Artigo automação industrial

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- Protótipo

O protótipo será utilizado na alimentação de gatos e cachorros a médio porte e apresentado na FATEC-IB- Faculdade de Tecnologia Senai Ítalo Bologna em Goiás.

Projetado e construído pelos próprios integrantes da equipe. O sistema alimentador para pequenos animais e voltado para ambiente doméstico.

Construído em Acrílico, o protótipo controlado pelo micro controlador Atmega32, três motores de passo (para a abertura da porta, para a rosca sem fim que é utilizada na reposição de alimento, e um motor para abrir a comporta da ração), Reservatório de água e de ração, recipientes de agua e ração e outros componentes.

[pic 1] Figura 1: Sistema Alimentador para pequenos animais/ Protótipo. (Fonte Própria)

- Relação de componentes e valores.

O micro controlador Atmega32, pertence à família Mega dos controladores AVR. Seu fabricante é a Atmel e possui 8 bits. A arquitetura RISC integrada permite a este dispositivo várias atividades relacionadas a controle e automação de sistemas. Suas principais características são 32 I/O’s programáveis, disponível em vários encapsulamentos e sobretudo 40 PDIP. Sua operação com alimentação de 2,7 a 5,5 V, velocidade de até 16 MHz, consumo inferior em modo sleep. Com essas características é possível perceber que o ATmega32 é um micro controlador que oferece vários recursos que são levados em consideração a escolha desse dispositivo para essa determinada aplicação. (RAINER,Wanderson-Apostila AVR Atmel -At Mega 32)

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Figura 2: Micro controlador ATmega32. (Fonte Própria)

Sensor de distância LV-Max Sonar –EZ oferece um grande range de detecção de objetos, possui um encapsulamento extremamente pequeno e possui baixíssimo consumo de energia. Ele é capaz de detectar objetos de 0 a 6.45m e possui range de detecção entre 15cm com precisão de 2,5cm. Objetos entre 0 e 15cm são lidos como 15cm. O sensor oferece três saídas como interface, todas ficam ativas simultaneamente: saída de largura de pulso digital, saída analógica e saída serial assíncrona.

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Figura 3: Sensor de distância LV-Max Sonar (Fonte Datasheet LV- Max Sonar)

Os Motores de passo são dispositivos eletromecânicos que convertem pulsos elétricos em movimentos mecânicos que geram variações angulares discretas. O rotor ou eixo de um motor de passo é rotacionado em pequenos incrementos angulares, denominados “passos”, quando pulsos elétricos são aplicados em uma determinada sequência nos terminais deste. A rotação de tais motores é diretamente relacionada aos impulsos elétricos que são recebidos, em como a sequência a qual tais pulsos são aplicados reflete diretamente na direção a qual o motor gira. A velocidade que o rotor gira é dada pela frequência de pulsos recebidos e o tamanho do angulo rotacionado é diretamente relacionado com número de pulsos aplicados.

O ponto forte de um motor de passo não é a sua força (torque), tampouco sua capacidade de desenvolver altas velocidades ao contrário da maioria dos outros motores elétricos - mas sim a possibilidade de

controlar seus movimentos de forma precisa. Por conta disso, este é amplamente usado em impressoras, scanners, robôs, câmeras de vídeo, brinquedos, automação industrial entre outros dispositivos eletrônicos que requerem de precisão.

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Figura 4 - Motor de passo 23LM-C240-H7 MINIANGLE STEPPER. (Fonte Própria)

O eixo rosca sem fim é uma peça produzida por fresadoras para a utilização em máquinas e equipamentos de diversos segmentos industriais, sendo assim uma peça utilizada como peça de transmissão mecânica. Assim como os demais eixos, o eixo rosca sem fim é usado para promover a ligação e articulação entre diferentes partes de um equipamento mecânico. Além de ligar e articular as partes do maquinário, também são responsáveis por permitir e realizar o movimento de peças, quando acoplados a engrenagens, conduzindo o movimento.

A rosca sem fim tem a função no sistema alimentador de liberar a ração que está no reservatório para o recipiente.

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Figura 5 - Rosca sem fim de PVC (Fonte Própria)

O reservatório de um refrigerador foi adaptado e modificado para o armazenamento da ração do pet, ele será acionado para a reposição do recipiente e quando o nível estiver baixo ele precisará ser reabastecido manualmente pelo proprietário.

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Figura 6 - Reservatório de refrigerador (Fonte Comclick shop)

Sensores de Nível detectam nível de líquidos em reservatórios na altura em que forem instalados, com contato ON/OFF como saída. Aplicados em água, óleo e produtos químicos, com saída em cabo ou conexões DIN e M12. Para montagem na lateral do reservatório, na altura em que desejar detectar nível. Também conhecidos como "chave de nível" ou "boia de nível", funcionam com contato Reed Switch e flutuador magnético.

O sensor de nível irá transmitir um sinal com relação ao nível da água. No reservatório ele comunicará se o nível está baixo, médio ou alto. E no recipiente comunicará apenas quando o nível estiver baixo. Quando ele estiver no nível baixo enviará o comando para o microcontrolador que acionará a válvula solenoide para a liberação da água do reservatório para o recipiente. O reservatório possui uma boia mecânica que por si só libera a passagem da água direto da rua para si mesmo. Sendo assim não será necessário a reposição pelo proprietário.

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Figura 7 - Sensor de nível Reed switch (Fonte Icos)

A válvula solenoide é um equipamento que tem muitas utilizações em diversas áreas. Ela é formada por duas partes principais, que são: corpo e a bobina solenoide. As válvulas solenoides podem ser classificas quanto ao seu tipo de ação, que podem ser Ação Direta ou Indireta, sendo determinadas pelo tipo de operação.

Para baixas capacidades e pequenos orifícios de passagem de fluído, devem ser usadas as válvulas de Ação direta. Já a válvula