia do sistema produtivo.Temos como objetivo a elaborao do projeto, implementao dos equipamentos, aumentar de forma considervel a produtividade e lucratividade da empresa para que a mesma consiga a insero em um novo segmento de mercado de uma forma competitiva em uma nova rea de atuao.A automao industrial muito mais que um simples investimento para modernizao de uma fbrica ou determinado processo, ela a certeza de que seu processo seguir um procedimento padro de fabricao, sendo assim uma aliada aos operadores do processo, pois ela permite uma rpida identificao das falhas e um diagnstico detalhado das ocorrncias que geraram estas falhas, tambm ajuda na identificao de riscos futuros que possam significar um potencial atraso ou perda de produo. Com o auxilio da automao alarmes indicativos luminosos ou sonoros ajudam a identificar um desvio do processo possibilitando ao operador tempo hbil para corrigi-lo e assim evitar prejuzos para a empresa.

Podemos destacar entre as principais vantagens do uso da automao industrial:

Identificao das falhas de processo e agilidade nas aes a serem tomadas atravs de informaes recebidas por sensores, transmissores e etc; Controle centralizado ou distribudo em pontos estratgicos do processo; Controle automtico das malhas de temperaturas, presses, nveis e etc; Proteo de motores pela leitura de suas correntes, diminuindo a carga quando esta chegar prximo aos limites estabelecidos no sistema; Rastreabilidade total da operao, ocorrncias e falhas do processo; Relatrios de produo por turno, dia ou perodo selecionado; Interligao dos dados do sistema de automao com a rede corporativa, disponibilizando assim as informaes para qualquer sistema de gerenciamento; Diminuio de perdas ou refugos; Segurana, pois substitui o homem em atividades de risco; Qualidade do produto final;A FORA DO SETOR DE ALIMENTOS Das portas das indstrias de alimentos e bebidas saem produtos que equivalem a 9,5% do Produto Interno Bruto (PIB) do Brasil, que alm de criar um nmero crescente de empregos, geram um saldo comercial superior quele criado por todo o restante da economia. O faturamento das empresas do setor somou R$ 431,9 bilhes em 2012, sendo R$ 353,9 bilhes em alimentos e R$ 78 bilhes em bebidas. Esse desempenho coloca o setor como o primeiro maior em valor bruto de produo da indstria de transformao. Balana Comercial

Do total de vendas, US$ 43,4 bilhes foram exportados, o que equivale a R$ 84,8 bilhes, ou 20% das vendas totais do setor. De outro lado, as importaes de alimentos so bem menos significativas e concentradas em trigo, totalizando US$ 5,6 bilhes. Isso faz do setor da alimentao um dos mais relevantes para a gerao de saldo comercial positivo, atingindo em 2012 US$ 37,8 bilhes, acima do saldo comercial da economia brasileira como um todo, de US$ 19,4 bilhes. Embora os alimentos semielaborados tenham grande peso nos resultados totais das exportaes do setor, os segmentos que exportam alimentos processados alcanaram posies de liderana no comrcio mundial. Acares, carnes e derivados, suco de laranja, caf solvel e farelo de soja so os cinco principais segmentos exportadores de industrializados e, no caso dos trs primeiros, so lderes mundiais.

Investimento e emprego

Diante do crescimento das demandas internas e externas, as fabricantes de alimentos e bebidas tm investido em capacidade e eficincia produtivas. Em 2012, apesar do agravamento da crise internacional, os investimentos no setor somaram R$ 11,1 bilhes. importante salientar que o crescimento das vendas e dos investimentos tem se mantido constante, at mesmo revelia da desacelerao econmica. Em 2012, apesar do crescimento tmido do PIB brasileiro, as vendas reais do setor cresceram 4,6%. Esse crescimento tem refletido tambm no aumento dos empregos. Em 2012, a indstria empregou 1,63 milho de trabalhadores. Desde 1992, o nmero de empregados do setor cresceu 91,8% O ritmo anual de crescimento foi de 3,3% significativamente acima da mdia da indstria da transformao, de 2,6% ao ano. Competio e tecnologia Tambm do ponto de vista dos produtos, a indstria sofreu uma grande evoluo nas ltimas duas dcadas. A populao brasileira migrou fortemente dos alimentos in natura para os processados. Hoje, 85% dos alimentos consumidos no pas passam por algum processamento industrial, contra 70% em 1990 e apenas 56% em 1980. Alm disso, a indstria tambm tem explorado, de forma crescente, novos nichos de produtos, como os alimentos e bebidas funcionais e dietticos. Em 2012, o segmento de produtos de sade e bem-estar (diet, light, funcionais, fortificados, naturais e saudveis) faturou R$ 38,4 bilhes, ou 8,9% das vendas totais. Ao mesmo tempo em que representam grandes oportunidades, o crescimento do consumo de produtos de maior valor agregado exigem das empresas um maior nvel tecnolgico e de gesto. O cenrio de alta competitividade.

Figura 1: Indicao de Desempenho do SetorFonte: www.abia.org.br2 FABRICAO DE ISOTNICOS

Devido ao crescimento de adeptos do esporte e de uma vida mais saudvel, as bebidas isotnicas esto sendo cada vez mais consumidas, no apenas para matar a sede, mas desempenhando um papel fundamental para a hidratao e reposio de eletrlitos perdidos na atividade fsica. Muito apreciadas, principalmente em climas quentes e midos como nossa regio sul mato-grossense, possibilitam um melhor rendimento na prtica esportiva.3 PORQUE AUTOMAO?

As principais vantagens da automao consistem em produzir mais produtos, em menor tempo e com maior qualidade, com a menor interveno humana possvel. Tambm possvel otimizar os processos usando os equipamentos responsveis pela produo, de forma a obter seu melhor rendimento e diminuir a carga em horrios de ponta, quando a energia mais cara, e diminuir os gastos com a concessionria. A introduo da automao foi muito importante para os processos produtivos porque se minimizou a variabilidade de resultados que era muito alta com a interferncia do homem. Agora temos repetio de processos com qualidade assegurada

A automao tambm permitiu a incluso de prticas fabris que visam melhorar os processos, como programa do Six Sigma. As indstrias que seguem esse modelo de qualidade garantem apenas um defeito a cada um bilho de produtos fabricados, padro este de qualidade inserido no Brasil h aproximadamente 15 anos.

A manuteno outro item que pode ser beneficiado com a implantao de processos automatizados, j que, com o monitoramento completo das mquinas possvel verificar seu funcionamento e realizar os programas de manuteno preditiva. Antes da automao as manutenes predominantes eram a corretiva e a preventiva. At mesmo esta ltima foi melhorada, porque, antes da automao, as mquinas eram paralisadas periodicamente e tinham suas peas trocadas, mesmo que ainda no apresentassem problema.4 FUNCIONAMENTO BSICO DO PROJETO

FLUXOGRAMA/EXPLICAO DE TODAS ETAPAS E LGICAS DO PROJETO5 ELEMENTOS DE PROJETODentro de nosso projeto, usaremos uma srie de equipamentos eltricos e pneumticos que sero mencionados seguir:

5.1 Atuadores e Sensores

Atuador um elemento que produz movimento, atendendo a comandos que podem ser manuais, eltricos ou mecnicos. Como exemplo, pode-se citar atuadores de movimento induzido por cilindros pneumticos ou cilindros hidrulicos e motores (dispositivos rotativos com acionamento de diversas naturezas). Tal como o nome sugere, deve obedecer comandos. Sendo geralmente acoplados a um sistema conhecido como malha fechada, eles informam ao sistema de comando se a tarefa solicitada foi executada. Uma das formas de fazer isso por meio de transdutores de posio como potencimetros e encoders. Tambm so atuadores dispositivos como vlvulas, contatores, ps, cancelas ou qualquer elemento que realize um comando recebido de outro dispositivo, com base em uma entrada ou critrio a ser seguido.

Hoje em dia raro encontrar alguma mquina que no possua sensores, pois estes so responsveis por grande parte das informaes que possibilitam o funcionamento de uma mquina como o prprio nome sugere, sensores so dispositivos capazes de sensorear, monitorar, detectar algo. O sensor ideal depende basicamente do material a ser detectado, e para uma especificao correta devem-se conhecer as principais famlias de sensores, suas caractersticas e vantagens.

Os sensores industriais (so como o prprio nome diz) so os sentidos de um projeto automatizado. Eles so usados para identificao do estado de uma varivel, podendo ser esta varivel uma grandeza fsica qualquer. Veja um

exemplo:

Figura 3: Exemplo de Sistema de Envase

Fonte: Clube da Eletrnica

Um sistema bastante simples, onde um sensor usado para detectar e contar garrafas que passam por uma esteira. O funcionamento bastante simples toda vez que o sinal do sensor interrompido, sua sada comuta de baixo para alto, enviando um sinal a um dispositivo contador que incrementa 1 a cada

passagem de garrafa.

Figura 4: Sinal DigitalFonte: Clube da EletrnicaAnalgicos ou proporcionais:

So informaes em forma de um sinal eltrico proporcional grandeza medida.

Figura 5: Sinal AnalgicoFonte: Clube da EletrnicaAlimentao dos sensores:

Um sensor, como qualquer outro dispositivo eletrnico, requer cuidado com a alimentao, pois se feita de forma inadequada, poder causar danos

irreparveis ao sensor.

Tenso Contnua Os sensores encontrados no mercado operam em uma faixa de 10 a 30 VDC, ento qualquer tenso entre 10 e 30 VDC suficiente para o correto funcionamento dos mesmos. Na automao muito comum o uso de alimentao de 24 VDC.

Tenso Alternada Para mquinas que no tem disponibilidade de uma fonte de alimentao DC, os fabricantes disponibilizam tambm, sensores com

Alimentao alternada de 90 a 265 VAC, tornando-os compatveis com ospadres brasileiros.

Tenso Universal O avano da tecnologia proporcionou comodidade automao e os fabricantes disponibilizam capazes de operar em tenses de 12 a 250 V alternada ou continua. obvio que toda comodidade tem um preo. Sada dos sensores Os sensores com sadas discretas possuem sadas com chaveamento eletrnico, e estes podem ser NPN ou PNP.

Sensores com sada NPN So utilizados para comutar a carga ao potencial positivo. O mdulo de sada possui um transistor NPN que conecta a carga terra (0 V). A carga conectada entre a sada do sensor e a tenso de funcionamento positiva (VDC).

Figura 6: Esquema EletrnicoFonte: Clube da Eletrnica

Figura 5: Esquema Real Fonte: Clube da Eletrnica

Sensores com sada PNP So utilizados para comutar a carga ao potencial negativo. O mdulo de sada possui um transistor PNP que conecta a carga terra (0 V). A carga conectada entre a sada do sensor e a tenso de funcionamento negativo (0 v).

Figura 6: Esquema Eletrnico PNP Fonte: Clube da Eletrnica

Figura 7: Esquema Real PNPFonte: Clube da Eletrnica

Sensores com sada a rel As sadas no so eletrnicas e sim mecnicas. O rel possui contatos, normalmente abertos (NA) e normalmente fechados (NF), o que nos disponibiliza uma independncia quanto ao potencial da carga. A principal vantagem sobre os eletrnicos est no chaveamento de correntes mais altas.

Sensores com sada Analgica So usados para monitorao das variveis de processo, so tambm chamados de transdutores, ou seja, convertem uma grandeza fsica em uma grandeza eltrica normalmente de 4 20mA. Tipos de sensores:

Para especificar um sensor deve-se conhecer o material do objeto a Detectar. Os tipos de sensores mais comuns so:

Mecnicos So sensores que operam de forma mecnica, ou seja, necessita contato. No importa o material.

Magnticos So sensores que operam com campo magntico,

detectam apenas magnetos.

Indutivos So sensores que operam com campo eletro-magntico, portanto detectam apenas materiais ferromagnticos.

Capacitivos So sensores que operam com o principio de

capacitncia, detectam todos os tipos de materiais.

pticos So sensores que operam com emisso de luz, estes

detectam todos os tipos de materiais.

Ultra-snicos So sensores que operam com emisso e reflexo de um feixe de ondas acsticas. A sada comuta quando este feixe refletido ou interrompido pelo material a ser detectado.

Presso (pressostato) So sensores que operam comparando duas presses sendo uma pr-fixada e a outra a presso em um determinado ponto da linha. Um tipo de sensor encontrado em uma grande quantidade de aplicaes o sensor fotoeltrico. Estes sensores utilizados numa infinidade de aplicaes, indodesde sistemas de segurana, controle, mquinas industriais, equipamento mdico e eletrnica embarcada. A finalidade de um sensor fotoeltrico converter um sinal luminoso (luz ou sombra) num sinal eltrico que possa ser processado por um circuito eletrnico.

5.2 Chave de nvel bia

Desenvolvida para controlar o nvel de lquidos em tanques ou reservatrios, sendo instalada sempre lateralmente.

Figura 14. Chave bia

Figura 8: Chave BoiaFonte: Clube da Eletrnica

So extremamente fceis de instalar, manusear e operar, no necessitando de alimentao eltrica para sua operao, uma vez que utiliza um simples contato seco.

Seu funcionamento no afetado por determinadas caractersticas como variaes que possam ocorrer de presso e temperatura (desde que dentro dos limites especificados), condutividade ou a presena de espuma, gases/vapores sobre o lquido.

Caractersticas

Baixo custo

Fcil de instalar e ajustar

Requer manuteno mnima

Operao sem alimentao eltrica

Verstil: utilizvel em uma infinidade de aplicaes

Princpio de funcionamento:

Uma bia presa em uma de suas extremidades a uma haste transmite o movimento do lquido no interior do tanque a um magneto preso outra

extremidade desta mesma haste. Por meio de acoplamento magntico, este movimento transferido a outro magneto existente no interior do invlucro (sem nenhum contato fsico com o magneto anterior), provocando a comutao de um contato eltrico.

Figura 9: Aplicao da chave bia. Fonte:

Aplicao de uma Chave Bia:Alarme de nvel alto/baixo, controle de nvel atravs de dispositivos como bombas ou vlvulas envolvendo os mais diversos produtos como gua, produtos qumicos, entre outros, seja em tanques ou reservatrios so algumas aplicaes tpicas desta chave.5.3 Inversor de Frequncia

Figura 10: Inversor de Frequncia TOSHIBAFonte: www.mstoshiba.com.br

Os conversores de frequncia, tambm conhecidos como inversores de frequncia, so dispositivos eletrnicos que convertem a tenso da rede alternada senoidal, em tenso contnua e finalmente convertem esta ltima, em uma tenso de amplitude e frequncia variveis. A denominao Inversor ou Conversor bastante controversa, sendo que alguns fabricantes utilizam Inversor e outros Conversor. Inerentemente ao projeto bsico de um Conversor de Frequncia, teremos na entrada o bloco retificador, o circuito intermedirio composto de um banco de capacitores eletrolticos e circuitos de filtragem de alta frequncia e finalmente o bloco inversor, ou seja, o inversor na verdade um bloco composto de transistores IGBT, dentro do conversor. Na indstria entretanto, ambos os termos so imediatamente reconhecidos, fazendo aluso ao equipamento eletrnico de potncia que controla a velocidade ou torque de motores eltricos.

Eles so usados em motores eltricos de induo trifsicos para substituir os rsticos sistemas de variao de velocidades mecnicos, tais como polias e variadores hidrulicos, bem como os custosos motores de corrente contnua pelo conjunto motor assncrono e inversor, mais barato, de manuteno mais simples e reposio profusa.

Os conversores de frequncia costumam tambm atuar como dispositivos de proteo para os mais variados problemas de rede eltrica que se pode ocorrer, como desbalanceamento entre fases, sobrecarga, queda de tenso, etc. Normalmente, os conversores so montados em painis eltricos, sendo um dispositivo utilizado em larga escala na automao industrial. Podem trabalhar em interfaces com computadores, centrais de comando, e conduzir, simultaneamente, dezenas de motores, dependendo do porte e tecnologia do dispositivo.

Os conversores costumam ser dimensionados mais precisamente, pela corrente do motor. O dimensionamento pela potncia do motor pode tambm ser feita, entretanto, a corrente a principal grandeza eltrica limitante no dimensionamento. Importante tambm notar outros aspectos da aplicao,durante o dimensionamento, como por exemplo, demanda de torque (constante ou quadrtico), preciso de controle, partidas e frenagens bruscas ou em intervalos curtos ou muito longos, regime de trabalho, e outros aspectos particulares de cada aplicao. Dentre os diversos fabricantes deste produto, temos uma vasta coleo de catlogos e normas, que devem sempre ser consultados.

Quando o acionamento eltrico no exige variao da velocidade do motor, querendo-se apenas uma partida mais suave, de forma que limite-se a corrente de partida evitando assim quedas de tenso da rede de alimentao, costuma-se utilizar soft-starters.

Os conversores de frequncia tem uma vasta aplicao na indstria de mquina e processos em geral. Com a capacidade inerente de variar a velocidade de motores eltricos trifsicos de Corrente Alternada, permitem a aos projetistas, desenvolver mquinas que sem os mesmos, seriam praticamente impossveis de serem fabricadas.

Os conversores de frequncia de ltima gerao, no somente controlam a velocidade do eixo de motores eltricos trifsicos de corrente alternada, como tambm, controlam outros parmetros inerentes ao motor eltrico, sendo que um deles, o controle de Torque.

Atravs da funcionalidade que os microprocessadores trouxeram, os conversores de frequncia hoje so dotados de poderosas CPUs ou placas de controle microprocessadas, que possibilitam uma infindvel variedade de mtodos de controle, expandindo e flexibilizando o uso dos mesmos. Cada fabricante consegue implementar sua prpria estratgia de controle, de modo a obter domnio total sobre o comportamento do eixo do motor eltrico, permitindo em muitos casos que motores eltricos trifsicos de corrente alternada, substiturem servo motores em muitas aplicaes. Os benefcios so diversos, como reduo no custo de desenvolvimento, custo dos sistemas de acionamento, custo de manuteno.

Muitos conversores hoje, so dotados de opcionais que permitem implementar tcnicas de controle de movimento, manipulao de vrios eixos de acionamento,

Posicionamento e Sincronismo de Velocidade ou Sincronismo de Posio. Modernas tcnicas de chaveamento da forma de onda de tenso e tambm da frequncia aplicada sobre o estator do motor eltrico, permitem o controle com excelente preciso, sobre o eixo do motor. Uma das tcnicas mais conhecidas o PWM ou "Pulse Width Modulation". Tais tcnicas so sempre aliadas ao modelamento matemtico preciso do motor eltrico. Os conversores de ltima gerao, fazem medies precisas e estimativas dos parmetros eltricos do motor, de modo a obter os dados necessrios para o modelamento e consequente controle preciso do motor. Os Conversores de Frequncia, por serem dispositivos dotados comumente de uma ponte retificadora trifsica a diodos, ou seja, trata-se de cargas no lineares,

geram harmnicas. Os fabricantes de conversores de frequncia disponibilizam filtros de harmnicas, alguns j integrados ao produto, outros opcionais. Existem vrias tcnicas para filtragem de harmnicas, que vo desde as mais simples e menos custosas, como indutores na barra DC ou indutores nas entradas do conversor, antes da ponte retificadora, passando pelos retificadores de 12 ou 18 diodos ou pulsos, utilizando transformadores defasadores at chegar aos filtros ativos ou retificadores a IGBT, para diminuio ou at mesmo eliminao das harmnicas tanto de corrente quanto de tenso eltrica.

5.4 PT100

Figura 10: Sensor PT100Fonte: www.addtherm.com.br

Termoresistncias de platina ou RTDs so sensores de temperatura que operam baseados no princpio da variao da resistncia hmica em funo da temperatura. Suas principais qualidades de destacam pela alta preciso, estabilidade por longo prazo linearidade e intercambialidades sem ajuste tcnicos ou calibrao. Estas caractersticas fazem do RTDs a primeira escolha quando a necessidade a combinao de preciso com extensa faixa de temperatura. A ADD-THERM desenvolve diversos modelos e montagens de acordo com a exigncia de cada aplicao.

Caractersticas e Benefcios: Sada Linear

tima Estabilidade

Rpida Resposta

Mais preciso que termopares e demais sensores em alta e baixa temperatura

Repetitividade Range de Temperatura de -200 a 500C

Custo baixo progressivo para grandes demandas

Fcil reposio sem necessidade de ajuste ou calibrao

Aplicaes J Fornecidas: Auto-claves, Estufas e Esterilizadores

Enrolamentos de Motores Eltricos

Transformadores leo e a seco

Equipamentos Mdicos e Hospitalares

Maquinas Industriais

Ar-condicionado Ventilao Aquecimento

Equipamentos Laboratoriais

Fornos Industriais e Equipamentos para gastronomia

Geradores de Energia

Controle de Processos Industriais

Industria Automotiva

Equipamentos Cientficos e Biotecnologia5.5 Vlvulas Solenoides:

Figura 11: Vlvula SolenoideFonte: www.danfoss.comA vlvula solenoide um equipamento que possu utilizaes em diversas reas. Ela constituda de duas principais partes, que so conhecidas por corpo e a bobina solenoide; As vlvulas solenoides so utilizadas para diversas aplicaes, como por exemplo:

Equipamento de lavanderia e lavagem a seco

Equipamento de lavagem e industrial

Autoclaves/esterilizadores

Compressores e bombas a vcuo

Mquinas de moldagem de plstico

Caldeiras de vapor

Mquinas para processamento de alimentos

Aspersores e sistemas de combate a incndio

Equipamentos para dentistas

Mquinas de caf

Caldeiras6.5.1 Funcionamento da Vlvula Solenoide

Avlvula solenoidepossui uma bobina que formada por um fio enrolado atravs de um cilindro. Quando uma corrente eltrica passa por este fio, ela gera uma fora no centro da bobina solenoide, fazendo com que o mbolo da vlvula seja acionado, criando assim o sistema de abertura e fechamento.

Outra parte que compes a vlvula o corpo. Este, por sua vez, possui um dispositivo que permite a passagem de um fludo ou no, quando sua haste acionada pela fora da bobina. Esta fora que faz o pino ser puxado para o centro da bobina, permitindo a passagem do fludo.

O processo de fechamento da vlvula solenoide ocorre quando a bobina perde energia, pois o pino exerce uma fora atravs de seu peso e da mola que tem instalado.

6.5.2 TIPOS DE VLVULAS SOLENOIDE QUANTO AO: Asvlvulas solenoidespodem ser classificas quanto ao seu tipo de ao, que podem ser Ao Direta ou Indireta, sendo determinadas pelo tipo de operao. Para baixas capacidades e pequenos orifcios de passagem de fludo, devem ser usadas as vlvulas de Ao direta. J a vlvula solenoide de ao indireta, que controlada por piloto, utilizada em sistemas de grande porte.6.5.3 EXEMPLOS DE VLVULAS SOLENOIDE:

Duas vias Controle de Fludo e Automao Pneumtica;

Trs vias Desvio e Convergncia de fluxos;

Quatro e Cinco vias Operao de Cilindros e Atuadores de Dupla Ao.

5.6 MicrocontroladorOs microcontroladores so microprocessadores que podem ser programados para funes especficas. Em geral, eles so usados para controlar circuitos e, por isso, so comumente encontrados dentro de outros dispositivos, sendo conhecidos como "controladores embutidos". A estrutura interna de um microcontrolador apresenta um processador, bem como circuitos de memria e perifricos de entrada e sada.

5.6.1 Principais Caractersticas

Com freqncias declockde poucos MHz (Megahertz) ou talvez menos, os microcontroladores operam a uma freqncia muito baixa se comparados com os microprocessadores atuais, no entanto so adequados para a maioria das aplicaes usuais como por exemplo controlar uma mquina de lavar roupas ou uma esteira de cho de fbrica. O seu consumo em geral relativamente pequeno, normalmente na casa dos miliwatts e possuem geralmente habilidade para entrar em modo de espera (Sleep ou Wait) aguardando por uma interrupo ou evento externo, como por exemplo o acionamento de uma tecla, ou um sinal que chega via uma interface de dados. O consumo destes microcontroladores em modo de espera pode chegar na casa dos nanowatts, tornando-os ideais para aplicaes onde a exigncia de baixo consumo de energia um fator decisivo para o sucesso do projeto.

5.7 Valvulas Pneumticas DirecionaisOs cilindros pneumticos, componentes para mquinas de produo, para

desenvolverem suas aes produtivas, devem ser alimentados ou descarregados

convenientemente, no instante em que desejarmos, ou de conformidade com o

sistema programado.

Portanto, basicamente, de acordo com seu tipo, as vlvulas servem para orientar

os fluxos de ar, impor bloqueios, controlar suas intensidades de vazo ou

presso. Para facilidade de estudo, as vlvulas pneumticas foram classificadas

nos seguintes grupos:

22

- Vlvulas de Controle Direcional

- Vlvulas de Bloqueio (Anti-Retorno)

- Vlvulas de Controle de Fluxo

- Vlvulas de Controle de Presso

Cada grupo se refere ao tipo de trabalho a que se destina mais adequadamente.

VLVULAS DIRECIONAIS

So vlvulas que interferem na trajetria do fluxo do ar, desviando-o para onde for

mais conveniente em um determinado momento por ao de um acionamento

externo. Tm por funo orientar a direo que o fluxo de ar deve seguir, a fim de

realizar um trabalho proposto. Para um conhecimento perfeito de uma vlvula

direcional, deve-se levar em conta os seguintes dados:

- Posio Inicial

- Nmero de Posies

- Nmero de Vias

- Tipo de Acionamento (Comando)

- Tipo de Retorno

- Vazo

Para a representao das vlvulas direcionais nos circuitos pneumticos

utilizamos simbologia normalizada conforme norma DIN ISSO 1219. Esta norma

nos d a funo da vlvula e no considera a construo da mesma.5.8 Medidores de presso diferencialNeste tipo de medidor o fluxo de fluido ao passar pelo elemento primrio sofre uma restrio que lhe obriga a mudar de velocidade provocando um diferencial de presso.

Este diferencial de presso, que medido por um elemento secundrio, relacionado com a vazo do fluido.

um dos meios mais usados para medio de fluxos. Cerca de 50% dos medidores de vazo usados pelas indstrias so deste tipo.

Certamente as razes para tal participao devem ser as vantagens que apresenta: simplicidade custa relativamente baixo, ausncia de partes mveis, pouca manuteno, aplicao para muitos tipos de fluido, instrumentao externa, etc.

A medio da diferena de presso p1-p2 pode ser feita por algo simples como um manmetro de lquido e uma tabela ou uma frmula pode ser usada para calcular a vazo.

Ou pode ser coisa mais sofisticada como transdutores e o sinal processado por circuitos analgicos ou digitais para indicao dos valores de vazo.

6 PLANTA NO AUTOCAD7 PROGRAMA E LISTA DE INSTRUES8 MAQUETE E DESCRIO9 CONCLUSO10 REFERNCIAS

So Paulo 2014