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Vista Isométrica Controle de Processo - Processos Industriais - Rotação - Nível - Temperatura - Massa - Volume - Sensores - Engenharia de Produção

Descrição

Ao longo da história a busca por melhorias no processo de fabricação juntamente com a automação desses processos fez com que a indústria nos últimos 20 anos se tornasse mais competitiva e consequentemente mais produtiva.

Com a competitividade e produtividade houve um avanço tecnológico de sistema automatizados e embarcados em máquinas e equipamentos. Esses sistemas surgiram para padronizar produtos, otimizar tempos e diminuir custos.

A bancada CP 01 - Controle de Processo demonstra alguns processos industriais utilizados nos mais diversos segmentos da indústria. Esses processos se caracterizam pelo controle de temperatura, massa, volume além de sensoriamento de objetos.

Através do uso de sensores os procedimentos são simples e com o QR Code é possível ter uma experiência conectada, monitorando e registrando os valores através da plataforma OWNLAB acessada por navegador (Firefox, Chrome, etc).

Características

O equipamento é constituído por uma estrutura de dupla função, podendo ser apoiada sobre uma mesa de trabalho ou fixada à parede. Essa estrutura dá suporte aos três grandes conjuntos de estudos que são os sensores, a mini planta de processos e ao sistema de transferência de calor, além da IHM (Interface Homem-Máquina) touchscreen e do painel de controle do equipamento.

Reservatório Superior

O sistema de controle de nível do processo é realizado pelo reservatório superior que controla o nível de água por meio do sensor ultrassônico ou da célula de carga. Para que a água chegue ao reservatório a bomba peristáltica é acionada fazendo com a mesma retire água do reservatório inferior e recalque para o reservatório superior.

Reservatório Inferior

O reservatório inferior está instalado sobre o bloco de apoio no qual está fixada por parafusos a estrutura da bancada. Sob ao reservatório inferior fica instalado uma célula de carga para até 10 kg que tem como função controlar a massa de água dentro do reservatório inferior e o nível no reservatório superior.

No CP 01 – Controle de Processo a célula de carga está interligada à IHM da bancada, onde permite que o experimento de controle de massa possa ser verificado em tempo real na IHM sabendo o quanto de massa está “entrando” ou “saindo” do reservatório.

Controle de Temperatura

O sistema de controle de temperatura é feito através de um sensor de temperatura infravermelho acoplado sobre as barras que serão medidas ao longo de sua extensão, formando um gráfico em razão da temperatura x distância da fonte de calor.

Ao todo serão utilizadas três (03) barras: uma (01) de Aço Inoxidável Ø 5/16” e duas (02) de alumínio com bitolas de Ø 5/16” e 5/8”.

O sistema conta com um bloco em alumínio no qual é aquecido através de uma resistência tipo cartucho. Ao aquecer o sistema o termopar tipo K é utilizado para controle de temperatura em função do comprimento no sistema de barras. Já o termostato é utilizado como forma de controle de segurança do sistema, ao atingir a temperatura de 110 °C a resistência é desligada, evitando assim que o sistema atinja temperaturas que possam danificar a bancada ou causar algum tipo de acidente.

Bomba e Encoder

No sistema de bomba e encoder ambos estão acoplados em uma estrutura para sua operação, a bomba é utilizada única e exclusivamente para o sistema de controle de nível e massa.

O sistema de encoder é utilizado para controle de rotação, o mesmo é acionado apenas com o percentual de rotação do motor, ou seja, esse valor pode ser de 0 a 100%, após o sistema fazer a leitura magnética do disco de encoder ele consegue determinar qual a rotação que está o motor. O sistema pode gerar distúrbios durante o processo devido a ativação do freio que se encontra na parte superior da proteção disco, o que faz com que a rotação caia durante a sua operação.

Sensores

Já o sistema de controle de sensores industriais, tem como objetivo demonstrar a funcionalidade de cada um dos tipos de sensores utilizados na indústria. Os sensores podem ser acionados utilizando os padrões conforme cada um dos materiais que o sensor pode detectar.

O sensor reflexivo utiliza um espelho prismático, a luz emitida para o espelho prismático é polarizada e refletida, e assim retorna para o sensor. Quando o objeto intercepta a luz, inibe a reflexão do espelho.

O sensor de barreira conta com um transmissor e um receptor de sinais de luz invisíveis a olho nu. Assim, quando algo bloqueia a passagem do feixe de luz o mesmo é acionado.

O sensor óptico difuso possui como característica principal o fato de o emissor e o receptor de luz estar no mesmo componente, dispensando o uso de outro componente com característica receptora ou de reflexão.

Sensores capacitivos são sensores que detectam qualquer tipo de massa. Seu funcionamento se dá por meio de incidência de um campo elétrico que é gerado por cargas elétricas em sua face, formando assim um capacitor.

Os sensores indutivos são dispositivos que detectam a aproximação de um alvo metálico sem que haja contato físico.

Controle Eletrônico

Já o painel eletrônico controla todos os processos do sistema, consegue monitorar possíveis falhas do equipamento tanto na parte operacional quanto na parte de segurança. A alimentação elétrica do equipamento, é realizada a partir de um cabo multipolar e plug 2P+T (220 V).

O controle do acionamento do sistema é realizado por meio do painel de comando elétrico equipado com: chave geral, botão de reset, chave de emergência, relé de segurança, disjuntor e interruptor diferencial residual (IDR). Além disso possui um IHM (Interface Homem-Máquina) que controla todos os procedimentos do equipamento.

Especificações Técnicas

  • O equipamento CP 01 – Controle de Processo possui a seguintes características:
  • Estrutura tipo bancada confeccionado em aço com pintura a pó;
  • Dimensões do equipamento: 960 mm x 760 mm x 300 mm (LxAxC);
  • Pé de apoio revestido em poliuretano;
  • Sistema de Bombeamento em circuito aberto;
  • IHM 7" MT8071IP;
  • Reservatório Superior com capacidade de 1 litro;
  • Reservatório Inferior com capacidade de 2 litros;
  • Célula de carga para até 10 kg;
  • Bomba peristáltica 500ml/min com motor DC e redutor 24 V;
  • MicroMotor DC 24V - 9100 RPM;
  • Micro ventilador DC Fan 80 x 80 x 15 mm 12 V Alta Rotação;
  • Termostato de segurança bimetálico 110 ºC com/ flange 10 A 250 V;
  • Resistência Elétrica tipo cartucho - Ø 1/2" x 180 mm - 600 W 220 V;
  • Sensor de temperatura Termopar Tipo K;
  • Sensor Magnético com efeito Hall;
  • Sensor Infravermelho;
  • Sensor Ultrassônico;
  • Sensor Indutivo;
  • Sensor Capacitivo;
  • Sensor Fotoelétrico tipo Barreira;
  • Sensor Fotoelétrico tipo Óptico;
  • Sensor Fotoelétrico tipo Difuso;
  • Barra de Inox 5/16” para aquecimento do sistema;
  • Barra de Alumínio 5/16” para aquecimento do sistema;
  • Barra de Alumínio 5/8” para aquecimento do sistema;
  • Painel de comando elétrico com interruptor DR, botão de emergência e relé de segurança, conforme NR12;
  • Tensão: 220 V – Corrente: 6,2 A – Potência: 1,4 kW;
  • Peso 35 kg;
  • Monitoração digital e remota através da conexão com a plataforma OWNLAB, via navegador, acesso opcional por QR Code.

Aplicações

O equipamento CP 01 - Controle de Processo permite a realização de atividades práticas de apoio às abordagens teóricas relacionadas a:

  1. Controle de Sensores
  2. Controles PID:
  • Controle de Massa
  • Controle de Volume
  • Controle de Vazão
  • Controle de Nível
  • Controle da Temperatura
  • Controle de Rotação