Analise De uma Bancada Didática

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                                                        Engenharia Mecânica

Analise De uma Bancada Didática

Fieldbus

Luan Vilela Pires

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Campinas

2018

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1. INTRODUÇÃO

A FIELD BUS FOUNDATION é uma rede de transmissão de dados para comunicação com equipamentos de instrumentação e controle de plantas industriais tais como transmissores, atuadores e controladores, podendo inclusive ser utilizado em aplicações que requeiram especificações quanto aos requisitos de segurança intrínseca. A rede pode ser divididas em duas: uma de baixa velocidade, para interligação de instrumentos de campo, chamada H1, e outra de alta velocidade, que é uma rede ethernet, chamada de HSE, utilizada para integração de outras redes e para ligação de CLPs(Controlador Lógico Programável) e outros dispositivos de alta velocidade. Outros “FIELDBUS” se postulam como padrão, são eles: HART, PROFIBUS, FIP, WORDFIP E DEVICE-NET.

Esta rede é do tipo digital, serial, half-duplex e multidrop. Ela é digital pois as informações são transmitidas em forma de mensagem de acordo com as camadas de comunicação definidas por um protocolo Fieldbus; serial porque as informações são transmitidas e recebidas byte-a-byte; half-duplex, porque a comunicação é bidirecional, porem em uma única direção a cada instante e multidrop, porque é permitida a comunicação entre vários equipamentos conectados a rede, realizando funções de controle e monitoração de processos e estações de operação(IH M) através de softwares supervisórios.

O software usado na FIELDBUS é o Syscon (System Configurator Tool) é um software aberto da Smar, usado para configurar, operar e dar manutenção nos equipamentos de campo. O Syscon oferece interação eficiente e amigável com o usuário, em ambiente Windows.

Fieldbus Foundation é uma organização global sem fins lucrativos, baseada em padrões, composta por usuários finais de processos, fabricantes, universidades e organizações de pesquisa que trabalham juntos para direcionar o desenvolvimento, incorporação e implementação de tecnologias de comunicação para as indústrias de processo. Os protocolos elaborados pela Fieldbus Foundation é normalizado pela ISA(Instrument Society os America) para plantas industriais e de manufatura e foi desenvolvido baseado no padrão ISO/OSI(Interconexão de sistemas abertos).

1. OBJETIVOS

Fazer um Estudo do funcionamento da Bancada Didática FIELDBUS FOUNDATION, levantamento de dados de equipamentos, realizar testes dos componentes para verificar a sua funcionalidade, realizar manutenção dos componentes para que estejam em boas condições de uso. Verificar a possibilidade da bancada FIELDBUS voltar a funcionar ou desmontar aproveitando seus componentes.

1. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS

Primeiramente foi feito uma solicitação para USF de Itatiba-SP, que continha alguns Manuais de instrução manutenção e operação da bancada didática da SMAR, mediante a isso comecei os estudos focando nos componentes para entender seus funcionamentos, e também foi necessário estudos sobre controle de processos.

Em seguida montei um layout da bancada didática para melhor entendimento e também para realizar o layout dos cabos de pressão e melhor visualização do sistema elétrico.

1. EQUIPAMENTOS

Os seguintes componentes bancada didática da SMAR, que se encontra no laboratório 3 de Mecânica, da Universidade São Francisco de Campinas tem os seguintes componentes:

Quantidade	Componente
1	Tanque de inox para mistura de água (1)
1	Tanque de inox(para trabalhar com pressão) (2)
1	Conversor estático IF 302
1	Conversor de sinal da KROHNE IFC 010 D
2	Rotâmetros Omel 154896B;
2	Bombas KSB Hydrobloc P 500;
2	Filtros de água
2	Válvulas Globo de controle de pressão HP 21125 tamanho 3/4"   passagem cv-12
2	Posicionador de válvulas serial 4237
2	Filtro regulador de pressão
2	Conversores de Fieldbus FY302
2	Filtros regulador de pressão Mansoneilan 77 escala 35 - 280 kpa
2	Transmissor de pressão LD 302
4	Módulos DFI302(DF50; DF51; DF52; DF53)

1. ESTRATÉGIA DE CONTROLE

Controle feedback: é um controle feito de acordo com o erro (diferença do setpoint e o valor real da variável controlada) medido através de transdutores específicos. O controle feedback mede o valor da saída com respectivos equipamentos adequados, faz a comparação dos resultados obtidos da saída e comparando com os desejados, sendo assim encontra se a diferença entre eles, que seria o erro.

Controle de cascata: usado para malhas fechadas devido o tempo morto ou grande constante de tempo, o processo possui inércia elevada sendo assim utilizamos o controle para diminuir as perturbações encontradas no sistema que atua sobre as variáveis controladas ou variáveis secundarias. O controle necessita de no mínimo de dois pontos de medição, dois controladores e um elemento final de controle.

1. Conversor IF 302

      O IF302 é um conversor destinado a fazer interface dos transmissores analógicos com uma rede fieldbus.           O IF302 recebe até três sinais de corrente tipicamente de 4-20 mA ou 0-20 mA e torna-os disponíveis para um sistema Fieldbus. A tecnologia digital utilizada no IF302 permite um fácil interfaceamento entre o campo e a sala de controle, além de fornecer vários tipos de funções de transferência e várias características interessantes que reduzem consideravelmente os custos de instalação, operação e manutenção.