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Universidade Federal do Amazonas
Faculdade de Tecnologia Programa de Pós-graduação Engenharia Elétrica – Mestrado
Metodologias de Projeto e Programação de Sistemas de Automação Prof. Dr. André Cavalcante
4º Trabalho
Projeto Produto UFAM Projeto e Implementação
Por Hiram Amaral
Entrega: 06/01/201
Manaus – Janeiro - 2014
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Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
Sumário
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 5
2. PROPÓSITO DO PROJETO PRODUTO UFAM .................................................. 6
3. REQUISITOS, PREMISSAS E RESTRIÇÕES ..................................................... 7
3.1. Requisitos do projeto ......................................................................................... 7
3.2. Premissas do projeto ......................................................................................... 7
3.3. Restrições do projeto ......................................................................................... 7
4. REQUISITOS DO PRODUTO UFAM ................................................................... 8
4.1. PRODUTO UFAM: VERSÃO 0 - O esboço ....................................................... 8
4.2. PRODUTO UFAM: VERSÃO 0 – O diagrama em blocos .................................. 8
4.3. PRODUTO UFAM: Requisitos funcionais .......................................................... 9
4.4. PRODUTO UFAM: Requisitos não funcionais ................................................... 9
5. MODELAMENTOS DO PRODUTO UFAM ........................................................ 10
5.1. Paradigma da Programação Estruturada: Select Case .................................. 10
5.1.1. Diagrama de contexto .................................................................................. 10
5.1.2. Diagrama de Transformação ........................................................................ 10
5.1.3. Diagrama de Estados ................................................................................... 11
5.2. Paradigma da Programação Orientada a Objetos com UML........................... 11
5.2.1. Diagrama de Pacotes interagindo com os atores ......................................... 11
5.2.2. Diagrama de casos de uso – Visão geral ..................................................... 12
5.2.3. Diagrama de casos de uso: Controlador ...................................................... 12
5.2.4. Diagrama de classes .................................................................................... 13
5.2.5. Diagrama de atividades ................................................................................ 14
5.2.6. Diagrama de Sequência ............................................................................... 15
5.3. Paradigma da Programação Ladder ................................................................ 16
5.3.1. Técnica da Máquina de Estados .................................................................. 16
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Projeto: Produto UFAM
5.3.2. Mapeamento as Entradas e Saídas do Processo ........................................ 17
5.3.3. Montagem da Máquina de estados do Produto UFAM ................................. 18
5.3.4. Montagem da tabela de transições .............................................................. 18
5.3.4.1 Transição do estado 1 para o estado 2 ..................................................... 19
5.3.4.2 Transição do estado 2 para o estado 3 ..................................................... 19
5.3.4.3 Transição do estado 3 até o estado 6=0 ................................................... 19
5.3.5. O Código do Produto UFAM......................................................................... 20
6. PRODUTO UFAM............................................................................................... 23
6.1. Modelamento real ............................................................................................ 23
6.1.1. Modelo de casos de uso .............................................................................. 23
6.1.2. Fluxo normal................................................................................................. 26
6.1.3. Fluxo de exceção ......................................................................................... 27
6.1.4. Descrição de casos de uso .......................................................................... 28
6.2. Especificações Técnicas dos Sistemas envolvidos ......................................... 38
6.2.1. O Sistema Micro controlado ......................................................................... 38
6.2.2. O Sistema de Atuadores .............................................................................. 40
6.2.3. O Sistema de Sensores ............................................................................... 40
6.2.4. O Sistema de Ar comprimido........................................................................ 41
6.2.5. O Sistema Elétrico ........................................................................................ 42
6.2.6. O Sistema Humano ...................................................................................... 42
6.3. Descrição de funcionamento ........................................................................... 43
6.3.1. Produto UFAM: Diagrama em bloco ............................................................. 44
6.3.2. Produto UFAM: Atuação da chave 1(CH1) Inicialização .............................. 45
6.3.3. Produto UFAM: Atuação inicial das eletroválvulas (SL1, SL2, SL3, SL4 e
SL5) 45
6.3.4. Produto UFAM: Atuação do sensor 0 (S0) e da lâmpada 0 (LP0) e do Motor.
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Projeto: Produto UFAM
6.3.6. Produto UFAM: Atuação do sensor 2 (LP2 + RL2)....................................... 48
6.3.7. Produto UFAM: Atuação do sensor 3 (LP3 + RL3)....................................... 49
6.3.8. Produto UFAM: Atuação do sensor 4 (LP4 + RL 4)...................................... 49
6.3.9. Produto UFAM: Atuação do sensor 5 (LP5 + RL 5)...................................... 49
6.3.10. Produto UFAM: Atuação do sensor 6 (LP6 + RL 6) .................................. 50
7. CONCLUSÃO ..................................................................................................... 51
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................. 52
9. ANEXOS ............................................................................................................. 53
9.1. Relatório do RS Logix 500 ............................................................................... 53
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Projeto: Produto UFAM
1. INTRODUÇÃO
O Projeto Produto UFAM nasceu da necessidade de se praticar os
ensinamentos teóricos da disciplina Metodologias de Projeto e Programas de
Sistemas de Automação ministrada pelo prof. Dr. André Cavalcante no Curso de
Mestrado da Universidade Federal do Amazonas – UFAM, no segundo semestre
de 2013.
O projeto, com as devidas alterações, servirá de base para a Qualificação
de Mestrado do Sistema Inteligente de Controle de Processo Evolutivo – SICPE.
O projeto foi modelado primeiramente, com a Programação Estruturada,
momento em foi utilizado o Software Select Case. O segundo modelamento foi
realizado utilizando o paradigma da Programação Orientada a Objeto, momento
em que foi utilizada a ferramenta UML. No terceiro modelamento utilizou-se a
Lógica Ladder e no quarto trabalho realizada a implementação do Produto UFAM
numa Linguagem de Programação Ladder aplicada ao PLC da Rockwell SLC500.
Para o segundo objetivo: a Qualificação - pretende-se alterar o código do
Produto UFAM desenvolvido em Ladder, utilizando-se JAVA, com seu Framework
JADE para agentes inteligentes e acrescentar inteligência ao sistema e montar as
bases do SICPE.
Esta especificação está organizada da seguinte forma: A seção 2
descreve o propósito do Projeto, os requisitos de alto nível são identificados na
seção 3, as premissas e as restrições são descritas nas seções 4 e 5, a seção 6
descreve as Especificações Técnicas dos principais componentes do Produto
UFAM; na seção 7 encontra-se a descrição de funcionamento do produto; a lógica
de programação utilizada no desenvolvimento é explanada na seção 8; os
requisitos do cliente analisados considerando o paradigma da Programação
Orientada a Objetos (POO) são descritos na seção 9; Os modelos de casos de
uso são estudados na seção 10; na seção 11 são apresentadas as principais
conclusões e na seção 12 identificaram-se as referências bibliográficas. Também
é apresentado como anexo, o relatório gerado automaticamente pelo software
RSLogix 500, onde são mostrados os principais itens de configuração utilizados no
código desenvolvido em Ladder.
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Projeto: Produto UFAM
.
2. PROPÓSITO DO PROJETO PRODUTO UFAM
O Projeto Produto UFAM – dada a ementa da disciplina Metodologia de
Projeto e Programação de Sistema de Automação – foi concebido com o
propósito de possibilitar que o mestrando crie as condições necessárias e
suficientes para praticar os ensinamentos teóricos recebidos em sala de aula.
Assim sendo, o Produto UFAM foi modelado de três formas diferentes:
1) Utilizou-se o software Select Case da Yourdon, software criado por
Edward Nash Yourdon para modelar o produto dentro do paradigma da
Programação Estruturada;
2) Utilizou-se ferramentas Unified Modeled Language (UML) para modelar
o produto dentro do paradigma da Programação Orientada a Objetos (POO);
3)Seguindo o programa da disciplina utilizou-se a Lógica Ladder para
modelar o produto seguindo as definições da Norma IEC 61131 e;
Finalmente o projeto foi implementado completando o ciclo teórico-prático
objetivado pela disciplina.
Este projeto tem como propósito o desenvolvimento de um sistema de
automação industrial para a produção do Produto UFAM formado por quatro blocos
contendo quatro letras: U, F, A e M. O desenvolvimento deste Projeto de Automação
Industrial deve satisfazer aos requisitos da disciplina Metodologia de Projetos e
Programas de Automação.
O Projeto se justifica devido ao fato dos alunos de mestrado demandar a
necessidade de praticar os ensinamentos teóricos recebidos em sala de aula.
O programa deverá utilizar os componentes encontrados no Laboratório de
Automação e Robótica da Universidade federal do Amazonas – UFAM.
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Projeto: Produto UFAM
3. REQUISITOS, PREMISSAS E RESTRIÇÕES
3.1. Requisitos do projeto
O Produto UFAM deverá ser Estampado automaticamente, sem contato
humano.
O Produto UFAM deverá ser produzido sobre uma esteira de esteira movida
a motor DC.
O Projeto deve expressar a prática dos conhecimentos transmitidos nas
aulas expositivas ministradas e concretizá-los na forma de um produto.
3.2. Premissas do projeto
O sistema deverá ter a condição de desligamento manual em casos de mau
funcionamento;
O sistema deverá ter baixo custo compatível com os sistemas de automação
similares.
3.3. Restrições do projeto
As disciplinas complementares deverão ser ministradas antes da
implementação do projeto;
Os custos com componentes não devem exceder ao valor de R$100,00.
O material necessário para a implementação deve constar ser fornecido pelo
Laboratório de Automação e Robótica da Universidade Federal do Amazonas –
UFAM.
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Projeto: Produto UFAM
4. REQUISITOS DO PRODUTO UFAM
4.1. PRODUTO UFAM: VERSÃO 0 - O esboço
A versão 0 do Produto UFAM foi esboçada em Agosto de 2013 em sala de
aula e está ilustrada na Figura 1. Podem-se perceber na parte superior as
eletroválvulas, os sensores de entrada e saída, a esteira, uma placa de controle e o
um computador Pessoal (PC) controlando todo o sistema.
Figura 1 – Produto UFAM: Versão 0 – Esboço inicial
4.2. PRODUTO UFAM: VERSÃO 0 – O diagrama em blocos
Figura 2 – Produto UFAM: Versão 1 – Diagrama em blocos - Visão geral
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Projeto: Produto UFAM
Com base no esboço da Figura 1 a no diagrama de bloco da Figura 2,
definiu-se os requisitos funcionais para Produto UFAM. Esses requisitos encontram-
se enumerados na Tabela 1 e os requisitos não funcionais encontram-se
enumerados na Tabela 2.
4.3. PRODUTO UFAM: Requisitos funcionais
RF1 - ligar chave on off: Quando o operador liga a chave on-off o Sistema é energizado, sensores, eletroválvulas e CLP .
RF2 - Setar produção: O temporizador deve ser setado para produzir uma quantidade de produtos pré-estabelecida
RF3 - carregar bloco: O operador deve inserir o bloco na esteira para que o mesmo seja detectado pelo sensor de entrada.
RF4 - ligar esteira(motor): Quando o bloco é detectado pelo sensor de entrada o motor é alimentado e movimenta a esteira.
RF5 - identificar bloco: O sensor detecta a presença do bloco na esteira
RF6 - desligar esteira(motor): O controlador interrompe a alimentação do motor, parando a esteira.
RF7 - estampar bloco: O controlador interrompe, por pré-determinado a alimentação da eletroválvula.
RF8 - identificar fim do bloco: Ao completar a estampagem do bloco, o produto é detectado por S6 e interrompe a alimentação do motor.
RF9 - retirar bloco da esteira: O produto chega ao fim da esteira e o sinalizador de produto pronto alerta que ao operador que o produto deve ser retirado da esteira.
RF10 - desligar chave on-off: Concluída a produção, o operador deve desligar a chave on-off e desligar totalmente o sistema.
Tabela 1 - Requisitos funcionais
4.4. PRODUTO UFAM: Requisitos não funcionais
RNF1. Os sensores devem ser identificados quando os mesmos estiverem com e sem alimentação.
RNF2. Quando o sistema for desligado pela botoeira, a lâmpada deve acender.
RNF3. Quando o produto feito chegar ao fim da esteira o sinalizador deve ligar.
RNF4. Quando as eletroválvulas estiverem estampando, uma lâmpada correspondente à sua posição deve ser identificada.
RNF5. O tempo que a eletroválvula usa para estampar a letra é ajustável.
RNF6. Ao ligar a chave on-off um led vermelho deve Tabela 2 – Requisitos não funcionais
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Projeto: Produto UFAM
5. MODELAMENTOS DO PRODUTO UFAM
5.1. Paradigma da Programação Estruturada: Select Case
5.1.1. Diagrama de contexto
De posse do Diagrama em bloco, usou-se o Software Select Case para
produzir o Diagrama de Contexto que expressa a visão de alto nível do sistema a ser
produzido, conforme Figura 3.
Figura 3: Versão 1 no Select Case – Diagrama de Contexto
5.1.2. Diagrama de Transformação
O Select Case proporciona ao Projetista o desenvolvimento de projetos
baseada no paradigma da Programação Estruturada. No Diagrama de
Transformações (Figura 4) pode-se notar a as transformações das variáveis
envolvidas no sistema do Projeto Produto UFAM.
Figura 4: Versão 1 no Select Case – Diagrama de Transformação
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Projeto: Produto UFAM
5.1.3. Diagrama de Estados
O diagrama de estado expressa as transformações de um determinado
estado para outro. Tem-se um estado inicial, uma entrada que altera seu estado e
produz transições entre a entrada e a saída do sistema. A Figura 5 ilustra o
diagrama de estado inicial do Produto UFAM desenvolvido no Select Case.
Figura 5: Versão 1 no Select Case – Diagrama de Estados
5.2. Paradigma da Programação Orientada a Objetos com
UML
5.2.1. Diagrama de Pacotes interagindo com os atores
Outro modelamento do Produto UFAM foi realizado utilizando-se a
Linguagem Unificada de Modelagem (UML). Na Figura 6 encontram-se definidos os
atores do sistema e seus relacionamentos com os subsistemas encontrados.
Figura 6: Diagrama de Pacotes interagindo com os atores
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Projeto: Produto UFAM
5.2.2. Diagrama de casos de uso – Visão geral
O diagrama de casos de uso da Figura 7 ilustra as várias atividades
realizadas pelos atores do sistema. Nessa Figura tem-se uma visão geral do sistema
com seus atores e atividades desenvolvidas. Nas Figuras seguintes são ilustrados
outros diagramas que podem ser desenvolvidos pelo projetista para modelar o
sistema com base no paradigma da Programação Orientada a Objetos.
Figura 7: Diagrama de casos de uso – Visão geral
5.2.3. Diagrama de casos de uso: Controlador
Na Figura 8 encontra-se o caso de uso do controlador.
Figura 8 - Diagrama de casos de uso – Controlador
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Projeto: Produto UFAM
5.2.4. Diagrama de classes
Nas Figuras 9, 10 e 11 encontram-se ilustrados três importantes diagramas
da Ferramenta UML: O Diagrama de Classe (Figura 9) é utilizado na construção de
modelos de classes do sistema. Esse é um dos mais ricos em termos de notação,
pois descreve desde o nome das classes, suas listas de atributos e de operações
que auxiliam o projetista na modelagem e até mesmo na codificação de seu sistema,
independente da linguagem de programação escolhida. Os diagramas de atividades
(Figura 10) são orientados a fluxos de controle. Assim, o diagrama de atividades
pode ser visto como um tipo de fluxograma onde se encontram expressas todas as
atividades que compõem o sistema em desenvolvimento. Na Figura 11, encontra-se
ilustrado o diagrama de sequência. Neste Diagrama de sequência podem-se
encontrar as iterações entre os objetos do sistema considerando-se o tempo, para
atingir esse objetivo, são utilizadas notações bem particulares para esse tipo de
diagrama como linhas de vida, envio de mensagens, criação e destruição de objetos,
conforme mostrado na Figura 11.
Figura 9: Diagrama de classes
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Projeto: Produto UFAM
5.2.5. Diagrama de atividades
Figura 10: Diagrama de atividades
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Projeto: Produto UFAM
5.2.6. Diagrama de Sequência
Figura 11: Diagrama de sequência
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Projeto: Produto UFAM
5.3. Paradigma da Programação Ladder
5.3.1. Técnica da Máquina de Estados
Esta seção descreve a técnica para programação em Controladores lógicos
programáveis (CLP) utilizada no Produto UFAM utilizando-se a Linguagem
LADDER.
Atualmente, um dos maiores problemas no desenvolvimento para CLP, é
que os programas são feitos de forma empíricas, ou seja, sem a utilização da
lógica, o que ocasiona em programas sem estruturas bem definidas e longas.
Este fato em curto prazo terá a manutenção e ampliação muito complicada, e
muitas vezes até mesmo inviabilizando a continuidade do sistema.
Procurou-se, no Produto UFAM, a utilização de técnicas especifica para
programação Ladder que facilitasse de uma forma mais rápida e simples de
programar um CLP. A técnica apresentada é a maquina de estados finitos, do
inglês, Finite State Machine (FSM).
Uma máquina de estado é composta de Estados, que se comporta como
uma memoria, e armazena as informações das saídas em um determinado
momento do processo, ficando essas informações disponíveis para serem
trabalhadas pelos projetistas; de Transições, que é a condição necessária para
que ocorra a mudança de um estado para inicial para outro estado que altera as
características do estrado inicial; e de Saída que descreve a atividade que deve
ser realizada num determinado estado, após a transição ter sido concluída.
A máquina de estado é representada por um diagrama de fácil
visualização, conhecido como diagrama de transição de estado, que facilita o
entendimento de qualquer pessoa em conhecer o processo. Máquina de Estados
aplicada ao Produto UFAM
Seguindo o processo de desenvolvimento para automação de processo
deve-se primeiramente realizar o mapeamento das Entradas e Saídas do
processo, seguida pela montagem da máquina de estados, que possibilita a
montagem da tabela de transições, para então e finalmente realizar a montagem
da montagem da logica em linguagem LADDER.
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Projeto: Produto UFAM
5.3.2. Mapeamento as Entradas e Saídas do Processo
Nas Tabelas 3 e 4 pode-se visualizar o mapeamento das entradas e das
saídas do processo. No mapeamento encontram-se os endereços utilizados pelo
SLC 500, que é o CLP que será utilizado para codificar em Linguagem Ladder.
MAPEAMENTO DE ENTRADAS
SAÍDAS Descrição Mapeamento Letra
1 LP1 Lâmpada correspondente ao solenoide 1 O:2/8 M
2 LP2 Lâmpada correspondente ao solenoide 2 O:2/9 A
3 LP3 Lâmpada correspondente ao solenoide 3 O:2/10 F
4 LP4 Lâmpada correspondente ao solenoide 4 O:2/11 T
5 LP5 Lâmpada correspondente ao solenoide 5 O:2/12 U
6 LP6 Lâmpada correspondente ao sensor 0 O:2/13 Motor
7 LP7 Lâmpada correspondente ao sensor 6 O:2/13 Motor
8 RL1 Relé correspondente ao sensor 1 O:2/1 M
9 RL2 Relé correspondente ao sensor 2 O:2/2 A
10 RL3 Relé correspondente ao sensor 3 O:2/3 F
11 RL4 Relé correspondente ao sensor 4 O:2/4 T
12 RL5 Relé correspondente ao sensor 5 O:2/5 U
13 RL6 Relé correspondente ao sensor 0 O:2/6
14 RL7 Relé do motor DC Motor
15 RL8 Relé do motor DC Motor
16 SL1 Solenoide correspondente à letra M O:2/8 M
17 SL2 Solenoide correspondente à letra A O:2/9 A
18 SL3 Solenoide correspondente à letra F O:2/10 F
19 SL4 Solenoide correspondente à letra T O:2/11 T
20 SL5 Solenoide correspondente à letra U O:2/12 U
21 M Motor DC O:2/13 Motor Tabela 3 - Mapeamento de Entradas do Processo
MAPEAMENTO DE SAÍDAS
ENTRADAS Descrição Mapeamento Letra
1 S0 Sensor de Entrada I:1/2
2 S1 Sensor correspondente à letra M I:1/8 M
3 S2 Sensor correspondente à letra A I:1/9 A
4 S3 Sensor correspondente à letra F I:1/10 F
5 S4 Sensor correspondente à letra T I:1/11 T
6 S5 Sensor correspondente à letra U I:1/12 U
7 S6 Sensor de Saída I:1/13 Motor
8 CH1 Chave on-off em ON (Start) I:1/0
9 CH1 Chave on-off em OFF (Stop) I:1/1 Tabela 4 - Mapeamento de Saídas do Processo
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Projeto: Produto UFAM
5.3.3. Montagem da Máquina de estados do Produto UFAM
Figura 12: Máquina de Estados do Produto UFAM
5.3.4. Montagem da tabela de transições
Partindo do estado 0 onde temos todas as saídas em nível lógico baixo (0),
motivados pela chave de Entrada (CH1=0) desligada inicia-se as Transições
passando a CH1 para nível lógico alto (1). Neste momento, as saída passam do
estado LP6 (o sensor 0 fica energizado para detectar a presença de blocos na
entrada), SL1 a SL5 mudam de 0 para 1 (os solenoides são posicionados para
estamparem na presença de blocos);
Tabela 5 - Mapeamento de Entradas do Processo
LP1 LP2 LP3 LP4 LP5 LP6 LP7 RL1 RL2 RL3 RL4 RL5 RL6 RL7 RL8 SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 M
Estado 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Estado 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0
Estado 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Estado 3 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0
Estado 4 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0
Estado 5 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0
Estado 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Estado 7 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0
Estado 8 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0
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Projeto: Produto UFAM
5.3.4.1 Transição do estado 1 para o estado 2
Partindo do estado 1, a entrada S0 passa do nível lógico 0 para1, momento
em que o bloco é detectado por S0, isso produz o estado 2, onde o motor (M) é
alimentado (M=1), a esteira se movimenta e LP1 vai a 0.
5.3.4.2 Transição do estado 2 para o estado 3
Partindo do estado 2, o sensor 1 (S1) que correspondente à letra A detecta a
presença do bloco, RL1 (Relé relativo ao sensor 1) vai para o nível lógico 1, o motor
pára, e SL1 interrompe a alimentação do solenoide da 1ª eletroválvula e a letra A e
estampada.
5.3.4.3 Transição do estado 3 até o estado 6=0
As transições vão ocorrendo conforme a detecção do bloco pelo sensor da
letra correspondente e atuação de sua eletroválvula até chegar o estado 6=0 que é
exatamente igual ao estado 1, e o processo é reiniciado. Este é o momento que na
prática, o operador retira da esteira o Produto UFAM feito e as saídas retornam aos
valores do estado 1.
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Projeto: Produto UFAM
5.3.5. O Código do Produto UFAM
Figura 13 – Produto UFAM: Código na Linguagem Ladder 1/3
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Projeto: Produto UFAM
Figura 14 - Produto UFAM: Código na Linguagem Ladder 2/3
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Projeto: Produto UFAM
Figura 15 - Produto UFAM: Código na Linguagem Ladder 3/3
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Projeto: Produto UFAM
6. PRODUTO UFAM
6.1. Modelamento real
6.1.1. Modelo de casos de uso
Analisando as Figuras 16 e 17 consegue-se identificar os atores do sistema. Esses
atores são ilustrados na Figura 18
Figura 16 – Atores do Sistema
• Operador: Ator externo que envolve toda a funcionalidade relacionada com
as atividades externas ao sistema.
• Controlador: Principal ator interno, responsável por controlar as entradas
e saídas do sistema.
• Sensor: ator interno, responsável por enviar os sinais de entrada ao
controlador.
• Atuador: Ator interno, que recebe os comandos do controlador e realizar
uma atividade mecânica.
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Projeto: Produto UFAM
• Sensor fim de bloco: Ator interno responsável por informar a realização
de um de um bloco em produto.
Na Figura 17 pode ser visualizada a interação existente entre os pacotes e
os atores para a realização das funções do sistema. Fica claro também a atuação do
ator externo (Operador) inicializando o sistema através da ligação da chave,
ativando o motor através do carregamento do bloco na esteira e finalizando o
sistema através do requisito funcional de número 10.
Figura 17– Diagrama de Pacotes e os Subsistemas Identificados.
No diagrama de contexto conseguimos ter uma visão geral do sistema, onde
temos a identificação dos componentes deste interagindo com o processo. O
processo tem início com o acionamento da chave liga–desliga que fecha o circuito
de alimentação para o sistema. Os sensores de entrada (sensor1-M, sensor2-A,
sensor3-F, sensor4-T e sensor5-U) identificam a presença das letras que são
informadas ao sistema. O sistema por sua vez verifica o código da palavra e decide
se deve acionar o solenoide para carimbar a letra sobre o bloco. Quando a atividade
de carimbar é acionada, o motor DC tem sua alimentação cortada, a esteira para
com o bloco na posição da letra que deve ser carimbada e o solenoide é acionado
para carimbar a respectiva letra. Após o carimbo, o motor volta a funcionar, a esteira
volta a se movimentar até que uma nova posição de código de palavra demande a
atividade de carimbar. O processo é repetido até que a palavra seja completada.
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Projeto: Produto UFAM
Figura 18 – Diagrama de casos de uso: Visão geral
A seguir, na tabela 6, pode-se ver a sequência do fluxo normal de operações
do sistema que foi ilustrada no diagrama de atividades da Figura 10. As atividades
constantes na Tabela 7 encontram-se misturadas. Essas atividades serão
explicadas nas descrições dos casos de uso, onde serão identificados os atores
principais e secundários responsáveis por cada atividade dentro do processo. O
fluxo de exceção é composto por operações não conformes que não permitem o
funcionamento normal do sistema. Caso uma das ações constantes no fluxo de
exceções for identificada deve ser tratada sob pena de inviabilizar o funcionamento
do sistema.
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Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
6.1.2. Fluxo normal
01 - ligar chave on off
02 - Setar produção
03 - carregar bloco na esteira
04 - Sensor 0 detecta a presença do bloco
05 - ligar esteira(motor)
06 - Bloco chega na frente do sensor 1
07 - Bloco é identificado
08 - desligar esteira(motor)
09 - Alimentação da eletroválvula é interrompida
10 - O ar comprimido movimenta a eletroválvula e estampa a letra M
11 - Passado o tempo definido no temporizador, a esteira volta a se movimentar
12 - identificar fim do bloco
13 - A esteira volta a se movimentar
14 - Bloco chega na frente do sensor 2
15 - RF6 - desligar esteira(motor)
16 - Alimentação da eletroválvula é interrompida
17 - O ar comprimido movimenta a eletroválvula e estampa a letra A
18 - Passado o tempo definido no temporizador, a esteira volta a se movimentar
19 - identificar fim do bloco
20 - A esteira volta a se movimentar
21 - Bloco chega na frente do sensor 3
22 - Alimentação da eletroválvula é interrompida
23 - O ar comprimido movimenta a eletroválvula e estampa a letra F
24 - Passado o tempo definido no temporizador, a esteira volta a se movimentar
25 - identificar fim do bloco
26 - A esteira volta a se movimentar
27 - Bloco chega na frente do sensor 5
28 - Alimentação da eletroválvula é interrompida
29 - O ar comprimido movimenta a eletroválvula e estampa a letra U
30 - Passado o tempo definido no temporizador, a esteira volta a se movimentar
31 - identificar fim do bloco
32 - A esteira volta a se movimentar
33 - Bloco chega na frente do sensor 6
34 - Sistema é desligado Tabela 6 - Fluxo normal do Produto do Produto UFAM
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Projeto: Produto UFAM
6.1.3. Fluxo de exceção
01 - ligar chave on off não é acionada pelo operador
02 - Produção não é setada
03 - O bloco não é inserido na esteira
06 - Bloco não é detectado pelo sensor magnético. Tabela 7 - Fluxo de exceção
Caso haja algum dos pontos de exceção, o bloco ou função pode ser reinserido manualmente.
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Projeto: Produto UFAM
6.1.4. Descrição de casos de uso
Projeto : Produto UFAM
Subsistema : Operador
Caso de Uso 1: Ligar chave on-off
Descrição: Este caso de uso é responsável pela ligação da chave on-off
que fornece energia para a alimentação elétrica dos sensores, levando-os para os
seus estados iniciais; alimenta as eletroválvulas colocando-as em estado
normalmente fechado, e alimenta o CLP, levando-o à condição de espera dos sinais
dos sensores.
Tabela 8 - descrição do caso de uso 1
Figura 19 – Diagrama de casos de uso 1
nome do caso de uso RF1 - ligar chave on off
Ator principal Operador
Atores secundários sistema
Resumo Descreve o os procedimentos a serem seguidosp para ligar o sistema.
pré-condições Não deverá haver curto entre terminais de alimentação
pós-condições Sensores, eletroválvulas e CLP alimentados.
Fluxo principal
Ações do ator ações do sistema
pressiona chave power O sistema alimenta todos os dispositivos, menos o motor
Restrições/validações
Fluxo de excessão
PROJETO PRODUTO UFAM - DESCRIÇÃO DE CASOS DE USO
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Projeto: Produto UFAM
Projeto : Produto UFAM
Subsistema : Operador
Caso de Uso 2: Setar a produção
Descrição: Este caso de uso é responsável pela configuração da
quantidade total a ser produzida pelo sistema. O valor é setado pelo operador antes
que a produção tenha início.
Tabela 9 - descrição do caso de uso 2
Figura 20 – Diagrama de casos de uso 2
nome do caso de uso RF2 - Setar produção
Ator principal Operador
Atores secundários sistema
Resumo Descreve o os procedimentos a serem seguidos para setar a produção.
pré-condições sistema alimentado.
pós-condições produção setada.
Fluxo principal
Ações do ator ações do sistema
digita o quantidade a ser
produzida. armazena o valor na memoria
Restrições/validações
Fluxo de excessão
PROJETO PRODUTO UFAM - DESCRIÇÃO DE CASOS DE USO
30
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Projeto: Produto UFAM
Projeto : Produto UFAM
Subsistema : Operador
Caso de Uso 3: Carregar bloco
Descrição: Este caso de uso é responsável pela inserção de unidades de
bloco para serem estampadas pelo sistema de eletroválvulas.
Tabela 10 - descrição do caso de uso 3
Figura 21 – Diagrama de casos de uso 3
nome do caso de uso RF3 - carregar bloco.
Ator principal Operador.
Atores secundários sistema / motor / sensor.
Resumo Descreve o os procedimentos a serem seguidos carregar bloco.
pré-condições sistema alimentado e produção setada.
pós-condições bloco sobre a esteira.
Fluxo principal
Ações do ator ações do sistema
coloca o bloco UFAM na esteira
no range do sensor o sistema aguarda a informação do sensor.
Restrições/validações
Fluxo de excessão
PROJETO PRODUTO UFAM - DESCRIÇÃO DE CASOS DE USO
31
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Projeto: Produto UFAM
Projeto : Produto UFAM
Subsistema : Controlador
Caso de Uso 4: Ligar a esteira
Descrição: Este caso de uso é responsável por receber a informação dos
sensores pelo CLP e aplicar energia aos terminais do motor DC para movimentar a
esteira.
Tabela 11 - descrição do caso de uso 4
Figura 22 – Diagrama de casos de uso 4
nome do caso de uso RF4 - ligar esteira(motor)
Ator principal Controlador
Atores secundários solenoide / sensor
Resumo Descreve o os procedimentos a serem seguidos para ligar a esteira.
pré-condições sensor de entrada detecta o sensor 0
pós-condições Motor liga e movimenta esteira
Fluxo principal
Ações do ator ações do sistema
Fornece alimentação 24V para
o motor Alimenta motor DC movimentando a esteira.
Restrições/validações
Fluxo de excessão
PROJETO PRODUTO UFAM - DESCRIÇÃO DE CASOS DE USO
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Projeto: Produto UFAM
Projeto : Produto UFAM
Subsistema : Controlador
Caso de Uso 5: Identificar bloco
Descrição: Este caso de uso é responsável pela identificação do bloco
quando for detectado pelo sensor 1 que interrompe a alimentação do motor, parando
a esteira, e da eletroválvula correspondente à uma letra específica, para que esta
seja estampada no bloco.
Tabela 12 - descrição do caso de uso 5
Figura 23 – Diagrama de casos de uso 5
nome do caso de uso RF5 - identificar bloco
Ator principal Controlador
Atores secundários sensor
Resumo Descreve o os procedimentos a serem seguidosp para desligar o motor.
pré-condições A esteira deve estar em movimento.
pós-condições A esteira deve estar parada.
Fluxo principal
Ações do ator ações do sistema
Controlador interrompe
alimentação do motor DC. O sistema pára a esteira e aciona a eletroválvula para estampar.
Restrições/validações
Fluxo de excessão
PROJETO PRODUTO UFAM - DESCRIÇÃO DE CASOS DE USO
33
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Projeto: Produto UFAM
Projeto : Produto UFAM
Subsistema : Controlador
Caso de Uso 6: Desligar a esteira
Descrição: Este caso de uso é responsável pela configuração da
quantidade que deverá ser produzida do Produto UFAM. Um valor pré-definido é
inserido no temporizador que interromperá o funcionamento do sistema quando o
valor for atingido.
Tabela 13 - descrição do caso de uso 6
Figura 24 – Diagrama de casos de uso 6
nome do caso de uso RF6 - desligar esteira(motor)
Ator principal Controlador
Atores secundários sensor
Resumo Descreve o os procedimentos a serem seguidos para desligar a esteira.
pré-condições sensores identifica bloco correspondente à letra do solenoide
pós-condições
Fluxo principal
Ações do ator ações do sistema
para a alimentação do motor desliga esteira para solenoide carimbar.
Restrições/validações
Fluxo de excessão
PROJETO PRODUTO UFAM - DESCRIÇÃO DE CASOS DE USO
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Projeto: Produto UFAM
Projeto : Produto UFAM
Subsistema : atuador
Caso de Uso 7: Estampa bloco
Descrição: Este caso de uso é responsável pela estampagem da letra
correspondente sobre o bloco.
Tabela 14 - descrição do caso de uso 7
Figura 25 – Diagrama de casos de uso 7
nome do caso de uso RF7 - estampa bloco
Ator principal Controlador
Atores secundários sistema
Resumo Descreve o os procedimentos a serem seguidosp para ligar o sistema.
pré-condições A eletroválvula deve estar normalmente fechada
pós-condições
Fluxo principal
Ações do ator ações do sistema
Usuário pressiona a chave
power o sistema sealimemtado
coma Interrompe a alimentação da eletroválvula por tempo pré-determinado.
Restrições/validações
Fluxo de excessão
PROJETO PRODUTO UFAM - DESCRIÇÃO DE CASOS DE USO
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Projeto: Produto UFAM
Projeto : Produto UFAM
Subsistema: Sensor
Caso de Uso 8: Identificar fim de bloco
Descrição: Este caso de uso é responsável pela identificação de fim de
bloco.
Tabela 15 - descrição do caso de uso 8
Figura 26 – Diagrama de casos de uso 8
nome do caso de uso RF8 - identificar fim do bloco
Ator principal Controlador
Atores secundários sensor
Resumo Descreve o os procedimentos a serem seguidosp para desligar o sistema.
pré-condições
pós-condições
Fluxo principal
Ações do ator ações do sistema
Controlador interrompe
alimentação do motor DC. O sistema aciona a indicação de produto feito.
Restrições/validações
Fluxo de excessão
PROJETO PRODUTO UFAM - DESCRIÇÃO DE CASOS DE USO
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Projeto: Produto UFAM
Projeto : Produto UFAM
Subsistema : Operador
Caso de Uso 9: Retirar o produto UFAM da esteira
Descrição: Este caso de uso é responsável pela retirada do Produto UFAM
pronto e inserção de novo bloco sem estampo para que a produção setada seja
atingida.
Tabela 16 - descrição do caso de uso 9
Figura 27 – Diagrama de casos de uso 9
nome do caso de uso RF9 - retirar bloco da esteira
Ator principal Operador
Atores secundários sistema
Resumo Descreve o os procedimentos a serem seguidosp para ligar o sistema.
pré-condições Produto deve estar realizado.
pós-condições
Fluxo principal
Ações do ator ações do sistema
Usuário pressiona a chave
power o sistema de alarme Retorna alimentação para o motor DC.
Restrições/validações
Fluxo de excessão
PROJETO PRODUTO UFAM - DESCRIÇÃO DE CASOS DE USO
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Projeto: Produto UFAM
Projeto : Produto UFAM
Subsistema : Operador
Caso de Uso 10: Desligar a chave on-off
Descrição: Este caso de uso é responsável pelo desligamento da chave on-
desligado quando a produção setada for atingida em sua totalidade.
Tabela 17 - descrição do caso de uso 10
Figura 28 – Diagrama de casos de uso 10
nome do caso de uso RF10 - Desligar sistema = desligar chave on-off
Ator principal Operador
Atores secundários sistema
Resumo Descreve o os procedimentos a serem seguidosp para desligar o sistema.
pré-condições A produção deve ter sido concluída.
pós-condições sistema totalmente desligado.
Fluxo principal
Ações do ator ações do sistema
Usuário pressiona a chave
power o sistema alimentado o controlador desliga a alimentação do sistema
Restrições/validações
Fluxo de excessão
PROJETO PRODUTO UFAM - DESCRIÇÃO DE CASOS DE USO
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Projeto: Produto UFAM
6.2. Especificações Técnicas dos Sistemas envolvidos
O Produto UFAM foi desenvolvido, basicamente, através da interação entre
seis sistemas fechados: Um sistema micro controlado, que utiliza entradas
analógicas e digitais como entradas e saídas do sistema; Um sistema de atuadores,
composto por um motor DC alimentado com 24V DC, lâmpadas de 24V DC, uma
lâmpada de 127V AC, e eletroválvulas que são compostas por solenoides de 24VDC
e válvulas que atua com seis bar; Um sistema de Sensores composto por seis
sensores magnéticos e um sensor de presença: Um sistema de ar comprimido com
cinco ramificações de seis bar; Esses sistema são alimentados com por um sistema
elétrico que fornece 127V AC e 24 V DC e tem a sua inicialização dada por um
sistema humano composto de um operador que liga o sistema micro controlado e
insere um bloco magnético para que seja processado pelos demais sistema. Esses
sistemas são explicados em maiores detalhes a seguir:
6.2.1. O Sistema Micro controlado
Esse sistema é composto pelo Controlador Lógico Programável (CLP) da
Rockwell Automation (Figura 29). O SLC500 é o CLP modular que utiliza o
Controlador SLC 5/04 que possui memória de programa de 32K, desempenho de
alta velocidade típico de 0,90 ms/K, controle de até 4096 pontos de entrada e saída,
programação on-line, canal DH+ incorporado, comunicação de alta velocidade de
115,2K com canal RS-232 incorporado, suportando DF1 Full-Duplex para
comunicação ponto a ponto suficiente para a aplicação no sistema de automação
industrial desejado. Este sistema utiliza a fonte 1746-P4, podendo ser alimentada
com 127/220V AC e saída de 24V DC com 2,88A, com uma potência de 70 Watts.
39
Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
– Figura 29 - SLC500 da Rockwell Automation
Na Figura 30 pode-se ter uma representação do sistema Micro controlado.
Figura 30 - Sistema Micro controlado
Tabela 18 - Alimentações dos módulos de Entrada e Saída do SLC500
40
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Projeto: Produto UFAM
A tabela 18 identifica as alimentações de entrada e saída do controlador
SLC500 e na Figura 29 encontra-se ilustrado o SLC500,
A combinação do SLC500 utilizado no Produto UFAM foi o chassis com 7 ranhuras
composto pela (1) fonte de alimentação 1746-P4 de 24VDC/2,88.A, pelo
Processador tipo (2) 1747-L542B 5/04 CPU com 32 K de memória, (3) o módulo de
entrada IA16 com 16 entradas 100/120 VAC, (4) o módulo de saída OW16 com 16
relés de 240VAC, (5) o módulo NI4 com 4 canais analógicos de entrada. o (6)
módulo NO4I com 4 canais de saída analógicos .
6.2.2. O Sistema de Atuadores
Esse sistema é composto por cinco eletroválvulas DFM 1610 da Festo com
potência máxima de 10 bar, contendo cinco solenoides de 24V com potência
máxima de 1,28W e cinco lâmpadas laranja em paralelo, conforme visualizado na
Figura 3, uma lâmpada de 127V AC, seis lâmpadas de 24V DC e um motor DC de
24V DC utilizado para movimentar a esteira.
Figura 31 - Sistema de atuadores do Projeto Produto UFAM
6.2.3. O Sistema de Sensores
Esse sistema é composto por sete sensores, sendo seis indutivos e um
capacitivo. Os sensores Indutivos são sensores que operam com campo
eletromagnético, e detectam apenas materiais ferromagnéticos. Os sensores
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Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
capacitivos são sensores que operam com o principio da capacitância e detectam
todos os tipos de materiais.
Sensores utilizados no Produto UFAM têm saída PNP que são utilizados
para comutar a carga ao potencial negativo. O módulo de saída possui um transistor
PNP que conecta a carga ao terra (0 V). A carga é conectada entre a saída do
sensor e a tensão de funcionamento negativo (0V). A Figura 4 ilustra o sensor PNP,
seu esquema elétrico e a faixa de atuação desse tipo de sensor.
Figura 32 - ilustra os sensores PNP
A Figura 33 identifica a posição dos sensores que compõem o sistema de
sensores do Produto UFAM.
Figura 33 - Sistema de atuadores do Projeto Produto UFAM
6.2.4. O Sistema de Ar comprimido
Esse sistema é composto por um módulo de controle de ar UAS FR8 da
Festo com capacidade de ramificação de 1/8 ( 1 para 8) saídas com pressão máxima
de 16 bar. Dessas 8 saídas, 5 são utilizadas para o Produto UFAM com uma
pressão máxima de 6 bar, conforme pode ser visualizado na Figura 34.
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Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
Figura 34 - Sistema de atuadores do Projeto Produto UFAM
6.2.5. O Sistema Elétrico
Esse sistema é composto pela fonte de alimentação do SLC500, pela fonte
de 24V DC, pela botoeira do módulo da Festo, e pela Chave on-off (CH1) conforme
pode ser visualizado na Figura 35
Figura 35 - Sistema de elétrico
6.2.6. O Sistema Humano
Esse sistema é composto pelo operador do sistema que é responsável por
acionar a chave on-off (CH1), setar a produção a ser produzida inserir o bloco na
esteira, retirar o Produto UFAM da esteira e reiniciar o processo.
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Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
Figura 36 - Sistema Humano
6.3. Descrição de funcionamento
O Projeto Produto UFAM foi desenvolvido para operar em ambiente
industrial. O processo dentro desse ambiente é composto por um sistema elétrico,
um sistema eletromecânico, e um sistema de eletroválvula que são micro
controlados por sistema de software em linguagem Ladder, esse recebe informações
de sensores e chaves para atuar as eletroválvulas e o motor DC que movimenta a
esteira. Os sistemas interagem entre si para realizar a estampagem do Produto
UFAM. O processo inicia a partir ligação da chave on-off (CH1) e da inserção de um
bloco com quatro ou duas posições que são estampadas ao passarem através da
esteira do processo.
Considerando a Figura 37, ao ser ligada a chave on-off, o sistema é
energizado e os componentes do sistema de eletroválvula são alimentados e ficam
posicionados na condição de serem acionados para estamparem as letras ao
comando do CLP, conforme mostrado na Figura 38.
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Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
6.3.1. Produto UFAM: Diagrama em bloco
Figura 37 - Produto UFAM: Diagrama de blocos
Legenda
Legenda
1 LP1 Lâmpada correspondente ao solenoide 1
15 RL8 Relé do motor DC
2 LP2 Lâmpada correspondente ao solenoide dois
16 S0 Sensor de Entrada
3 LP3 Lâmpada correspondente ao solenoide 3
17 S1 Sensor correspondente à letra M
4 LP4 Lâmpada correspondente ao solenoide 4
18 S2 Sensor correspondente à letra A
5 LP5 Lâmpada correspondente ao solenoide 5
19 S3 Sensor correspondente à letra F
6 LP6 Lâmpada correspondente ao sensor 0
20 S4 Sensor correspondente à letra T
7 LP7 Lâmpada correspondente ao sensor 6
21 S5 Sensor correspondente à letra U
8 RL1 Relé correspondente ao sensor 1
22 S6 Sensor de Saída
9 RL2 Relé correspondente ao sensor 2
23 SL1 Solenoide correspondente à letra M
10 RL3 Relé correspondente ao sensor 3
24 SL2 Solenoide correspondente à letra A
11 RL4 Relé correspondente ao sensor 4
25 SL3 Solenoide correspondente à letra F
12 RL5 Relé correspondente ao sensor 5
26 SL4 Solenoide correspondente à letra T
13 RL6 Relé correspondente ao sensor 0
27 SL5 Solenoide correspondente à letra U
14 RL7 Relé do motor DC
28 CH1 Chave on-off
Tabela 19 - Legenda da planta do produto UFAM
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Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
6.3.2. Produto UFAM: Atuação da chave 1(CH1)
Inicialização
Para que o sistema fique energizado o operador necessita acionar a chave 1
(on-off) para a alimentação da rede 127/220VAC seja aplicada ao sistema elétrico do
hardware do Produto UFAM. A Figura 38 ilustra o sistema alimentado.
Figura 38 - Produto UFAM: Sistema alimentado
6.3.3. Produto UFAM: Atuação inicial das
eletroválvulas (SL1, SL2, SL3, SL4 e SL5)
O código Ladder do Produto UFAM está configurado para realizar a energização
sequencial das eletroválvulas no tempo de 0,5 segundos entre as mesmas. Assim sendo,
temos como resultado o posicionamento das eletroválvulas iniciando por SL1 e finalizado
por SL5.
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Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
Figura 39 - Produto UFAM: Eletroválvulas posicionadas
6.3.4. Produto UFAM: Atuação do sensor 0 (S0) e da
lâmpada 0 (LP0) e do Motor.
Figura 40 - Produto UFAM: Atuação do sensor 0
O bloco sem estampo, ao ser detectado pelo sensor 0 (S0) aciona o motor DC que
movimenta a esteira conduzindo o bloco na direção do sensor 1 (S1). A lâmpada LP0
identifica o status do sensor 0 (S0).
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Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
Figura 41 - Produto UFAM: Identificação de sensores
O bloco sem estampo, ao ser detectado pelo por S1, interrompe a alimentação do
motor DC. Neste momento, a alimentação da eletroválvula correspondente a S1 é
interrompida e o ar comprimido na eletroválvula, pressiona-a sobre o bloco estampando a
letra M.
Figura 42 - Produto UFAM: Identificação de sensores
Passado o tempo necessário, pré-determinado, para a estampagem, a alimentação
da eletroválvula e do motor retorna, movendo a eletroválvula para a posição inicial e
movimenta a esteira para frente.
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Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
6.3.5. Produto UFAM: Atuação do sensor 1 (LP1 + RL1)
Figura 43 - Produto UFAM: Atuação do sensor 0
6.3.6. Produto UFAM: Atuação do sensor 2 (LP2 + RL2)
O bloco, agora com a letra M estampada, move-se em direção aos demais
sensores que repete a ação de estampagem para as demais letras até completar a palavra
do Produto UFAM, conforme Figura 44.
Figura 44 - Produto UFAM: Estampagem da letra A
Figura 45 - Produto UFAM: Atuação do sensor 0
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Projeto: Produto UFAM
6.3.7. Produto UFAM: Atuação do sensor 3 (LP3 + RL3)
Figura 46 - Produto UFAM: Atuação do sensor 0
6.3.8. Produto UFAM: Atuação do sensor 4 (LP4 + RL 4)
Figura 47 - Produto UFAM: Atuação do sensor 4
6.3.9. Produto UFAM: Atuação do sensor 5 (LP5 + RL 5)
Ao chegar ao fim da esteira, o bloco estampado é captado por S6 que
interrompe a alimentação do sistema e aciona o sinalizador (LP7) para que o
operador retire o produto UFAM da esteira e insira um novo bloco sem estampo. O
processo então reinicia até que a produção seja atingida.
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Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
Figura 48 - Produto UFAM: Bloco com quarto letras formando a palavra UFAM.
Figura 49 - Produto UFAM: Atuação do sensor 5
6.3.10. Produto UFAM: Atuação do sensor 6 (LP6 + RL 6)
Figura 50 - Produto UFAM: Atuação do sensor 6
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Projeto: Produto UFAM
7. CONCLUSÃO
As atividades de análises realizadas para o desenvolvimento do sistema
comprovaram a necessidade que o projetista deve ter em realizar análises acuradas
para evitar retrabalhos ou até mesmo chegar ao ponto de projetar um sistema que
não atenderá às necessidades do cliente.
Partindo das informações que se tinha para projetar foi elaborada uma idéia
que foi rascunhada e discutida com a equipe em sala de aula. A cada discussão, o
entendimento e a segurança em torno do sistema foi crescendo ao ponto de
possibilitar a criação de um diagrama de contexto que foi expandido para que se
concretizasse em níveis mais baixo a elaboração do sistema.
Com a criação do diagrama de estados utilizou-se a Lógica Ladder para gerar
o código do sistema. Torna-se necessário, neste ponto, enfatizar a Importância do
conhecimento de circuitos elétricos, digitais e analógicos para poder montar um
código que tenha endereço certo. Em outras palavras, de posse desses
conhecimentos o projetista abre a caixa preta dos circuitos e pode, se necessário,
realizar as devidas alterações no hardware para que o software tenha um melhor
desempenho.
A questão da segurança foi outro ponto bastante enfatizado no
desenvolvimento do Projeto Produto UFAM, pois o projetista tem sempre que prever
as possíveis atitudes não conformes de operadores para evitar futuros danos à
saúde do ser humano e da máquina. Como o Produto UFAM estampa materiais com
uma pressão de 6 bar, foi inserida uma proteção no processo para evitar possíveis
contatos das eletroválvulas, em produção normal, com o operador do processo.
A análise para o desenvolvimento de um sistema deve ser exaustiva e é
condição necessária para o entendimento do processo e a criação de um modelo
teórico que possa ser efetivado com as diversas ferramentas disponíveis no
mercado.
Como previsto para futuros projetos, pretende-se alterar o código do produto
UFAM, realizar as devidas alterações em seu hardware para adequá-lo ao Projeto
de Qualificação de Mestrado do Sistema Inteligente de Controle de Processo
Evolutivo – SICPE.
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Manaus - AM Janeiro 2014
Projeto: Produto UFAM
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] CAVALCANTE, ANDRÉ L. D. Arquitetura Baseada em Agentes e Auto-Organizável para a Manufatura (Tese). Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2012.
[2] IAS, UNIVERSITAT STUTTGART: Software Engineering for Real-Time Systems:
Notas de Aula de Tópicos de Engenharia de Software, UFAM, Manaus, 2005. [3] UML – Criando Diagramas Eficientes disponíveis:
http://www.slideshare.net/rodrigocasca/uml-criando-diagramas-eficientes acesso: 28 de Setembro de 2013.
[4] SWEBOK, SOFTWARE ENGINEERING BODY OF KNOWLEDGE Disponível em: http://www.swebok.org. acesso: 28 de Setembro de 2013. [5] PROGRAMAÇÃO LÓGICA DE CLP’s COM LADDER E FSM, Prof. ENGº Hamilton
Sena, disponível: http://hamiltonsena.net SENAI/Cascavel-PR Atualizado em:
25/03/2013, acesso: 5 de Janeiro de 2014. [6] Módulos de E/S Analógica (Cód. Cat. 1746-NI4, NIO4I, NIO4V, NO4I e NO4V)
Publicação 1746-6.4PT – Janeiro, 1996 [7] Uma visão geral dos produtos da família SLC 500 Família de Controladores
Programáveis SLC 500 1747-2.30PT . [8] Uma descrição sobre como instalar e usar o controlador SLC 500 de Estrutura
Fixa. Installation & Operation Manual for Fixed Hardware Style Programmable Controllers 1747-6.21
[9] Usuários de HHT para desenvolver aplicações de controle, um manual de
procedimentos e referências Allen-Bradley Hand-Held Terminal User Manual 1747-NP002
[10] Astah UML 6.6.4/41775 (Evaluation). Disponível: http://members.change-
vision.com/files/astah_UML