PMA-Controle de Nível de Tanque

1. Introdução

O controle de nível de tanque tem como objetivo controle de nível em tanques, tanto no nível máximo como no nível baixa, e quando deve ser adicionado mais agua. Pode ser construindo utilizando PIC, PLC ou ate mesmo com um simples controle de potencia.

 E necessário um breve estudo sobre o funcionamento individual e características de cada componente, e como programar mecanismos de seguranças para evitar perdas.

O funcionamento básico do controle de nível consiste, tem um sensor de nível baixo e outro de nível alto, quando o nível do fluido estiver abaixo do sensor de nível alto acontece o acionamento do motor que vai colocar a bomba para completar, acionando o nível alto a bomba e desligada.

Existe uma grande variação de sensores e ligações para acionamento, pois a logica do circuito não muda, apenas os sensores, pois para cada tipo de projeto e custo deve ser analisados.

1. Funcionamento

Tem 4 sensores de nível por líquidos, sendo um para nível máximo, nível baixo, nível baixo de acionamento da bomba e extra curso; 1 sensor contra seco, contatores, uma fonte 24V, e um PLC.

Para funcionar o sensor de contra seco deve esta acionado e o sensor de estra curso e nível alto deve esta desacionados e o “nível baixo de acionamento da bomba” deve está acionado, nestas condições a bomba e ligada até o liquido atingir o sensor de “nível máximo”. Caso o sensor de nível máximo falhe temos o sensor “extra curso” para fazer o desligamento e acionar uma sirene para alertar sobre a falha.

[pic 1]

Fig.1 Tanque (http://www.mecatronicaatual.com.br/educacao/1786-sensor-de-nvel-ultra-snico)

Se o sensor de “nível baixo de acionamento da bomba” falhar tem o sensor de “nível baixo”, que quando acionado vai ligar uma sirene para alerta sobre a falha.

Para todas estas condições para funcionar vai ser necessário um programa feito em linguagem Ladder para funcionar dentro PLC com estas condições preestabelecidas, para controlar todo processo do tanque.

1. Caracteristicas dos sensores

Sensores de nível para liquido, funciona com contatos On/Off como saída, para ser instaladas nas laterais dos tanques, existe vários tipos de sensores tem que ser escolhido de acordo com a necessidade. Na Fig.2 tem um exemplo de sensor que pode ser utilizado. Já na Fig.3 pode se ver a dimensões do sensor.

[pic 2] 

Fig.2 sensor de nível (https://www.icos.com.br/SensorDeNivel/LA16M40/)

Na tabela 1 tem algumas características do sensor, para onde ele deve ser utilizado e para qual tipo de liquido, tamanho do reservatório.

Movimento do flutuador magnético abre/fecha um contato elétrico
Material	POM – Poliacetal (porca em PA)
Pressão máx. de trabalho	2 Bar
Temperatura de trabalho	-10 a 100°C
Cor	Branco
Peso	30g
Saída	Contato On/Off
Características elétricas	NA/NF – SPST
Grau de proteção	IP66
Montagem	Lateral interna em furo de Ø16mm
Vedação	Arruela NBR (borracha nitrílica)
Espessura Máx. parede reservatório	9 mm
Raio mín. reservatório cilíndrico	150 mm

Tabela 1-sensor de nível (https://www.icos.com.br/SensorDeNivel/LA16M40/)

[pic 3]

Fig.3-dimessoes do sensor de nível (https://www.icos.com.br/SensorDeNivel/LA16M40/)

O sensor de contra seco, sua principal função e evitar que a bomba ligue e sinalize quando não houve fluido no caracol da bomba para evitar que ele queime. Na Fig.4 temos um sensor.

[pic 4]

Fig.4-sensor contra seco (https://www.icos.com.br/Sensor-Contrasseco/)

O sensor funciona com contatos On/Off como saída, características do sensor, para onde ele deve ser utilizado e para qual tipo de liquido, tamanho do reservatório, na tabela 2.

Movimento do flutuador magnético abre/fecha um contato elétrico
Material	Corpo (Visor): PC – Policarbonato Sensor: PPA - Poliftalamida
Pressão Máx. de trabalho	7 Bar
Temperatura de trabalho	1 a 60°C
Cor do sensor	Preto
Peso	150g
Saída	Contato On/Off
Características elétricas	NA – SPST
Conexão elétrica	Cabo 2 x 0,14mm² x 1,5m
Grau de proteção	IP66
Tensão de comutação	220V – indicado para acionar contator auxiliar
Conexão	Rosca 1 ½’ BSPT
Vedação	Fita vedante

Tabela 2-sensor a seco (https://www.icos.com.br/Sensor-Contrasseco/)

Na fig.5 tem as dimensões do sensor de contra a seco, na Fig.6 tem uma foto do sensor sendo utilizado em uma bomba.

[pic 5]

Fig.5- sensor de contra a seco (https://www.icos.com.br/Sensor-Contrasseco/)

[pic 6]

Fig.6- sensor na bomba (https://www.icos.com.br/Sensor-Contrasseco/)

Vai ser utilizado um bomba de 1CV, as  características de uma Bomba Ferrari Bivolt Scm-50, tem carcaça de alumínio e bomba em ferro fundido, possui protetor térmico que desliga automaticamente no caso de superaquecimento, tem um parafuso de respiro que permite a retirada do ar da tubulação, ideal para água limpa sem presença de sólidos. Na Fig.7 tem a imagem da bomba Ferrari e na Tabela 3 tem as características da bomba e onde deve ser utilizada.