ENC: [ARTIGOS TÉCNICOS] SMAR Didática

SMAR Didática Quebrando o muro que separa a empresa da escola Introdução No mercado de automação industrial de hoje, existem diversas tecnologias de comunicação e protocolos para otimização do controle de processos em plantas industriais. Torna-se necessário manter um processo contínuo de capacitação e treinamento dos operadores de processo, e também facilitar o aprendizado de novos profissionais em uma área que constantemente apresenta melhorias e novidades tecnológicas para aumentar a produtividade e a confiabilidade dos sistemas de automação industrial. Pensando neste cenário, a SMAR observou a importância para a formação de técnicos e engenheiros, de estar o mais próximo possível de uma planta industrial real, podendo executar processos de controle e supervisão em um sistema compacto e ao mesmo tempo fiel a realidade da automação industrial. Hoje, a SMAR é a maior fornecedora de Plantas Didáticas e Kits Didáticos para automação industrial e instrumentação da América Latina, atendendo escolas técnicas, faculdades, universidades e indústrias de maneira geral. A Planta Didática SMAR A Planta Didática é projetada e fabricada com instrumentos e controladores desenvolvidos pela própria SMAR, que compreendem as tecnologias Foundation Fieldbus, HART e Profibus. Entre os instrumentos utilizados estão transmissores de pressão, de temperatura e posicionadores de válvulas. A SMAR detém o conhecimento pleno da aplicação e configuração dos instrumentos. A Planta Didática consegue demonstrar didaticamente a operação de diversas malhas de controle utilizando as mesmas ferramentas de configuração em software desenvolvidas para aplicação em controle industrial, e permite ao usuário atuar nos registros modificando valores internos dos equipamentos e nos modos operacionais das malhas de controle, podendo ser monitorada e operada de uma ou várias estações. Ela simula processos tais como medição de temperatura, vazão e nível, podendo executar os seguintes controles, entre outros:   Controle Antecipativo Estratégias de controle antecipativo permitem determinar o melhor valor de uma variável manipulada, baseando-se em valores atuais de variáveis monitoradas. Um exemplo deste tipo de estratégia é controlar a variável temperatura do tanque de aquecimento da Planta Didática. Para isso, utilizamos a "antecipação" da variável vazão como valor desejado do controle da temperatura. O sistema supervisório da planta inibe ou libera a modulação da válvula de controle, iniciando o aquecimento da água do tanque e controlando a temperatura.   Controle em Cascata O controle em cascata é uma das estratégias mais aplicadas em plantas industriais. Este tipo de controle utiliza duas variáveis controladas para atuar em uma única variável. Considere, por exemplo, o controle da temperatura da água em um tanque de mistura, que recebe água quente do tanque de aquecimento e água fria que deve ser aquecida. Válvulas na saída desse tanque permitem uma maior ou menor retirada da água para manter a temperatura da água no tanque de mistura respondendo às variações de temperatura da água aquecida em função do aumento ou diminuição da vazão de água fria. A malha de vazão de água fria recebe como ponto desejado a saída do controle de temperatura do tanque de mistura, provocando assim a ação da válvula de água fria quando a temperatura for diferente da solicitada, e gerando alarmes que são enviados para o CLP.   Controle Manual Considere o caso em que um operador deve manter a temperatura da água quente em um determinado valor. O operador observa a indicação da temperatura e com base neste valor, aciona o fechamento ou abertura da válvula de controle de vapor, para que a temperatura desejada seja mantida. Neste tipo de controle, o ajuste para a temperatura é feito manualmente depois que o sistema supervisório libera a modulação. As demais variáveis do processo são totalizações parciais e o consumo total das vazões, e essas variáveis também são monitoradas pelo sistema supervisório.   "A Planta Didática é composta basicamente por sensores necessários para medição das principais variáveis como temperatura, vazão e nível, e também por equipamentos diversos como transmissores, controladores, válvulas de controle, conversor de potência, resistências elétricas e bombas. A Planta Didática possui, ainda, instrumentos visuais de medição, como régua de nível e rotâmetros, que auxiliam na didática do ensino. Para a medição e controle de temperatura, existem sensores bimetálicos, com termopar e termoresistência, e um termostato que estabelece o limite máximo desta variável." Para a medição e controle de vazão, a Planta Didática utiliza rotâmetros e sensores de orifício integral nos transmissores para medir o diferencial de pressão nos transmissores e para que eles possam informar a variável real de vazão. Na medição e controle de nível, utiliza-se um sensor capacitivo cuja informação é convertida em diferencial de pressão no transmissor, e um conjunto de bombas que permite fluir água através das tubulações e válvulas de bloqueio, do reservatório aos tanques de processo, que são tanques de aquecimento e mistura. A Planta Didática é operada e controlada através de um computador com sistema de controle de última geração para as tecnologias Hart, Profibus e Foundation Fieldbus, e o software de operação e supervisão que efetua a aquisição de dados dos sensores e os apresenta por meio de telas de sinótico e fluxogramas de processo. Através desse software, também desenvolvido pela Divisão de P&D da SMAR, é possível atuar nos registros das informações modificando valores e nos modos operacionais das malhas de controle.   Características Mecânicas Diferenciadas A estrutura da Planta Didática é totalmente feita em alumínio, tornando-se mais leve e resistente. Na base da estrutura existem rodas que facilitam o deslocamento e o transporte do conjunto. Os tanques e toda a tubulação da Planta Didática são feitos em aço inox para evitar corrosão e garantir a qualidade ao longo do tempo. Nenhum de seus elementos precisa ser retirado para realizar seu transporte. Entre outras vantagens, a Planta Didática é baseada em tecnologia brasileira de ponta, e possui flexibilidade para novos projetos. A SMAR é uma empresa nacional, fabricante do conjunto da obra. Sua Assistência Técnica disponível 24 por dia, sete dias por semana, garante o apoio durante os períodos de paradas de plantas para manutenções corretivas, preventivas e preditivas; apoios emergenciais e reparos em instrumentos; testes de malhas e envio emergencial de instrumentos para apoio. A SMAR também oferece treinamentos em seus produtos e suas respectivas tecnologias, ministrados por especialistas. Através da Planta Didática da SMAR, os alunos têm a possibilidade de aplicar o estudo teórico em aulas práticas e dinâmicas, aperfeiçoando seus conhecimentos em processos industriais, tornando-os mais preparados para o mercado de trabalho, consequentemente aumentando o índice de empregabilidade dos alunos.   Planta Didática SMAR, a mais flexível, moderna e resistente que há no mercado.

 

ENC: [ARTIGO TÉCNICO] Raio de Curvatura Mínima e Instalações PROFIBUS

Raio de Curvatura Mínima e Instalações PROFIBUS Flexão, alongamento, torções, esmagamentos durante o processo deinstalação do cabo PROFIBUS podem forçar os condutores ou mesmo alterarem suas seções transversais. Isso perturba o eixo comum dos condutores e blindagem, e mostra-se como umamudança na impedância no ponto de stress do cabo. Através da captura de sinais, estes pontos podem ser facilmente identificados pelas reflexões no sinais. Em todos os casos, o raio mínimo especificado refere-se à superfície interna do cabo, e não ao eixo do cabo. Figura 1 - Raio de Curvatura Mínimo   Frequentemente os danos não são visíveis e a própria isolação e integridade do cabo podem ficar comprometidas.   Figura 2 - Exemplos de Curvaturas Mínimas Inadequadas e de Cabos Danificados   Alguns cuidados ao se lançar o cabo PROFIBUS: Cabos danificados (machucados, mordidos, com a capa de proteção danificada,e tc)  podem representar um grande risco. Eles em contato físico podem energizar partes e componentes e, consequentemente, produzir o risco de danos  pessoais ou no funcionamento da planta. Estes sempre devem ser removidos e  substituídos. Cabos em geral, em plantas ou fábricas, podem estar energizados com tensões e correntes elevadas. Lançar cabos PROFIBUS-DP em paralelo com tais cabos pode resultar em captação de interferência e, conseqüentemente, provocar erros na transmissão de dados. A interferência pode ser reduzida separando os cabos PROFIBUS-DP da fonte de interferência e também reduzindo ao mínimo o comprimento dos cabos que correm em paralelo com quaisquer outros. Um ponto muito importante e que pode gerar interferência pela mudança física do cabo PROFIBUS DP é quando se dobra o cabo ou se tem curvatura além da permitida pelo fabricante, isto forma um splice(Deve-se evitar splice, que é qualquer parte da rede que tenha comprimento descontínuo de um meio condutor especificado, por exemplo, remoção de blindagem, troca do diâmetro do fio, conexão a terminais nus, etc. Uma curva muito acentuada no cabo pode esmagá-lo, mudando a sua impedância e facilitando a ocorrência de reflexões, especialmente em altas velocidades de transmissão. Mantenha sempre o raio de curvatura mínimo permitido, pois exceder o limite mínimo de curvatura pode ocasionar danos ao cabo PROFIBUS e alterar suas propriedades físicas e elétricas. O raio de curvatura mínimo pode ser encontrado nos manuais dos fabricantes de cabos. Para curvar o cabo somente uma vez, o raio de curvatura deve ser, no mínimo, de 10 vezes o diâmetro do cabo. Se o cabo precisar ser dobrado várias vezes durante a operação, por exemplo, para a conexão e desconexão de estações PROFIBUS, deve-se considerar um raio maior (tipicamente cerca de 20 vezes o diâmetro do cabo). Durante a sua instalação, o cabo PROFIBUS pode ser submetido à forças de tração adicionais e sendo assim, durante a montagem deve-se manter um raio de curvatura maior do que aquele da posição final. Puxar cabos PROFIBUS ao redor de cantos-vivos é um problema em particular. Figura 3 - Refexões no sinal PROFIBUS   Este artigo não substitui os padrões IEC 61158 e IEC 61784 e nem os perfis e  guias técnicos do PROFIBUS. Em caso de discrepância ou dúvida, os padrões  IEC 61158 e IEC 61784, perfis, guias técnicos e manauis de fabricantes prevalecem. Sempre que possível, consulte a EN50170 para as regulamentações físicas, assim como as práticas de segurança de cada área. Referências: Manuais SMAR PROFIBUS Aterramento, Blindagem, Ruídos e dicas de instalação - César Cassiolato www.smar.com.br Especificações técnicas e Guias de Instalações PROFIBUS. Material de Treinamento e artigos técnicos PROFIBUS - César Cassiolato CASSIOLATO, César, "Raio de Curvatura Mínima e Instalações PROFIBUS",  Mecatrônica Atual - Edição 47,2010. * César Cassiolato é Engenheiro Certificado na Tecnologia PROFIBUS e Instalações PROFIBUS pela Universidade Metropolitan de Manchester -UK.