MODELO CONTROLE SUPERVISÓRIO DE UM REATOR DE MISTURA

 

CONTROLE SUPERVISÓRIO DE UM REATOR DE MISTURA

Salvador-BA, 2017.

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CONTROLE SUPERVISÓRIO DE UM REATOR DE MISTURA

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Salvador-BA, 2017.

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RESUMO

Este relatório apresenta o desenvolvimento de um sistema de controle supervisório de um reator para à disciplina de Automação Industrial no semestre 2017.1 como atividade de avaliação que foi proposto pelo Professor Alexandre Ribeiro. O projeto a ser desenvolvido foi descrito em uma folha de dados técnica com toda explicação necessária sobre o processo e informações relevantes sobre os elementos de controle e os tipos de sinais, o que permitiu aplicarmos os conhecimentos adquiridos desta disciplina. Para o desenvolvimento do controle foi utilizado a plataforma TIA-PORTAL do fabricante SIEMENS sendo utilizada através do laboratório da faculdade, onde foi possível idealizar o código LADDER e simularmos o funcionamento do mesmo. Para a criação do sistema supervisório foi utilizado o software Elipse E3 onde conseguimos desenvolver uma plataforma do tipo SCADA e elaborado suas telas de controle onde foi possível interligar na prática um CLP a um sistema supervisório. A escolha dessas plataformas ajuda ao aluno compreender de forma mais imersiva todos os conceitos estudados e ter uma vivência melhor de um ambiente industrial.

        

Palavras-chave: Scada; Supervisório; Controle; CLP.

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Sumário

1. 1 INTRODUÇÃO        5
2. 2 OBJETIVOS        6
3. 2.1 CONTROLE        6
4. 2.2 DESCRIÇÃO DO PROCESSO        7
5. 2.3 SISTEMA SUPERVISÓRIO        7
6. 3 MATERIAIS E MÉTODOS        10
7. 3.1 LISTA DE EQUIPAMENTOS        10
8. 3.2  LISTA DE INSTRUMENTOS        11
9. 4 MATERIAIS E MÉTODOS        11
10. 4.1 LISTA DE ENTRADAS, SAÍDAS E VARIÁVEIS        13
11. 4.2 PROGRAMA DO CLP        13
12. 4.3 TELAS DE OPERAÇÃO DO SISTEMA SCADA        13
13.  ANEXO A – CÓDIGO LADDER        14
14.  ANEXO B – TELAS DE OPERAÇÃO DO SISTEMA SCADA        22
15. 5 CONCLUSÃO        14
16. 6 REFERÊNCIAS        15

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1. INTRODUÇÃO

        Os sistemas supervisórios permitem que sejam monitoradas e rastreadas informações de um processo produtivo ou instalação física. Tais informações são coletadas através de equipamentos de aquisição de dados e, em seguida, manipulados, analisados, armazenados e, posteriormente, apresentados ao usuário. Estes sistemas também são chamados de SCADA (Supervisão Controle e Aquisição de Dados).

        Atualmente, os sistemas de automação industrial utilizam tecnologias de computação e comunicação para automatizar a monitoração e controle dos processos industriais, efetuando coleta de dados em ambientes complexos, eventualmente dispersos geograficamente, e a respectiva apresentação de modo amigável para o operador, com recursos gráficos elaborados (interfaces homem-máquina) e conteúdo multimídia.

        Para permitir isso, os sistemas SCADA identificam as tags, que são todas as variáveis numéricas ou alfanuméricas envolvidas na aplicação, podendo executar funções computacionais (operações matemáticas, lógicas, com vetores ou strings, etc.) ou representar pontos de entrada/saída de dados do processo que está sendo controlado. Neste caso, correspondem às variáveis do processo real (ex: temperatura, nível, vazão etc.), se comportando como a ligação entre o controlador e o sistema. É com base nos valores das tags que os dados coletados são apresentados ao usuário. Os sistemas SCADA podem também verificar condições de alarmes, identificadas quando o valor da tag ultrapassa uma faixa ou condição pré-estabelecida, sendo possível programar a gravação de registros em Bancos de Dados, ativação de som, mensagem, mudança de cores, envio de mensagens por pager, e-mail, celular e etc.

1. OBJETIVOS

1. CONTROLE

        O principal objetivo deste projeto é desenvolver um sistema para controle de uma malha de um reator de mistura, figura 1, para que este opere com uma sequência totalmente automática e ou manual, para realizar as seguintes e principais etapas:

• Encher o reservatório com uma certa quantidade de material bruto;
• Aquecer o conteúdo até uma certa temperatura;
• Iniciar a mistura após o reator ser preenchido e interromper quando a drenagem for finalizada;
• Drenar todo o conteúdo.

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1. DESCRIÇÃO DO PROCESSO

        O material bruto é alimentado para o reservatório e a quantidade é medida através da vazão pelo sensor FT1. Como uma segunda verificação, o nível pode ser medido através do sensor LT1 instalado no tanque.

        A temperatura do líquido é mensurada através do sensor TT1 e controlada com o controle desativado utilizando-se para isso um aquecedor e resfriador. O líquido, então,é aquecido no início da reação.

        O agitador M1 é utilizado para misturar o material e manter a reação em andamento. A velocidade é controlada para permitir mistura suave do material altamente viscoso.

        No fim da reação o líquido é resfriado e drenado.

1. SISTEMA SUPERVISÓRIO

        O sistema supervisório é necessário para controlar um reator de mistura com a capacidade de processar várias matérias-primas líquidas. Deve conter as seguintes categorias:

• Indicação de Workplace:

        

        Uma indicação gráfica do processo deve estar disponível para todos os usuários. Quando o Workplace é iniciado, a tela de visualização geral deve aparecer automaticamente.