L’exemple du cas Syngenta
2.2 Les spécificités de l'observation non - participante
O eixo do elevador precisa de modificação mecânica para receber o sensor que compõe o sistema, assim necessitando do desenvolvimento de peças mecânicas para que este eixo seja usado como indicador de pulsos.
Para realizar o desenvolvimento das peças a primeira etapa foi a compra de um retentor para ser instalado na tampa tornando assim o eixo passante.
Nesta tampa alterações mecânicas são necessárias para receber o eixo, onde será fixado o acionador do sensor, conforme apresentado na figura 23, o lado (A) é a tampa original do elevador, e o lado (B) é a tampa usinada, que recebeu retentor para evitar entrada de resíduos ao eixo do elevador. No eixo com o acionador do sensor, parafusos distribuídos em quatro partes irão fazer o acionamento.
Figura 23-Tampa original(A) tampa modificada(B)
4 RESULTADOS
Após o desenvolvimento do projeto, já com a lista de materiais para confecção e montagem do quadro de comando pronta, foram feitas as negociações para aquisição dos itens e a execução do projeto.
Toda a mão de obra de montagem foi realizada em horários de intervalos de serviços, na própria empresa. Começando pelas furações e fixação das canaletas, trilhos. Concluída a montagem mecânica dos componentes elétricos, iniciou se a instalação das ligações elétricas dispostas no projeto, conforme apêndice A.
As ligações foram realizadas de acordo com padrão de montagem, com uso de terminais e anilhas de identificação, representando um bom acabamento. A figura 24, mostra a etapa do desenvolvimento das fixações mecânicas concluídas e a fiações elétricas em andamento.
Figura 24-Montagem mecânica e elétrica
Como já afirmado, o principal objetivo deste trabalho, é realizar o desligamento automático do motor da máquina quando necessário.
Caso ocorra o entupimento ou defeito mecânico da máquina, o quadro do sensor de rotação não receberá mais o sinal do sensor, bloqueando o sistema com o intuito de desligar o motor. Então será enviado um sinal sonoro até que operador rearme o sistema. Ao fazer a simulação do ladder, diretamente no software de edição, mostra que o projeto está funcionando corretamente. A figura-25 mostra que quando a saída Q1 está ligada significando que os pulsos do sensor estão sendo recebidos e a máquina está operando normalmente, representado pelo lado (A). Caso o CLP não receber os pulsos necessário, será desabilitada saída Q1 e habilitada saída Q8 responsável por indicar que o equipamento está com defeito, representado pelo lado (B).
Figura 25-Funcionamento normal (A) e Defeito (B)
Fonte: Autoria própria, 2018.
Para realização dos testes, foram montados em bancada uma situação mais próxima possível da real, para não necessitar deslocamentos em campo e chegar aos resultados finais.
A montagem final dos testes do quadro de comando sensor de rotação pode ser observada conforme a figura 26, onde é verificado que a instalação consiste em ter uma fonte de alimentação para o quadro, instalação da fiação, a qual recebe sinal de equipamento ligado e a fiação de bloqueio de equipamento. Possui ainda o cabo de ligação do sensor o qual recebe os pulsos para o CLP analisar a rotação.
Os testes realizados por simulação e de montagem na prática atingiram seu objetivo. A lógica elaborada para este trabalho se confirma com os resultados. Na bancada de teste foi realizado a instalação de um inversor de frequência ajustado em 4 HZ na furadeira para que no eixo tenha a rotação de 52 RPM, simulando igual aos dados coletados em campo.
Figura 26-Teste bancada
Fonte: Autoria própria, 2018.
Furadeira 52RPM Acionador sensor Sensor indutivo Inversor QC –Sensor rotação
Etapa final de montagem do sistema leitura de rotação, conforme figura 27, mostra o painel completo.
Na figura 27, abaixo, pode se observar os componentes usados para a montagem do quadro de comando do sensor de rotação, como os disjuntores, fonte chaveada e o CLP. Mostra também os bornes de conexão onde devem ser realizadas as instalações em campo. Na porta do painel está instalada a IHM, que será a representação da máquina para operador.
Figura 27-Montagem final
4.1 CUSTOS
Os custos para o desenvolvimento deste projeto, estão representados na tabela 3.
Tabela 3-Custo quadro comando sensor rotação.
Custos – Quadro sensor rotação
Quantidade Descrição Valor uni. Valor total
2 Mini disjuntor WEG 3A R$10,00 R$20,00
1 Fonte chaveada WEG 2,5A R$158,00 R$158,00
1 CLP-WEG CLW-02-/20HR-V R$1.028,00 R$1.028,00
1 IHM-WEG MT6051IP R$1.160,00 R$1.160,00
1 Cabo de comunicação dois fios R$35,00 R$35,00
1 Sensor autonics Pr30-15Dp R$125,00 R$125,00
1 Caixa metálica 38x32x17 R$125,00 R$125,00
10 Bornes Sac 2,5mm R$2,00 R$20,00
2 Poste fixação R$3,00 R$6,00
0,56m Trilho dim 35mm R$10,00 R$5,60
1 Acessórios (fios, terminais, anilhas) R$30,00 R$30,00
1,22m Canaleta plástica 30x50 R$10,00 12,20
Usinagem (torno)+ retentor R$105,00 R$105,00 R$2.829,80
Fonte: Autoria própria, 2018.
Neste levantamento de custo não está incluso, valores como projetos de desenvolvimento e mão de obra para execução, os valores correspondem ao preço de compra dos materiais e não estão acrescidos de frete, impostos e lucros.
5 CONCLUSÃO
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A automação como ferramenta para este trabalho apresentou uma solução para aqueles equipamentos que possuem eixos em movimento rotacional os quais podem ser monitorados, em termos de engenharia. Este projeto envolveu conhecimentos nas área de projetos mecânicos, projetos elétricos e automação.
A execução deste projeto proporcionou um nível de segurança a mais para o equipamento, e essa é uma das motivações pessoais para execução deste trabalho. Uma vez que o mercado de trabalho está cada vez mais competitivo, aprimorar os conhecimentos é desafiador, e após horas de trabalho e desenvolvimento, chegar ao local de execução e ver os resultados deste projeto funcionando é muito gratificante.
Nas unidades armazenadoras este equipamento surge como uma solução para evitar prejuízos, pois as paradas indesejadas de máquinas normalmente acontecem em períodos de uso intenso.
Este equipamento tem potencial para se tornar um produto. O custo do equipamento ora proposto ainda é alto, porém o mesmo produto pode ser expandido dentro de uma unidade para até seis máquinas. O custo de ampliação para essas máquinas é apenas o valor de sensores e das instalações em campo, os demais componentes são aproveitados. Levando em consideração o prejuízo de uma unidade armazenadora por dispensar clientes em uma eventual parada, o valor do produto está acessível aos valores praticados de mercado.
No desenvolvimento do projeto foram encontradas um conjunto de dificuldades, mas foram resolvidas, tais como.
-Desenvolvimento ladder: O desenvolvimento do ladder, ficou limitado em analisar as variáveis de controle, ou seja, mostrar no display a rotação instantânea do equipamento.
-Configurar Comunicação: Na configuração da conexão entre CLP e IHM com rede RS-485, a dificuldade encontrada foi a de conseguir a comunicação entre eles, pois a IHM vendida pela empresa WEG é de fabricação da empresa “Weintek”, possuindo pouco material específico para consulta técnica.
-Desenvolvimento peças: Desenvolver o dimensionamento, das peças mecânicas que compõem o conjunto, pois cada fabricante coloca proteções nos eixo para evitar acidentes com partes móveis e por isso acaba por dificultar a instalação do sensor em campo.
Nesta área de automação podem ser incluídos itens de melhorias para abordar futuramente como:
Medição alinhamento correia;
Medição temperatura de mancais;
Medição e controle da corrente motor;
Interligação com sistema supervisório;
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