Simulador de Processos Industriais Preparado por: Eng. Arsonval Fleury

Planta e Painel do CLP

Tanque Superior Possui duas boias para controle de nível, um sensor de pressão e uma válvula de treno assistida por uma bomba d'água.

Tanque Inferior Possui duas boias para controle de nível, um sensor de temperatura, uma resistência de aquecimento, um medidor de temperatura e uma bomba d'água.

Painel do Simulador Painel com acesso aos diversos módulos de medida, de controle e fonte de alimentação. Possui um com desenho serigráfico que representa o diagrama funcional da unidade. Este painel pode ser montado em acrílico ou em metal.

Medidor de Vazão Medidor de vazão para controle do fluxo da água bombeada do tanque inferior para o tanque superior. O medidor possui uma chave de atuação magnética (Reed Switch) que gera um fechamento de contato por litro.

Medidor de Vazão Pinos de acesso ao medidor de fluxo por contato de chave magnética. Note que não existe geração de pulsos elétricos. Para a geração de sinal, a corrente deve ser limitada com o uso de resistor de 1KΩ.

Bomba d’Água Bomba d’água de sucção para transferência da água do tanque inferior para o tanque superior. A velocidade da bomba é controlada por um circuito de entrada analógica.

Bomba d’Água Pinos da entrada analógica do controle da bomba de recalque. A tensão de controle deve estar entre O e 10 padrão de controle em processos. A bomba não responde a uma curva de vazão e velocidade linear.

Válvula Solenoide Válvula Solenoide assistida por bomba d’água. Para o dreno da água do tanque superior, uma válvula solenoide é utilizada. Devido à pouca pressão d’água para a abertura do diafragma, uma bomba foi acoplada à válvula.

Válvula Solenóide Pinos da entrada analógica do controle da bomba de recalque. A tensão de controle deve estar entre O e 10 padrão de controle em processos. A bomba não responde a uma curva de vazão e velocidade linear.

Sensor de Nível Mínimo Tanque Inferior Quatro sensores de nível são utilizados no conjunto. Ao lado temos a foto do sensor do nível mínimo do tanque inferior. Os demais sensores são do mesmo modelo e ação.

Medida de Nível dos Reservatórios No painel estão indicados os pontos de acesso aos medidores de nível. As chaves das boias de nível alto permanecem abertas quando o nível estiver abaixo do nível máximo, fechando quando este nível for atingido. As chaves das boias de nível baixo permanecem abertas quando o nível estiver acima do nível mínimo, fechando quando o nível mínimo ocorrer.

Sensor de Temperatura Sensor de temperatura: Faixa de operação de 5oC a 100oC. Tipo semicondutor. Linear com sensibilidade de 10mv/oC.

Transmissor de Temperatura Converte o sinal do transdutor de temperatura em um sinal normalizado na faixa de 0 a 10Vdc. A curva de resposta do sinal analógico é bastante linear e deve ser levantada em laboratório.

Ponto de Entrada do Sensor de Pressão Abaixo do tanque superior esta localizado o ponto de entrada da coluna d’água para o sensor de pressão tipo piezoeléctrico diferencial de pressão. Modelo: MPX5010DP Faixa de operação 0 a 10kPa. (0 a 1m de coluna d’água) Sensibilidade: 450mV/kPa Pressão máxima: 50kPa.

Transmissor de Pressão Transmissor de Pressão converte o sinal do transdutor de pressão em um sinal normalizado na faixa de 0 a 10Vdc equivalente à 0 a 10 kPa. A unidade permite ajuste do zero e do fundo de escala. Deve ser considerada nas medições a coluna d’água do reservatório até o transdutor de pressão.

Resistor de Aquecimento Para o estudo da variação da temperatura um aquecedor resistivo está instalado no tanque inferior e possui um controle digital compatível com os valores de sinais digitais lógicos do CLP. Observar que não existe controle lógico sobre a operação do aquecedor resistivo e a presença ou não de líquido no reservatório. NUNCA LIGUE O AQUECEDOR QUANDO O TANQUE NÃO ESTIVER COM ÁGUA.

Resistor de Aquecimento Relé para controle do resistor de aquecimento. Na programação deve ser observada a condição do não acionamento do relé quanto o tanque não estiver com água. NUNCA LIGUE O AQUECEDOR QUANDO O TANQUE NÃO ESTIVER COM ÁGUA.

Fonte de Alimentação A unidade possui uma fonte de alimentação protegida contra curto circuito e que permite experimentos sem a necessidade fontes externas.

Simulador de Processos Atividades de Familiarização com o Simulador de Processos

Teste das Chaves de Nível Atividade 1 Recomendável realizá-la com os tanques vazios. Nesta atividade iremos verificar a atuação das chaves de nível dos tanques e vamos acioná-los manualmente. Interligue as chaves com um painel de LED da Bancada Modular Didática e acione as chaves manualmente para verificar a operação das mesmas. Ligue o simulador de Processos. Não desfaça as ligações para utilizá-las na próxima atividade.

Esquema de Teste das Chaves de Nível Não desfaça as ligações para utilizá-las na próxima atividade.

Teste Transmissor de Pressão Atividade 2 Nesta atividade iremos levantar a curva de resposta em Volts do Transmissor de Pressão e ao mesmo tempo iremos encher o tanque superior com água. Meça com um voltímetro a tensão de saída do transmissor de pressão. Inicialmente coloque água suficiente para preencher o fundo do tanque superior para que o tubo do transdutor de pressão fique preenchido. Anote este valor inicial. Preencha o tanque superior litro a litro e anote os valores lidos até que o sensor de tanque cheio seja ativado. Para a realização desta atividade os tanques devem estar inicialmente vazios.

Teste Transmissor de Pressão Utilizando um multímetro meça o valor da tensão de saída do Transmissor de Pressão a cada litro incluído no tanque e anote os valores. Não desfaça as ligações para utilizá-las na próxima atividade.

Válvula Solenoide Atividade 3 Nesta atividade iremos verificar a operação da válvula solenoide para a drenagem da água do tanque superior para o inferior. Utilize um módulo de chaves NA com retenção da Bancada Modular Didática para ligar e desligar a válvula solenoide.

Válvula Solenoide Interrompa o processo de transferência quando a boia de nível inferior for acionada. Não desfaça as ligações para utilizá-las na próxima atividade.

Bomba d’água Atividade 4 Nesta atividade iremos verificar o controle da bomba d’água utilizando o conversor D/A da Bancada Modular Didática. Utilize o conversor D/A da Bancada Modular Didática alimentado por chaves Retentivas NA. Ajuste a saída máxima do D/A para 10 Vdc. Ligue a saída do conversor D/A ao controle da Bomba.

Bomba d’água Não desfaça as ligações para utilizá-las na próxima atividade.

Medidor de Vazão Atividade 5 Nesta atividade iremos verificar a operação do medidor de vazão em um fluxo contínuo de transferência de água entre os tanques. Interligue a chave do medidor com um dos LEDs da Bancada Modular para a visualização dos pulsos. Controle manualmente o enchimento e drenagem do tanque superior para a visualização dos pulsos. Verifique se o enchimento a cada litro corresponde a um litro pelo medidor de pressão. Justifique a discrepância, se houver.

Medidor de Vazão

Medidor de Vazão

Duvidas & Conclusões