Soluções de Automação com CLPs.




Soluções de Automação com CLPs.


CLP (Controlador Lógico Programável) é um sistema de controle que integra um rápido processador que possibilita operações matemáticas, armazenagem de dados, controle de posição, contadores, cronômetros, controle de temperatura, entre uma variedade de instruções abundantes utilizadas na automação industrial. Os CLPs atuais utilizam diversos protocolos de comunicação e podem controlar servos acionamentos e ter uma IHM (Interface Homem Máquina) para entrada de dados.


Aplicação de CLPs:


O Controlador Lógico Programável (CLP) é o sistema de controle concebido para ambientes industriais, que é capaz de executar instruções diferentes, tais como computação lógica, controle sequencial, temporizar etapas e contar ciclos. 


O CLP controla diferentes tipos de máquinas ou processos de produção através da entradas e saídas digitais ou analógicas (0-10V; 4-20mA). O CLP é um processador, o cérebro da automação, que permite controles automatizados, as aplicações são as mais diversas e pode ser amplamente utilizado em uma variedade de indústrias, incluindo indústria de embalagens, envase, logística, impressão entre outras.


 O CLP Delta Série DVP fornece modelos padrão, tipo Slim, são compactos gerando economia de espaço e permitem uma variedade de cartões opcionais e recursos, design compacto que gera economia de espaço, e é particularmente adequado para instalação em painéis de controle.


A família de CLP Delta da segunda geração SS2, SV2, SX2 possuem CPU de 32 bits e a velocidade de execução é reforçada do lado esquerdo do CLP para cartões de comunicações e cartões analógicos de alta resolução, e do lado direito para cartões de I / O para até 480 pontos.


DVP14SS211  – É o CLP de entrada com 14 I/Os , permite expansões digitais e analógicas de 10 Bits. Será sempre o melhor custo benefício para aplicações simples que não necessite de relógio em tempo real e não haja servos motores ou motores de passo para serem controlados. Contudo, os 10KHz da saída a transistor será capaz de controlar um relé de estado sólido e fazer um controle PID para controle de temperaturas.

DVP12SA211  – CLP também de pequeno porte, que também permite expansões digitais e analógicas com a vantagem de ter 02 saídas rápidas a transistor para controle de motores de passo ou servos motores (motion) – A capacidade de frequência de cada saída é de 50KHz ( Total de 100KHz) e também  possuí 02 entradas rápidas para encoder e sensor foto elétrico com capacidade de 50KHz por canal.

DVP20SX211T – Esse modelo de CLP , possui todas as vantagens do DVP12SA e será  indicado para os clientes que já sabem que necessitarão de entradas e saídas analógicas, total de 04 entradas e 02 saídas , além das I/Os  digitais. Também permite expansões de I/Os e analógicas com a vantagem de suportar  expansões analógicas a esquerda (12Bits) e cartões de comunicações.

DVP28SV211T  – Trata do CLP com o melhor Custo x Benefício. Possui total de 28 I/Os, permite expansão a direita e a esquerda e oferece 04 saídas rápidas de 200KHz para controle de servos motores e motores de passo . Possui função arco e permite interpolação entre 2 eixos/coordenadas.

DVP10MC – Trata de um CLP dedicado para controle de MOTION, com comunicação CANOPEN, que permite o controle e sincronismo de até 16 eixos. Todas as expansões da Linha SLIM (todos os modelos acima) servem para o DVP10MC . Suas melhores aplicações são casos de sincronismo de eixos, interpolação linear e circular.

AS300 – É uma família de CLP com Protocolo ModbusTCP , Ethernet/IP, com 32 I/Os de série, com velocidade de processamento das instruções LD, MOV e Floating 10x mais rápida do que os CLPs comum, devido ao processador interno AS-01 de 32 Bits, desenvolvido pela Delta. O processamento entre as remotas é paralelo em CAN BUS, e isso permite uma execução total entre toda a rede a um tempo de 0,1ms.  O AS300 oferece 06 saídas rápidas de 200KHz e ainda pode controlar o sincronismo de 08 servos motores em rede CANOPEN (cartão opcional). Lançado no Brasil em 2017, o CLP AS300 vem se destacando com o melhor Custo x Benefício para aplicações de pequeno sofisticado e médio porte.


Em conclusão, comparando as duas tecnologias acima, CLPs com comunicação MODBUS para aplicações de controle discretos, os quais controles de eixos seja exclusivamente por PULSO/DIREÇÃO e/ou eventual comunicação serial seja apenas para LEITURA e ESCRITA.  Já a comunicação com protocolo Canopen é melhor recomendada para aplicações com remotas que possam possuir entradas rápidas e/ou  comunicação serial de até 16 eixos para eventual controle e sincronismo.




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Indústria troca acionamento de bomba e economiza energia.




Indústria troca acionamento de bomba e economiza energia.

O cozimento é uma das etapas iniciais do processo kraft de produção de celulose, e o principal equipamento desta etapa é o digestor. Nele, cavacos de madeira são submetidos a uma ação química com licor branco (hidróxido de sódio + sulfeto de sódio) e, em condições adequadas de temperatura e pressão e tempo de residência controlado, ocorre a dissociação das fibras da madeira (polpa) da lignina (licor negro e outros extrativos).

Antes de ser descarregada pela parte inferior do digestor, a polpa passa pela primeira lavagem, em que é extraída parte do licor gerado pelo cozimento (álcalis residuais + orgânicos), e uma outra porção de licor menos concentrada é injetada para realizar a lavagem da polpa.

Esta extração/injeção de licor negro ocorre através das peneiras nas paredes laterais do digestor, e a sucção do licor é feita por bombas centrífugas verticais. Após isso, a polpa segue para as etapas de finalização da lavagem alcalina, depuração, branqueamento e secagem.

O licor, por sua vez, é encaminhado para o processo de evaporação, aumentando sua concentração e, em seguida, enviado para a caldeira, onde é utilizado como combustível na geração de vapor e onde se recuperam os químicos que serão utilizados novamente no processo de cozimento.

O desafio

Ao longo de todo o processo de obtenção da celulose, a fábrica utiliza diversas bombas com várias funcionalidades, e a quase totalidade delas está instalada na posição horizontal.

No entanto, devido ao layout possível em relação ao espaço disponível, o projeto do digestor contemplou a montagem de duas bombas centrífugas na vertical, utilizadas para recirculação do licor no digestor. Uma terceira bomba vertical faz o backup de ambas.

A bomba 312.BBA.004A, com vazão nominal de 350 m3/h e potência do motor de 350 CV, tinha um histórico de quebras, em função de o seu ponto de operação não estar adequado à curva de desempenho indicada pelo fabricante. Isso acontecia, principalmente, quando a produção era reduzida. Nesses momentos, os esforços mecânicos sobre os mancais eram grandes e a vida dos rolamentos era reduzida.





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Principais falhas e alarmes em Inversores de Frequência.




Principais falhas e alarmes em Inversores de Frequência.


Analisar falhas e alarmes em equipamentos é uma arte! É a essência do profissional de manutenção. É onde ele pode colocar todo seu conhecimento e principalmente, sua experiência para ajudar a equipe.


Quando lidamos com falhas em um inversores de frequência, é importante levar em consideração que um indicativo na tela (display) não necessariamente remete a uma falha no equipamento.


O que é importante

O primeiro passo para análise, é perceber que a anomalia encontrada pode ser a causa ou a consequência da falha. Por exemplo, um dano de curto-circuito no circuito de entrada do inversor é a consequência para um problema de sobretensão ou transiente na rede de alimentação e, fazer o reparo do inversor, não vai acabar com a origem do problema que pode se repetir posteriormente. Por isso, é muito importante identificar as causas e consequências.


O segundo passo é dividir o problema analisado em várias etapas para identificar o que foi danificado e se foi uma causa ou consequência. Em sistemas de acionamento, pode-se dividir em instalação elétrica, acionamento (que pode ser um inversor, um soft-starter ou até mesmo uma partida estrela-triângulo), cabos, motor e automação (são os componentes de controle e comando).


Certa vez, nossa Assistência Técnica em campo esteve diante de um inversor de frequência com falha de sobrecarga. Toda vez que o motor era acionado, a corrente atingia valores muito altos durante alguns segundos e desarmava por sobrecarga. O inversor foi checado e estava ok, foi realizado teste de isolamento na tampa de fechamento do motor que também estava ok. Por fim, foi verificado os cabos de ligação, onde foram encontrados divergências na migração da partida estrela-triângulo para o inversor, ou seja, estava faltando uma fase e por esse motivo, o inversor alarmava sobrecarga.


Este caso é muito interessante para perceber o quanto é importante entender uma falha, dividir os problemas, testá-los um a um até encontrar onde está o dano. E a partir daí, analisar para saber se esta é a causa ou consequência.

O primeiro de tudo

É muito importante ressaltar que qualquer análise de falhas em campo deve ser realizado por profissional qualificado, autorizado, com cursos apropriados quando aplicáveis (como NR-10, NR-35, etc) e que as ferramentas adequadas e bom senso sejam sempre utilizados na melhor maneira.

Tipos de anomalias

Alarme (warning). É um aviso de que algo não está correto, mas não necessariamente vai impedir de rodar o processo.

Falha (Fault). É um defeito relacionado a algum estado grave que bloqueia toda e qualquer ação do equipamento.

Dano. É uma condição percebida em inspeção, no ambiente ou na tentativa de energização que impede o funcionamento do inversor.

Os mais comuns

Inversor não liga

Mesmo sendo óbvio, na análise de falhas é importante checar tudo, mesmo que por uma segunda vez. Portanto, para este caso é importante verificar alguns pontos:

Se a alimentação está correta;
Se a alimentação do circuito de controle deve ser energizado externamente;
Se há sinais auditivos de que o relé de pré-carga está sendo fechado alguns segundos após a energização.
Se tudo isso foi realizado sem sucesso é bem provável que haja um dano no circuito de potência e que o drive precisa ser enviado para análise na AS3.

Motor não gira


Para o funcionamento do inversor são necessários dois ou três sinais dependendo do método de acionamento. Estes sinais podem ser:

Comando rodar, sentido de giro e velocidade;
Comando rodar junto com sentido de giro e velocidade.
Se o motor não está girando é bem provável que um desses sinais não esteja sendo enviado. Vale ressaltar que é importante verificar a configuração dos terminais, uma vez que esses sinais podem ser enviados via entrada digital, entrada analógica, display / IHM ou por comunicação (como Modbus RS485, por exemplo).


Sobrecorrente

Este alarme é bem comum. Para saber onde está o defeito é recomendado que o inversor seja preparado para partir em vazio, ou seja, sem motor conectado. Se a falha continuar, é bem provável que houve problema com o inversor e o mesmo deve ser enviado para Assistência Técnica da AS3.


Subtensão

A subtensão pode ocorrer por falta de fase na entrada ou porque a fonte de alimentação, um transformador, por exemplo, não está conseguindo fornecer potência suficiente para o inversor. Mesmo assim, se a alimentação estiver correta, pode ser verificado a tensão no barramento CC em escala de corrente contínua VDC 1000 no multímetro (MUITO CUIDADO!) e comparado com o parâmetro de medição do inversor na tela, se houver diferença muito grande entre os valores, é provável que o circuito de medição esteja danificado. Neste caso, é preciso enviar o inversor para Assistência Técnica da AS3.


Sobretensão

A falha de sobretensão é bem comum quando a rampa de desaceleração está muito baixa e o motor não consegue frear a carga em tempo suficiente. Também pode acontecer sobretensão quando se está utilizando resistor de frenagem que não está dimensionado corretamente.



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Relés eletrônicos.




Relés eletrônicos.


Relés eletrônicos são os compostos, claro, por um sistema eletrônico e operam na proteção do circuito de potência contra sobrecarga, bloqueando a passagem de corrente caso essa venha a ultrapassar um determinado valor. Além disso, esse tipo de relé pode ser usado para a identificação de defeitos, sinalizações, disparo de alarmes, abertura de disjuntores e proteção na falta de tensão ou falta de fase.


Por causa de sua composição mista (eletromecânico e eletrônico), esse tipo de relé consegue ser ativado com baixa corrente elétrica, sendo capaz de controlar circuitos com correntes maiores a partir de dispositivos eletrônicos.


Funcionamento

O relé eletrônico é composto basicamente de uma bobina, um circuito magnético e contatos. A bobina gera um campo magnético que aciona o circuito magnético. Esse tipo de relé possui uma armadura fixa e uma móvel e o campo magnético do núcleo gera o movimento de dois contatos. Como essas peças são compostas por ligas especiais ou fero doce, uma situação de magnetização permanente dificilmente acontece.


A principal vantagem do relé eletrônico e poder isolar inteiramente o circuito de controle controlado, realizando operações complexas de comutação e de controle de corrente em dois sentidos. São também resistentes a surtos e ruídos e não provocam correntes de fuga. Uma desvantagem desse tipo de relé é a lentidão.


Aplicações


Relés eletrônicos podem ser encontrados em automação predial, sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica e em máquinas e equipamentos em geral.



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Para Que Serve um CLP de Segurança?




Para Que Serve um CLP de Segurança?


Controlar com eficiência as operações das máquinas inseridas na planta industrial é essencial. Porém, tanto quanto é garantir a segurança durante o trabalho no chão de fábrica com ferramentas e processos direcionados especificamente para isso e o cumprimento de normas. Sendo assim, um CLP de segurança pode ser muito importante.


Quer saber o que o item pode oferecer e qual sua serventia nos processos de automação? Confira mais detalhes neste artigo!


O que é o CLP de segurança?


O sistema de segurança de máquina precisa de alguns itens específicos para ser efetivo. São botões de emergência, chaves, scanners, relés de segurança e até mesmo módulos de IO remoto destinados exclusivamente para fins de proteção. Entretanto, um dos principais é o CLP de segurança.


O equipamento oferece mais economia, praticidade e velocidade do que os tradicionais relés, é programável e flexível. Apesar de seus pontos negativos, como a baixa quantidade de soluções de distribuição e a separação dos pontos standart, ele ainda é um produto que tem enorme serventia na planta industrial.


Para que serve o CLP de segurança?


Quem tem poucos dispositivos que precisam ter sua segurança controlada pode, na maioria das vezes, apostar em relés. Principalmente se forem até cinco dispositivos. Entretanto, quem conta com mais do que isso precisa pensar em instalar um CLP de segurança.


Assim como um CLP comum, o destinado à segurança permite um controle maior de todos os dispositivos de proteção das máquinas com eficiência e assertividade. Além disso, é uma solução mais barata do que apostar em muitas conexões com relés.


Basicamente, o equipamento contempla todos os benefícios de um controlador lógico programável comum e direciona-os para as aplicações de segurança, substituindo os relés instalados e utilizados para conduzir os processos automatizados de forma segura.


Ele permite que programas padrão e de segurança sejam executados no mesmo rack controlador. Isso proporciona flexibilidade na programação e um ambiente fácil de usar e trabalhar para os programadores.


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