16/06/2010

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MEDIÇÃO DIGITAL DE ENERGIAELÉTRICA

Os valores referentes às amplitudes da tensãoe da corrente repassados ao microcontrolador sãomultiplicados via software de forma a se obter apotência instantânea consumida na instalação, ouseja:

Considerando a definição de potência:

O que pode ser reescrito como:

Logo:

Dessa forma, o microprocessador de ummedidor de energia eletrônico multiplica asgrandezas tensão e corrente e o resultado(potência instantânea) é multiplicado pelo intervalode tempo ∆t correspondente de forma a se obter ovalor da energia consumida.

INTRODUÇÃO

A medição de energia elétrica é um processode medida efetuado na maior parte do mundo a fimde tarifação, por parte da concessionária, daenergia consumida.

Atualmente é grande o número de categoriasde medidores de energia elétrica, destacando-se osmedidores de energia elétrica do tipo indução, departicipação substancial no mercado atual, e osmedidores eletrônicos. Estes agregam maiortecnologia e trazem maiores benefícios à medição.

Eurípedes Araújo Júnior, Thiago Santhiago Borges Wanderson Rainer Hilário de Araújo

CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

ORIENTADOR

FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAI ÍTALO BOLOGNA

PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA PARA MEDIÇÃO E MONITORAMENTO REMOTO DE ENERGIA ELÉTRICA

PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA PARA MEDIÇÃO E MONITORAMENTO REMOTO DE ENERGIA ELÉTRICA

AUTORES

II SEMANA DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIALII SEMANA DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

OBJETIVOS

O principal objetivo do trabalho é o projeto e odesenvolvimento de um medidor eletrônico deenergia elétrica e a implementação de umacomunicação entre o medidor e um sistemasupervisório remoto.

A Fig. 1 apresenta o caminho percorrido pelaenergia elétrica desde a geração até o consumidorfinal.

Fig.1 – Caminho da energia elétrica desde a geraçãoaté o consumidor final.

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O SISTEMA IMPLEMENTADO

A Fig. 2 apresenta um diagrama em blocos dosistema implementado para medição emonitoramento remoto da energia elétrica sobreuma carga.

Fig.2 – Diagrama de blocos do sistema implementado.

RESULTADOS OBTIDOS

Um ensaio foi realizado de forma a alimentaruma carga resistiva durante um período de umahora e, de posse dos valores da tensão, corrente eimpedância da carga, o cálculo para a energiaconsumida no intervalo de tempo de uma hora foide 0,888 kWh.

O sistema de medição implementado foiinserido e a medição efetuada foi de 0,89 kWh,comprovando uma medição com baixos níveis deerro.

A Fig. 3 mostra uma fotografia do sistemaimplementado.

Fig.3 – Fotografia do sistema implementado.

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A Fig. 1 mostra um desenho do supervisóriodesenvolvido em JAVA ME para controlar a planta.

INTRODUÇÃO

Os sistemas de controle remoto antigamenteconsiderados uma realidade distante edispendiosa, tornaram-se peças comuns efundamentais em ambientes industriais quedemandam as mais avançadas tecnologias.Recentemente o uso destes equipamentos étambém notado em aplicações comerciais e atémesmo residenciais, tornando-se não mais umatendência de mercado, mas uma necessidade docotidiano.

Danilo Pires, Jorge Barbosa, Raphael de Paula Wanderson Rainer Hilário de Araújo

CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

ORIENTADOR

FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAI ÍTALO BOLOGNA

SISTEMA DE TELEMETRIA PARA CONTROLE E MONITORAMENTO DE VARIÁVEIS DE PROCESSOS INDUSTRIAIS UTILIZANDO COMUNICAÇÃO VIA

REDE GSM

SISTEMA DE TELEMETRIA PARA CONTROLE E MONITORAMENTO DE VARIÁVEIS DE PROCESSOS INDUSTRIAIS UTILIZANDO COMUNICAÇÃO VIA

REDE GSMAUTORES

II SEMANA DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIALII SEMANA DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

OBJETIVOS

Apresenta-se como o intuito do trabalhorealizado o desenvolvimento de um protótipo desistema de controle remoto aplicado ao ambienteindustrial, utilizando para tanto um sistemamicroprocessado agregado a um equipamento decomunicação sem fio dotado de tecnologiaGSM/GPRS Global System for MobileCommunications (Sistema Global paraComunicações Móveis) / General Packet RadioService (Serviço de Rádio de Pacote Geral),utilizando de mensagens SMS Short MessageService (Serviço de Mensagens Curtas) para enviode comandos.

O SISTEMA IMPLEMENTADO

A Fig. 2 apresenta um diagrama em blocos dosistema implementado.

RESULTADOS OBTIDOS

O sistema, após sua implementação, permitiuo controle da temperatura de um recipiente deforma remota. O supervisório desenvolvido garantiua troca de informações com a planta de forma a seobter, a qualquqer momento, a temperatura doprocesso, bem como alterações no valor do set-point de temperatura.

A Fig. 3 mostra uma fotografia da interação dosupervisório com o sistema microprocessado decontrole de temperatura da planta.

O SUPERVISÓRIO EM JAVA ME

A plataforma Java ME ou Java Plataform MicroEdition oferece um ambiente para aplicaçõesrobusto e flexível, sejam elas desenvolvidas para ouso em celulares móveis, PDA’s, decodificadoresde TV à cabo, impressoras ou outros dispositivosembarcados com esta tecnologia.

Outros aspectos interessantes são asegurança, o suporte a operações geradas mesmode maneira offline, um robusto protocolo decomunicações e a capacidade de atualizaçãoconstante de forma dinâmica.

Fig.1 – Desenho do supervisório desenvolvidoem JAVA ME para controle da planta.

Fig.2 – Diagrama de blocos do sistema implementado.

Fig.3 – Fotografia da interação do supervisório em JAVA ME com o sistema de controle de temperatura

da planta..

CONCLUSÕES

Este projeto pode ser utilizado para explicar ofuncionamento de comunicações sem fio de formadetalhada e didática, dando ênfase ao uso deaparelhos celulares, tão difundidos atualmente. Umaspecto interessante é o de utilização didática daplanta produzida para orientação aos alunos docurso de Automação Industrial atentando osmesmo às possibilidades de utilização demicrocontroladores com funcionalidades decontrole diversos a distância.

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Dentre as principais partes integrantes de umsistema de transporte vertical, destacam-se:• Casa de máquinas;• Passadiço;• Cabina;• Contra-peso;• Guias;• Máquina de tração.

INTRODUÇÃOOs sistemas de transporte vertical,

popularizados como “elevadores”, possuem amplaabrangência de aplicação nas metrópolesmundiais. Desde o transporte de cargas até amovimentação de passageiros em grandesedifícios, são imprescindíveis no mundo atual evem apresentando grandes evoluções tecnológicasdesde sua concepção.

Este trabalho visa apresentar como é ofuncionamento de um sistema de transportevertical, explorando todos os detalhes e elementosque o compõe e, além disso, propõe um sistemamicroprocessado para o controle e o acionamentode sistemas de transporte vertical utilizando, paraisso, um protótipo implementado.

Aguivone Moretti, Cristhian Beltrami, Luíz Tannus Wanderson Rainer Hilário de Araújo

CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

ORIENTADOR

FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAI ÍTALO BOLOGNA

SISTEMA MICROPROCESSADO PARA CONTROLE E ACIONAMENTO DE UM SISTEMA DE TRANSPORTE VERTICAL

SISTEMA MICROPROCESSADO PARA CONTROLE E ACIONAMENTO DE UM SISTEMA DE TRANSPORTE VERTICAL

AUTORES

II SEMANA DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIALII SEMANA DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

Como pode ser observado na figura anterior, oPIC16F877A empregado possui 40 pinos eencapsulamento DIP (Dual Inline Package). Comoprincipais características do microcontrolador,destacam-se:• Máxima freqüência de clock = 20MHz;• Memória de Programa=Memória Flash (8k x 14);• Memória de Dados=Memória RAM (368 x 8);• Memória de Dados=Memória EEPROM (256 x 8);• 3 Módulos Temporizadores;• 2 Módulos Comparadores;• 1 Módulo PWM;• Comunicação Serial USART;• 8 Canais de Conversores Analógico/Digital de 10bits de resolução;• 33 Pinos de I/O (Entrada e Saída);• Dentre outras.

A Fig. 3 mostra uma fotografia do protótipoimplementado.

CONCLUSÕESO protótipo implementado.comprovou a

eficiência dos microcontroladores através dautilização do PIC16F877A em um sistema detransporte vertical de 4 pavimentos com todas ascaracterísticas e recursos dos elevadorescomerciais, implicando em redução das dimensõesfísicas das placas de controle e garantindoversatilidade do sistema, uma vez que o mesmopassa a ser um sistema programável.

SISTEMAS DE TRANSPORTEVERTICAL

A Fig.1 mostra um esquema de um sistema detransporte vertical com suas principais partesintegrantes.

MICROCONTROLADORESOs microcontroladores são circuitos integrados

muito similares ao microprocessador, porém comalguns periféricos embutidos no mesmo chip. Taisperiféricos são: memória RAM, memória ROM,conversores A/D (Analógico/Digital),temporizadores, interface de comunicação serial ouparalela programável, dentre outros. Muito emboraa velocidade de processamento dosmicrocontroladores não seja tão elevada quanto ados microprocessadores, a baixa velocidade deprocessamento dos microcontroladores é supridapela quantidade de recursos que os mesmosapresentam internamente, num mesmo circuitointegrado.

A Fig.2 mostra o esquema do microcontroladorPIC16F877Autilizado na implementação do projeto.

Fig.1 – Principais elementos de um sistema de transporte vertical.

Fig.2 – Pinagem do microcontrolador PIC16F877A.

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Conforme pode ser observado na Fig. 1, osistema implementado consiste em um robô que selocomove através de roldanas conectadas viacorreia (esteira), as quais são tracionadas pormotores DC devidamente acionados e controladospor drives de acionamento com sinal PWM (PulseWidth Modulation – Modulação por Largura dePulso).

O robô é comandado remotamente por umsistema supervisório executado em plataformaWindows que, através de transceptores de sinaisRF, envia e recebe comandos do robô para suaoperação remota.

Os drives de acionamento dos motores detração são compostos por semicondutores depotência do tipo MOSFET. A Fig. 2 mostra umafotografia da placa dos drives de acionamento.

INTRODUÇÃOA robótica é bastante empregada,

principalmente, em ambientes cuja integridadefísica de pessoas esteja em risco, um exemplopode ser o do Nautile, um robô móvel submarino,que primeiro alcançou a carcaça do Titanic, queestava no fundo do mar desde 1912. Este robôpode mergulhar em profundidades de até 6.000metros.

O estudo de caso do robô esteira, foco dessetrabalho, visa principalmente fazer a aplicação einter-relação de disciplinas estudadas no Curso deAutomação, bem como apresentar uma versão comtecnologia disponível no comercio nacional e com ocusto bem abaixo do convencional.

Ailton de Oliveira, Jaime Rezende, Jonathan Silva Éderson Fidéles, Weysller Matuzinhos

CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

ORIENTADORES

FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAI ÍTALO BOLOGNA

ROBÔ ESTEIRA TELEGUIADO E COM TRANSMISSÃO DE VÍDEOROBÔ ESTEIRA TELEGUIADO E COM TRANSMISSÃO DE VÍDEO

AUTORES

II SEMANA DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIALII SEMANA DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

ROBÓTICA MÓVELAs aplicações da robótica em dispositivos

abrangem várias configurações e objetivos. Osdispositivos mais empregados são osmanipuladores robóticos também conhecidos como"braços de robô".

Fig.2 – Fotografia da placa com os drives de acionamento.

Fig.3 – Fotografia da câmera de vídeo empregadaPara aquisição de imagens pelo robô.

CONCLUSÕESO robô projetado e construído apresentou bom

comportamento dinâmico, sobretudo quandointegrado com os demais elementos do sistemacomo transceptores, câmeras e sistemasupervisório.

A limitação do robô é a sua velocidade, a qualé determinada pelos motores empregados. Tallimitação pode ser contornada com a utilização demotores que permitem maiores velocidades,podendo ser associados ao mesmo drive deacionamento.

O SISTEMA IMPLEMENTADOA Fig. 1 mostra um diagrama em blocos do

protótipo construído.

Fig.1 – Diagrama de blocos do sistema implementado.

O sistema conta também com um módulo decâmera de vídeo de forma a transmitir ao sistemasupervisório as imagens captadas pelo robô, deforma que o mesmo possa ser controladoremotamente sem que eventuais obstáculosatrapalhe sua locomoção.

A Fig. 3 mostra a câmera de vídeo utilizada naelaboração do protótipo e a Fig. 4 o transceptorRXQ2.

Fig.4 – Fotografia do módulo transceptor RXQ2(comunicação via RS232 wireless).

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A figura 2 ilutra o CLP que foi utllizado no Kit DSP.

Fig.2 – CLP Logo, Siemens

CUSTOS

Na busca de se produzir uma ferramenta útil,barata e de fácil manutenção, foram realizadaspesquisas, cotações e levantamentos de custos decompontentes e materiais elétricos utilizados emoutros kits didáticos no mercado e na própria FatecSENAI Ítalo Bologna, para obtenção de menorcusto beneficio, onde se conseguiu umaeconomiade 84% .

KIT DSP OUTROS

CONCLUSÕES

A implementação do Kit didático veiotransceder as práticas normais de laboratório. Umavez que sua aplicação possuí um alto grau deinteratividade e realismo, permitindo superar,mesmo que parcialmente, a falta de oportunidade deesperimentar em campo, as dificuldadesencontradas no ambiente industrial.

APLICAÇÃO E TESTES

Aplicação do Kit DSP com alunos eprofessores da Fatec SENAI Ítalo Bologna doscursos de Aprendizagem Industrial, Eletrotécnica,Mecatrônica e Tecnólogo em AutomaçãoIndustrial.

RESULTADOS OBTIDOS

A seguir o gráfico 1, mostra porcentagem deerros e acertos de 20 candidatos capacitados asolucionar falhas e realizar manutenção de chavesde partida de motores elétricos.

INTRODUÇÃO

Cléberson Antônio dos Santos, Daniel Marçal Silva Prof. MSC Gentil Mota de Moraes Júnior

CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

ORIENTADOR

FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAI ÍTALO BOLOGNA

Implementação de um Kit didático para simular defeitos em chaves de partida para motores de indução trifásicos Implementação de um Kit didático para simular defeitos em chaves de partida para motores de indução trifásicos

AUTORES

II SEMANA DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIALII SEMANA DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

OBJETIVO

Este trabalho possui como objetivo aimplementação de um Kit didático figura 1, parasuprir parte das necessidades de manipulação demateriais dos alunos dos cursos de aprendizagemindustrial, técnico e tecnólogo da Faculdade deTecnologia SENAI Ítalo Bologna, trazendo umpouco do ambiente fabril para os laboratórios .

Nas Universidades Brasileiras constata-seque alguns educadores ainda dedicam-se mais àsteorias, contudo para os cursos na área detecnologia, as aulas em laboratório tornam-seessenciais.

O Dispositivo de Simulação Profissional(KIT DSP) é um kit didático, que simula erros emchaves de partida de motores de indução trifásicos.

O kit foi desenvolvido para ajudar alunos eprofissionais da área eletroeletrônica a desenvolverhabilidades de como solucionar falhas em chavesde partida de motores elétricos, em um ambienteindustrial.

Fig.1 - KIT DSP Gráfico.1 – Porcentagem de erros e acertos