Sistema de Aquecimento e Mistura

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OBJETIVOS

Neste sentido, o foco principal será criar um conjunto lógico nas linhas de código Ladder que, formada por contatos e temporizadores, seja possível ciclicamente garantir que o sistema:

- Acione uma esteira transportadora quando os sensores S1 e S2 do reservatório de aquecimento estiverem indicando nível vazio para que seja possível encher tal de forma controlada até determinado nível (ao atingir o sensor S2).

- Certifique-se que a Válvula 1 (V1) de escoamento está fechada, caso contrário não deve ser possível acionar a esteira para encher reservatório de aquecimento (Aquecedor).

- Seja capaz de identificar o reservatório cheio (Sensor S2 fechado) e acionar por conta própria a resistência de aquecimento até que o termostato dispare.

- Tenha uma temperatura ideal atingida quando o Termostato seja acionado. Neste caso as Resistências (R) são desativadas e a Válvula 1 (V1) é aberta para a passagem do material ao Misturador. Quando a Válvula 1 (V1) é acionada, automaticamente o Exaustor (EX) também se torna ativo.

- O Misturador é ativado assim que a Válvula 1 (V1) é novamente fechada e o Exaustor (EX) se mantém ligado.

- Mantenha a válvula (V1) fechada enquanto durarem os ciclos de batelagem (mistura) do material. Tais ciclos são dividos em 4 etapas: Misturador rotaciona 10s no sentido horário, repousa por 5 segundos, rotaciona 10s no sentido anti-horário e mais 5s destinados a intervalo de descanso do da mistura deve ocorrer.

- Seja capaz de, após a válvula (V1) já estiver sido fechada, durante os ciclos de mistura, o Aquecedor já receba mais material da esteira transportadora afim de adiantar o processo para mais uma batelada.

- Concluído os ciclos de misturas, a segunda Válvula (V2) seja aberta e então o material passe a ser expelido por ação gravitacional. Neste caso, um terceiro sensor indicará quando o recipiente do misturador estiver novamente vazio.

- A Válvula (V2) se fechará e abrirá a Válvula (V1) para dar início novamente a mais um processo de mistura.

- O processo seja cíclico e constante.

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Figura 1. Ilustração esquemática do “Sistema de Aquecimento e Mistura”.

DESENVOLVIMENTO

O desenvolvimento do código Ladder (no software ZélioSoft 2) responsável pelo funcionamento do Sistema de Aquecimento e Mistura pode ser avaliada abaixo. A linguagem Ladder é um conjunto de instruções visuais que lembram contatos e elementos da lógica de contatos. Assim, os contatos podem ser abertos ou fechados de acordo com o acionamento de chaves ou podem indicar, por exemplo, o contato auxiliar de uma bobina de algum dispositivo.

Neste sentido, segue abaixo o descritivo de operação da lógica de funcionamento:

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Figura 2. Parte 1 – Acionamento Inicial e Esteira

A primeira parte do código (acima) é responsável por estabelecer as condições de acionamento. O sistema precisa que uma botoeira LIGA (I1) seja pressionada para que o contato AUX_1 (M1) seja acionado e selado. Este contato auxiliar será utilizado em várias partes do código para garantir essas condições de segurança em vários tipos de acionamento (motores, exaustores, resistências, etc). Pressionar a botoeira DESLIGA (I4) interrompe o selo de liga – desativando M1 e o restante do sistema. O mesmo poder tem os contatos do relé de sobrecarga e botoeira de emergência.

São condições para que a Esteira (Motor Esteira – Q1) seja acionada: A válvula 1 (V1) estar fechada, o sensor S2 estar em aberto (NA aberto = sem material), o sensor S1 estar aberto (NA aberto = sem material). Se tais condições são satisfeitas o motor da esteira é acionado e sela. Depois de ultrapassado o nível mínimo, a esteira continua acionada por selo. Cabe agora ao sensor S2, quando o aquecedor estiver cheio, desativar a esteira (M1) rompendo o selo.

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Figura 3. Parte 2 – Acionamento das Resistências e Válvula 1

Acima, o sensor S2 (I5, NA) fecha indicando que o nível foi atingido. Nesta linha podemos observar que quando isso ocorre, as resistências (Q2) são acionadas e caberá ao termostato (I8) desligar as mesmas quando a Temperatura ideal for atingida.

Se o termostato disparou (contato fecha no campo e comuta os contatos da lógica Ladder), o sensor do misturador indica vazio (Vazio = contato fechado) e o sensor S1 está fechado (nível acima) então a válvula 1 abre, escoando material para o misturador. A válvula 1 (Q3) também sela durante seu acionamento. Caberá ao sensor S1 interromper tal selo e desligar a Válvula 1.

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Figura 4. Parte 3 – Acionamento do Exaustor

A condição essencial para acionamento do Exaustor (EX) é a válvula 1 ativa. Como o acionamento da válvula 1 já está bem definido e determinado numa ordem de operação, é fácil observar que podemos condicionar o inicio da operação do exaustor diretamente ao acionamento da válvula 1 (Q3). Interessante observar que a condição responsável para parada do exaustor é o número de ciclos de mistura ter sido atingido (contato auxiliar do contador, como será visto em breve).

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Figura 5. Parte 4 – Acionamento do Misturador e Ciclos de Mistura

Nesta linha vemos que quando a válvula 1 (Q3) está fechada, o exaustor está funcionando e o misturador não está mais vazio (aberto no campo = comuta no código Ladder), o Contato M3 aciona o temporizador TT1. Ele ativa por 10 segundos o motor do misturador no sentido horário. MIX_H ou Q5 é a bobina da contatora que aciona a rotação para sentido horário. Assim que Q5 é acionado, um temporizador TT2 de 15s também inicia contagem. Ele vai terminar sua contagem 5s depois de Q5 ter desligado (5 segundos depois que TT1 terminar a contagem). Este temporizador "autoriza" que TT3 inicie e ative Q6 (misturador anti-horário) enquanto efetua a contagem de 10s.

A bobina para rotação em anti-horário Q6 ou MIX_A é a bobina da contatora que aciona a rotação para sentido anti-horário. O temporizador TT4 também inicia assim que o motor começa a rotacionar no sentido horário (no inicio de um ciclo de mistura).