Projeto de um sistema de controle para uma bancada de laboratório para ensino em controle de processos / Design of a control system for a laboratory bench for teaching in control of processes

Authors

  • Geraldo Luiz Souto Neto
  • Ericson Ferraz Rocha
  • Ericson Ferraz Rocha
  • Rodrigo Baleeiro Silva
  • Rodrigo Baleeiro Silva
  • José Osmane Lopes Júnior
  • José Osmane Lopes Júnior
  • Vânia Ereni Lima Vieira
  • Vânia Ereni Lima Vieira

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv5n11-047

Keywords:

Controle de vazão, Automação industrial, Bancada de laboratório, Medição de pressão diferencial, Controlador lógico programável.

Abstract

 Este trabalho apresenta o projeto de um sistema de controle para uma bancada acadêmica utilizada para experimentos da disciplina de Mecânica dos fluidos. Observou-se que a bancada também pode ser utilizada para ensino de temas e experimentos relacionados à área de controle de processos. Portanto, foi proposto projetar um sistema de monitoramento e controle automático de vazão para a bancada. A princípio, os materiais da bancada foram analisados e testados para confirmar quais poderiam ser utilizados. Realizou-se uma pesquisa pelos equipamentos que deveriam ser acrescentados e seus dados foram estudados. O  fluxo de água nos tubos da bancada é controlado através da variação na rotação de uma bomba centrífuga. Portanto, utilizou-se um controlador lógico programável (CLP) conectado a um inversor de frequência para controlar a bomba e modificar a vazão nos tubos de acordo com o valor desejado. Um transmissor de medição de pressão diferencial foi utilizado para enviar sinais de realimentação ao CLP. Desta forma, o sistema de controle projetado acrescentou uma nova funcionalidade à bancada ao permitir realizar experimentos e simulações na área de controle de processos e redes industriais. Tanto professores quanto alunos podem utilizar o sistema aplicando conceitos expostos nas aulas.

 

 

References

ALLEN-BRADLEY. Micro800 expansion I/O modules: User Manual. p. 7. 2019. Disponível em: <https://ab.rockwellautomation.com/pt/Programmable-Controllers/Micro820#overview>. Acesso em: 10 mai. 2019a.

ALLEN-BRADLEY. Micro820 programmable controllers: User Manual. 2019. Disponível em: <https://ab.rockwellautomation.com/pt/Programmable-Controllers/Micro820#documentation>. Acesso em: 6 mai. 2019b.

BAZZO, Walter Antonio; PEREIRA, Luiz Teixeira do Vale. Introdução à engenharia: conceitos, ferramentas e comportamentos. 2. ed. Florianópolis: UFSC, 2011.

FIALHO, Arivelto Bustamante. Instrumentação industrial: Conceitos, aplicações e análises. 7 ed.. São Paulo: Érica, 2010. p. 204-205.

GARCIA, Thiago Rodrigues; STEIN, Gean Marciel; SCHAF, Frederico M. Criando cenários práticos alternativos para o ensino de engenharia de controle e automação: interface remota para planta didática multiprocessos. In: Congresso Brasileiro de educação em Engenharia, 40, 2012, Belém. Anais. Belém: Associação brasileira de educação em engenharia, 2012. Disponível em: <http://www.abenge.org.br/cobenge/interna.php?ss=7&ctd=88>. Acesso em: 16 abr. 2019. p.2.

GEORGINI, Marcelo. Módulos analógicos. In:______. Automação aplicada: Descrição e implementação de sistemas sequenciais com PLCs. 9 ed. São Paulo: Érica, 2007. p. 64-65.

GOMES, Jorge Maurício de Sousa; SOARES, Márcio Abreu; TEIXEIRA, Samuel Ramalho. Aplicação do inversor de frequência no controle de nível. Monografia (Tecnologia em Automação e Controle). Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense. Campos dos Goytacazes, RJ.2009. Disponível em:<http://bd.centro.iff.edu.br/jspui/handle/123456789/423>. Acesso em: 30 maio 2018.

JÚNIOR, Adjuto M. Vasconcelos; MUNARETO, Saul; TELLO, Richard J. M. G. Uma planta didática de avaliação da medição e totalização de vazão para tubulações de pequeno diâmetro através de sensor de efeito hall. In: Congresso Brasileiro de educação em Engenharia, 46,2018, Salvador. Anais. Salvador: Associação brasileira de educação em engenharia, 2018. Disponível em: <http://www.abenge.org.br/sis_artigos.php>. Acesso em: 10 mai. 2019.

MEC. Projeto de resolução, Agosto de 2018. Institui as Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Engenharia e da? outras providências. Consulta pública - diretrizes curriculares nacionais para o curso de graduação em engenharia, DF, ago. 2018. P. 11-21. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/docman/agosto-2018-pdf/93861-texto-referencia-dcn-de-engenharia/file>. Acesso em: 19 mar 2019.

MORAES, Cícero Couto de; CASTRUCCI, Plínio de Lauro. Arquitetura da automação industrial: Computadores para automação. In:______. Engenharia de automação industrial. 2 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010. p.14-15.

PERRENOUD, Philippe. Formando Professores Profissionais: Quais estratégias? Quais Competências?. Artmed. São Paulo: 2001.

ROCKWELL AUTOMATION. Sistemas de controlador lógico programável Micro820. 2019. Disponível em: <https://ab.rockwellautomation.com/pt/Programmable-Controllers/Micro820#overview>. Acesso em: 7 mai. 2019a.

ROCKWELL AUTOMATION. Design and configuration software. 2019. Disponível em: <https://www.rockwellautomation.com/pt_BR/capabilities/industrial-automation-control/overview.page?pagetitle=Design-and-Configuration-Software&docid=6b8425507e679dd6b2587d385b7b26e1>. Acesso em: 10 mai. 2019b.

SILVA, Rodrigo Baleeiro; LOPES, Murilo P.; AMARAL, Leonardo S. Projeto e construção de uma planta didática para ensino de estratégias de controle de nível, vazão e temperatura em cursos de engenharia. In: Congresso Brasileiro de educação em Engenharia, 40, 2012, Belém. Anais. Belém: Associação brasileira de educação em engenharia, 2012. Disponível em: <http://www.abenge.org.br/cobenge/interna.php?ss=7&ctd=88>. Acesso em: 16 abr. 2019.

SMAR. LD301 - Manual de instruções, operação e manutenção. 2019. p. 3. Disponível em: <http://www.smar.com/brasil/produto/ld301-hart-4-to-20-ma-transmissores-inteligentes-de-pressao>. Acesso em: 7 mai. 2019.

SMITH, Carlos A.; CORRIPIO, Armando B.. Princípios e prática do controle automático de processo. 3 ed.. Rio de Janeiro: LTC, 2015.

WEG. CFW 08: Inversor de frequência. 2018. Disponível em: <http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-cfw08-inversor-de-frequencia-10413066-catalogo-portugues-br.pdf>. Acesso em: 13 jun. 2018.

WEG. CFW 08: Inversor de frequência. 2018. p. 45. Disponível em: <http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-cfw08-inversor-de-frequencia-10413066-catalogo-portugues-br.pdf>. Acesso em: 13 jun. 2018.

Published

2019-11-06

How to Cite

Neto, G. L. S., Rocha, E. F., Rocha, E. F., Silva, R. B., Silva, R. B., Júnior, J. O. L., Júnior, J. O. L., Vieira, V. E. L., & Vieira, V. E. L. (2019). Projeto de um sistema de controle para uma bancada de laboratório para ensino em controle de processos / Design of a control system for a laboratory bench for teaching in control of processes. Brazilian Journal of Development, 5(11), 23269–23281. https://doi.org/10.34117/bjdv5n11-047

Issue

Section

Original Papers