65ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

MAQUETE DIDÁTICA DE UM MODELO DE MECANISMO ELEVADOR DE CARGA UTILIZANDO COMPONENTES DE BAIXO CUSTO E DE SUCATA PARA PROGRAMAÇÃO EM CLP USANDO A METODOLOGIA SFC.

Pedro Henrique de Abreu Vieira - Engenharia de Controle e Automação – IFPA Berilo Costa de Matos Junior - Engenharia de Controle e Automação – IFPA Pedro Henrique Santos - Engenharia de Controle e Automação – IFPA Victor Lima da Silva Lima - Engenharia de Controle e Automação - IFPA Rodrigo Alberto Farias Pena - Engenharia de Controle e Automação – IFPA Agesandro Caetano Corrêa - Prof. Msc./ Orientador – Laboratório de Automação - IFPA

INTRODUÇÃO:

Cada vez mais presente em nosso cotidiano, a automação de processos industriais e prediais deixou de ser ficção para se consolidar como uma realidade marcante e presente em muitos processos. Para o ensino da Automação Industrial nos cursos de graduação empregam-se modelos didáticos ou maquetes a fim de relacionar teoria e prática com o modelo real presente no setor produtivo. No Brasil o mercado de sistemas didáticos para ensino de automação industrial ainda é carente, uma vez que nossa realidade aponta para uma educação com recursos escassos. Dessa forma, As bancadas didáticas normalmente fornecidas para as instituições de ensino técnico dispõem de chaves e botões para gerar os sinais de entrada e lâmpadas para os sinais de saída dos CLPs, isto pode ser muito útil para os exemplos de programação combinacional, porém fica difícil de imaginar uma ação sequencial que possa ser simulada pelos alunos usando apenas estas chaves e lâmpadas. Este mecanismo elevador de carga foi idealizado e montado utilizando componentes de baixo custo e de sucata para auxilio nas experiências de programação de CLP no laboratório de Automação do IFPA, onde os alunos podem se deparar com uma atividade fácil de ser compreendida e com todos os desafios para serem superados durante seu aprendizado.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Permitir que se observe como os comandos elétricos se convertam em uma ação de movimento linear de subida e descida da plataforma, assim como a programação do CLP S7200 de forma que o módulo do elevador de 4 andares funcionasse sem maiores problemas, atendendo as exigências ( percorrer os 4 andares manual ou automaticamente) utilizando a metodologia SFC.

MÉTODOS:

Os princípios eletro mecânicos de funcionamento do equipamento devem ser o conhecimento básicos para o entendimento do aluno, dessa forma foi produzido uma documentação pelo Professor Orientador Agesandro Corrêa com ajuda dos autores, incluindo os diagramas esquemáticos, lista de componentes, tabela com identificação dos bornes de interligação e textos descritivos do funcionamento do sistema. O modelo foi construído utilizando componentes de baixo custo e de sucata, como drivers de computadores antigos e peças de alumínio. O conjunto completo do elevador, excluindo o CLP, é constituído por: mecanismo, circuito elétrico, painel de comando e fonte de alimentação. Os sinais que se direcionam ao CLP e os sinais que vem do CLP ao mecanismo formam um laço fechado de controle do sistema. O mecanismo é composto basicamente por um trilho vertical onde corre a plataforma, um motor DC, chaves fim de curso e sensores magnéticos do tipo “reed switch”. O programa foi escrito na linguagem ladder, utilizando a metodologia SFC, através do software step7 MicroWin da Siemens.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

O mecanismo elevador de carga feito no ambiente acadêmico, mostra ao aluno um exemplo de aplicação do CLP, porém deve-se enfatizar que o modelo proposto simula um elevador de carga, um elevador predial para transporte de pessoas não é tão simples como este pequeno modelo, e aspectos de segurança pessoal e de equipamentos devem ser levados em consideração nas devidas proporções. Os alunos idealizaram o fluxograma utilizando a metodologia SFC e transcreveram o programa utilizando a linguagem ladder no software do controlador. Pôde-se simular tanto o funcionamento manual, utilizando o botão de descida e subida no circuito de acionamento, quanto o funcionamento automático, utilizando os botões referente aos quatro andares da plataforma. Para futuros trabalhos é previsto a instalação de um sensor para evitar acidentes caso a plataforma em andamento esbarre em algum objeto. É claro que estas modificações vão implicar em mudanças do mecanismo e do circuito elétrico deste modelo, e então novo manual deve ser produzido.

CONCLUSÕES:

O mecanismo eletro mecânico, assim como o programa para o CLP se comportaram de forma satisfatória e a maquete utilizando material de baixo custo e sucata foi de grande valia para os alunos do Instituto Federal do Pará campus Belém, pois deu uma maior liberdade de manuseio do CLP, possibilitando que os próprios alunos apliquem melhorias no mecanismo, dependendo de suas criatividades, o que seria impossibilitado caso as técnicas de programação fossem aplicadas somente a saídas como lâmpadas ou que ficassem somente no âmbito da simulação computacional. Inclusive, outras maquetes didáticas foram desenvolvidas com a finalidade de aumentar o horizonte de desafios que circundam o contexto industrial em que os alunos e futuros profissionais estão inseridos.

Palavras-chave: Controlador Lógico Programável, Sequential Function Chart, Reciclagem.