S˜ao realizados trˆes ensaios, envolvendo as vari´aveis: vaz˜ao, temperatura e n´ıvel. Os fluxogramas mostrados nas Figuras 17 a 20 est˜ao demonstrando os ensaios.
Na Figura 17 est´a representado o fluxograma do ensaio sobre a vaz˜ao. Primeiramente verifica-se a coluna de ´agua existente nos trˆes tanques, para realizar a conta ap´os o ensaio, posteriormente se inicia o ensaio pressionando o bot˜ao no software SCADABR (ou forc¸ando a mesma vari´avel no software Mastertool), ap´os pressionado o programa verificar´a se todos os tanques n˜ao est˜ao cheios para n˜ao acontecer o transbordamento de ´agua durante o ensaio. Se nenhum estiver cheio, todas as v´alvulas se abrir˜ao e se iniciar´a a contagem de um tempo determinado anteriormente (de acordo com o programador no software Mastertool). Quando terminar a contagem todas as v´alvulas ser˜ao desligadas. Ent˜ao verifica-se as colunas de ´agua novamente e ent˜ao as contas s˜ao realizadas, baseado na diferenc¸a de coluna de ´agua do tanque 1 e do 3, pois o 2 ficar´a com um n´ıvel constante. Com o tempo (antes determinado) e o volume deslocado entre os tanques, determina-se a velocidade de sa´ıda das v´alvulas e com a ´area de abertura da v´alvula consegue-se a vaz˜ao existente nas v´alvulas de sa´ıda do tanque 2.
Figura 17: Fluxograma do ensaio de vaz˜ao Fonte: Autoria pr´opria
Na Figura 18 e 19 est´a representado o fluxograma do ensaio de histerese, com v´alvulas on-off. Para cada enchimento de tanque, necessita-se de um bot˜ao de start. Inicialmente o tanque 1 e 2 estar˜ao vazios e o 3 completamente cheio. Com o bot˜ao apertado para encher o tanque 1, ser´a verificado se somente o 3 est´a cheio e ent˜ao liga-se a bomba para levar o fluido do ultimo para o primeiro tanque. Quando n´ıvel do tanque 1 estiver cheio, desliga-se a bomba e o bot˜ao. Para encher o tanque 2, outro bot˜ao verifica se somente o tanque 1 est´a cheio, se sim, todas as v´alvulas entre o tanque 1 e 2 s˜ao abertas e se inicia a contagem de um tempo que foi
pr´e determinado no software Mastertool. Ap´os esse tempo se esgotar uma das v´alvulas fecha e continua a contagem para a terceira v´alvula ser fechada. Quando esgotar o tempo total, fecha-se ent˜ao a v´alvula restante. E do mesmo modo ocorre o enchimento do tanque 3 a partir do tanque 2.
Figura 18: Fluxograma do ensaio de histerese on/off Fonte: Autoria pr´opria
Figura 19: Continuac¸˜ao do fluxograma do ensaio de histerese on/off Fonte: Autoria pr´opria
Na Figura 20 est´a representado o fluxograma do ensaio de temperatura utilizando o bloco de PID do software Mastertool. Ap´os pressionar o bot˜ao para iniciar o ensaio, o con- trolador verificar´a se o segundo tanque, onde tem o aquecedor, est´a com ´agua ou n˜ao. Se sim, ser´a verificada a temperatura e caso n˜ao esteja no valor desejado (setpoint) o controlador PID manipular´a o aquecedor para diminuir o erro (offset).
Figura 20: Fluxograma do ensaio de temperatura Fonte: Autoria pr´opria
4 RESULTADOS E DISCUSS ˜OES
A planta did´atica que foi constru´ıda para o desenvolvimento deste projeto est´a exposta na Figura 21. Ela foi elaborada e desenvolvida em conjunto com os alunos Heliton Macedo e Hudson Junior Silva, inicialmente para o trabalho de conclus˜ao do curso de tecnologia em automac¸˜ao industrial e posteriormente houve a continuac¸˜ao dos estudos para o trabalho de con- clus˜ao de curso de engenharia de controle e automac¸˜ao.
Figura 21: Planta did´atica com tanques em desn´ıvel desenvolvida em conjuntos com os alunos Heliton Macedo e Hudson Junior da Silva, com as instrumentac¸˜oes industriais j´a instaladas e a parte el´etrica pronta.
Fonte: Autoria pr´opria
Ap´os a conclus˜ao da estrutura f´ısica da planta industrial, deu-se in´ıcio a implementac¸˜ao da automac¸˜ao. Foram instalados os dispositivos e verificadas as ligac¸˜oes el´etricas.
Com o CLP devidamente instalado no painel, realizou-se a sua configurac¸˜ao de acordo os m´odulos presentes em sua instalac¸˜ao. Finalizada a configurac¸˜ao do controlador, foram reali- zados os testes para verificac¸˜ao das entradas e sa´ıdas digitais.
Os testes das entradas e sa´ıdas digitais foram feitos atrav´es do software Mastertool XE em linguagem Ladder. Declarou-se um contato NA (entrada da linha de programac¸˜ao) e uma bobina (no fim da linha) com um enderec¸amento do CLP e ent˜ao forc¸ou-se o fechamento do contato e, consequentemente, a bobina foi acionada. Conforme uma sa´ıda digital era verificada, trocava-se o enderec¸amento dela pela sa´ıda seguinte, e assim foram verificadas todas as sa´ıdas
digitais.
Com todo o CLP comunicando corretamente com o software de programac¸˜ao e suas entradas e sa´ıdas operando normalmente, fez-se a comunicac¸˜ao com o software open source SCADABR, como est´a ilustrado na Figura 22. O operando que se refere a uma mem´oria do Mastertool est´a comunicando com um operando do software do supervis´orio. Quando se pres- siona o bot˜ao do supervis´orio da v´alvula que est´a ligada na sa´ıda %S0050.0 (no caso ´e a v´alvula 1 entre o primeiro e segundo tanque) ele fecha o contato da mem´oria %M0017.0 ligando ent˜ao a v´alvula.
Figura 22: L´ogica ladder que foi utilizada para a comunicac¸˜ao do software Mastertool com o Sca- daBR. Acionando as seis v´alvulas existentes na planta did´atica e uma bomba para retorno de ´agua.
Fonte: Autoria pr´opria
Utilizando o software ScadaBR, foi desenvolvida uma tela para a supervis˜ao dos pro- cessos, representada na Figura 23. A imagem do supervis´orio conta com o desenho da planta f´ısica (estrutura met´alica, tanques, mangueiras e v´alvulas) e tamb´em de um painel de controle com as ligac¸˜oes que podem ser feitas, do aquecedor, bomba e v´alvulas. Al´em de um espac¸o reservado para dar in´ıcio aos ensaios desenvolvidos. Toda vez que liga uma v´alvula ou bomba, seu respectivo LED acende, representando o ON-OFF. A tela de supervis˜ao conta tamb´em com a leitura de temperatura de todos os tanques.
Figura 23: Tela de supervis˜ao desenvolvida para utilizac¸˜ao no software ScadaBR. Contendo todos os bot˜oes de ensaios e leitura das temperaturas dos trˆes tanques.
Fonte: Autoria pr´opria