IMPELEMENTAÇÃO DO GEMMA

O GEMMA permite definir modos ou estados de funcionamento e paragem de sistemas automatizados de produção, usando critérios definidos e independentes do tipo de sistema estudado e da tecnologia de comando.

É constituído por uma grelha, analisada progressivamente na concepção do sistema que permite a descrição da parte operativa e da parte de comando.

Os principais modos de uma grelha GEMMA estão representados na figura 26. Nesta grelha existem 3 grandes agrupamentos de modos de marcha e paragem:

 Agrupamento F (Procedimentos de funcionamento) – todos os modos de funcionamento, pelos quais deve passar a parte operativa para obter o resultado pretendido do processo. Pertencem a este agrupamento os estados preparatórios de produção, os testes e controlos prévios ou posteriores e os estados que pertencem ao próprio processo de produção.

 Agrupamento A (Procedimentos de paragem da parte operativa) – todos os modos que conduzem ou traduzem uma paragem do sistema.

 Agrupamento D ( Procedimento de falha da parte operativa) – todos os estados que representam uma do sistema por motivos de falha da parte operativa.

Figura 26 – Grelha geral do GEMMA [39] [40]

Na implementação do GEMMA vão ser apenas considerados os modos essenciais da figura acima para o correto funcionamento do equipamento de produção de sacos de papel. Cada modo é composto por um GRAFCET, que não é mais que um gráfico orientado que comporta dois tipos

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de componentes, as etapas e as transições. Cada arco de GRAFCET liga uma etapa a uma transição ou uma transição a uma etapa, conforme exemplificado na figura 27.

Figura 27 – Exemplo de um GRAFCET [39]

5.4.1.

GRAFCET DE NÍVEL SUPERIOR

Depois de listados os principais componentes nos diagramas do capítulo 5.2, tona-se necessário numa etapa posterior determinar quais os modos que vão ser implementados no sistema

GEMMA assim os a sequência e interligações entre estes. Os modos A1 (paragem no modo

inicial), F1 (produção normal) e D1 (paragem de emergência) são obrigatórios na implementação do sistema, sendo na figura 28 é apresentado o GRAFCET de nível superior elaborado no programa Automation Studio 5.0.

Figura 28 – GRAFCET de nível superior (Automation Studio 5.0)

Além dos modos obrigatórios foram considerados os modos F2 (marcha de preparação), A2 (paragem ordenada no fim de ciclo) e A6 (colocação da parte operativa no estado inicial). O GRAFCET de nível superior inicia no modo A1 (representado na figura acima pela etapa 100). Esta etapa é uma etapa inicial que se distingue das restantes por ter um contorno duplo. Assim que for premido o botão “START” é preenchida a condição de transição da etapa 100 para a

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etapa 101 que representa o modo F2. Neste modo há uma preparação do equipamento para entrar no estado de produção normal, sendo verificada a existência de folhas de papel, reforços e reserva de cola nos respetivos pontos do equipamento. A base inicial onde estão colocadas as folhas de papel é colocada na altura adequada para que se possa iniciar a produção de sacos de papel. Uma vez executados e verificados os pontos anteriores é cumprida a transição da etapa 101 (modo F2) para a etapa 102 (modo F1).

Neste modo, a máquina está a produzir normalmente. É considerado como o GRAFCET de base, para o qual a máquina foi concebida. A máquina continuará neste modo enquanto existir material para continuar a produção de sacos de papel.

No caso do modo F1 que corresponde ao modo de funcionamento normal do sistema, existem 3 formas de fazer evoluir o GRAFCET superior:

 Se for detetada a falta de folhas de papel, reforços de aba ou de fundo ou cola nos respetivos recipientes, haverá uma transição para o modo de preparação (F2);

 Paragem da produção premindo o botão “STOP”, havendo transição para a etapa 103 (modo A2);

 Paragem de emergência premindo o botão de emergência, que corta a alimentação da máquina, obrigando esta a parar imediatamente.

Se for acionado o botão EM há uma transição para a etapa 104 (modo D1). Após verificação e/ou reparação de eventuais falhas ou avarias esta é colocada novamente em funcionamento premindo o botão “START”. Haverá transição da etapa 104 (D1) para a etapa 105 (A6), onde o sistema é colocado no estado inicial. Quando o sistema se encontra na etapa 104 do GRAFCET de nível superior, correspondente ao modo D1, é de imediato interrompidas quaisquer ações em curso na máquina. Não é possível transitar etapas e há uma evolução para uma etapa de espera até que a paragem de emergência seja desativada.

Como já foi referido, se for acionado o botão STOP, há uma transição do modo F1 para o modo A2, onde haverá uma paragem ordenada da máquina após montagem do último saco que o sistema de ventosas do módulo 1 colocou no módulo 2. Após o último saco ter saído do equipamento o sistema evolui para o modo A1.

5.4.2.

RESTANTES MODOS DE FUNCIONAMENTO GEMMA

Os restantes modos que compõem o sistema de automação e que já foram mencionado no subcapítulo anterior são:

 Modo F1 – Produção normal;  Modo D1 – Paragem de emergência;  Modo F2 – Marcha de preparação;

 Modo A2 – Paragem ordenada no fim de ciclo;  Modo A6 – Colocação no estado inicial;

 Paragem no fim de ciclo por falta de consumíveis;

 Ativação dos motores de funcionamento contínuo pelo modo F1 ou F2;

 Subida e descida da base de suporte das folhas de papel quando o equipamento é colocado no modo de PAUSA.

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Se algum dos sensores detetar que há insuficiência de folhas de papel, reforços de aba ou fundo, ou ainda de cola no depósito a produção é interrompida. Não haverá mais entrada de folhas na máquina, e a produção só segue após o equipamento ser reabastecido com os consumíveis em falta e ser premido o botão START.

Todos os modos discutidos neste subcapítulo podem ser visualizados no anexo P. De salientar que o modo F1 é apresentado duas vezes no anexo P, com e sem modo de emergência implementado. O modo F1 sem paragem de emergência tem o intuito de expor de uma forma simples de fácil leitura o funcionamento do mesmo, uma vez que o modo F1 com paragem de emergência tem uma visualização mais complexa.

ANEXOS