Clp [automa§£o residencial com clp]

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automação residencial com clp

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  • 1. CENTRO UNIVERSITRIO FEEVALECSAR ADRIANO ALIEVIAUTOMAO RESIDENCIAL COM UTILIZAO DE CONTROLADOR LGICO PROGRAMVELNovo Hamburgo, dezembro de 2008.

2. CSAR ADRIANO ALIEVIAUTOMAO RESIDENCIAL COM UTILIZAO DE CONTROLADOR LGICO PROGRAMVELCentro Universitrio FeevaleInstituto de Cincias Exatas e TecnolgicasCurso de Cincia da ComputaoTrabalho de Concluso de CursoProfessor Orientador: Roberto Affonso SchillingNovo Hamburgo, dezembro de 2008. 3. AGRADECIMENTOSGostaria de agradecer primeiramente a minha esposa, Marina S. Alievi e filho William S. Alievi, por todo apoio e compreenso dispensados durante todo o perodo do curso, sem os quais jamais teria chegado at aqui.A Deus por no ter permitido que eu fraquejasse durante toda esta jornada.Ao meu professor orientador, Roberto Affonso Schilling, que sempre esteve presente me apoiando e dando dicas.Aos meus amigos Fernando Rafael Stahnke e Vernica Karling que sempre estiveram comigo qualquer que fosse a hora. 4. RESUMO situao muito comum, encontrada em vrias residncias brasileiras, o uso de diversos sistemas independentes de automao, totalmente controlados por seus proprietrios, que alm de gerar confuses e esquecimentos quanto a seus acionamentos, podem com isto acarretar possveis desperdcios de energia eltrica e de gua potvel. Em muitos destes lares o conforto, bem como a segurana da residncia e de seus moradores tambm deixado em segundo plano, muitas vezes expondo assim seus moradores a riscos desnecessrios. A proposta deste projeto oferecer uma soluo a alguns destes problemas aqui apresentados, com um mtodo bastante difundido e consolidado nas indstrias, a automao com a utilizao de um Controlador Lgico Programvel (CLP), programado em linguagem ladder; operando sistemas de iluminao, alarmes tanto de segurana patrimonial quanto de incndio, controles de eletro-eletrnicos, climatizao de ambientes, acionamento de movimentador de porto, irrigao de jardins, abertura de persianas, aerao de aqurio, entre outros automatismos que durante a elaborao desde trabalho de concluso venham a ter a sua viabilidade possibilitada. Pretende-se propor com a adoo do CLP e de sensores discretos, que os controles destes sistemas venham a ter um custo mais acessvel que os atuais sistemas de automao residencial, sem que haja a necessidade de interfaces grficas mais elaboradas e um computador dedicado ao sistema em tempo integral.Palavras-chave: CLP, automao residencial, ladder. 5. ABSTRACTIt is very common situation, found in several Brazilian residences, the use of several independent systems of automation, totally controlled by their proprietors, that besides generating confusions and forgetfulness as for their actuation, they can with this to cart possible electric power wastes and of drinking water. In many of these homes the comfort, as well as the safety of the residence and of their residents it is also left in second plan, a lot of times exposing like this their residents to unnecessary risks. The proposal of this project is to offer a solution here to some of these problems presented, with a quite spread method and consolidated in the industries, the automation with the use of a Programmable (PLC) Logical Controller, programmed in language ladder; operating illumination systems, alarms as much of patrimonial safety as of fire, controls of electro-electronic, acclimatization of atmospheres, actuation of gate movements, irrigation of gardens, opening of curtains, aquarium aeration, among other automatisms that during the elaboration of this conclusion work may have its viability possible. It intends to propose, with the adoption of PLC and of discrete sensors, that the controls of these systems may have a more accessible cost than the current systems of residential automation, without there is the need of more elaborated graphical interfaces and a computer dedicated to the system in integral time.Key words: CLP, residential automation, ladder. 6. LISTA DE FIGURASFigura 1.1 Arquitetura Centralizada ___________________________________________ 17Figura 1.2 Arquitetura Descentralizada ________________________________________ 18Figura 2.1 Ciclo de processamento do CLP ____________________________________ 22Figura 2.2 Comparao entre quadros de rels a esquerda e o quadro de CLP a direita. __ 24Figura 2.3 CLP Bosch Rexroth L40 __________________________________________ 26Figura 2.4 CLP SIMATIC S7-400 ___________________________________________ 27Figura 2.5 CLP Modicom Premium __________________________________________ 27Figura 2.6 CLP WEG Linha TPW-03 _________________________________________ 28Figura 2.7 CLP SIMATIC S7-200 ___________________________________________ 28Figura 2.8 CLP Twido - TWD_______________________________________________ 28Figura 2.9 CLP WEG Clic-02 _______________________________________________ 30Figura 2.10 CLP LOGO ___________________________________________________ 30Figura 2.11 CLP Zelio Logic SR2 / SR3 _____________________________________ 30Figura 2.12 Exemplo de programa em ladder ___________________________________ 31Figura 2.13 Exemplo de Lista de Instrues ____________________________________ 32Figura 2.14 Exemplo de linha de programao em Texto Estruturado ________________ 32Figura 2.15 Exemplo de Diagrama de Bloco de Funes __________________________ 33Figura 3.1 Contato normalmente aberto (NA) e normalmente fechado (NF) ___________ 36Figura 3.2 Contato (NA) e (NF), com reteno __________________________________ 36Figura 3.3 Chave de impulso (2 NA + 2 NF), chave de trava (2 NA +1 NF) ___________ 37Figura 3.4 Chave fim de curso e suas principais partes ____________________________ 38Figura 3.5 Configuraes de contatos de fim de curso ____________________________ 38Figura 3.6 Exemplos de sinal digital e analgico ________________________________ 39Figura 3.7 Sensores de proximidade indutivos __________________________________ 40Figura 3.8 Diagrama de blocos de um sensor indutivo ____________________________ 40 7. Figura 3.9 Descrio do funcionamento de sensores indutivos ______________________ 41Figura 3.10 Relao entre o sinal no oscilador e sua sada _________________________ 41Figura 3.11 Sensores de proximidade capacitivos________________________________ 43Figura 3.12 Sensor de proximidade capacitivo __________________________________ 43Figura 3.13 Sensor de proximidade capacitivo __________________________________ 44Figura 3.14 Descrio do funcionamento de sensores capacitivos ___________________ 44Figura 3.15 Relao entre o sinal no oscilador e sua sada _________________________ 45Figura 3.16 Comparativo entre eficincias dos LEDs infravermelho e visvel. _________ 47Figura 3.17 Uso das lentes no LED e no fotodetector. ____________________________ 47Figura 3.18 Sensores pticos do tipo barreira. __________________________________ 48Figura 3.19 Sensor de presena com minuteria Exatron ___________________________ 49Figura 3.20 Sensores LDR__________________________________________________ 49Figura 3.21 Sensor de foto-diodo ____________________________________________ 50Figura 3.22 Foto-transistor _________________________________________________ 50Figura 3.23 Sensor ultra-snico. _____________________________________________ 51Figura 3.24 Diagrama de blocos de um sensor ultra-snico ________________________ 51Figura 3.25 Resistores de temperatura ________________________________________ 52Figura 3.26 Curva de resistncia dos sensores NTC ______________________________ 52Figura 3.27 Diodo de silcio ________________________________________________ 53Figura 3.28 Reta de representao do diodo ____________________________________ 53Figura 3.29 Imagem de um termopar _________________________________________ 53Figura 3.30 Tacogerador ___________________________________________________ 54Figura 3.31 Sensor de lminas _______________________________________________ 54Figura 3.32 Acionamento por im do sensor de lminas __________________________ 54Figura 3.33 Rels de estado slido ___________________________________________ 56Figura 3.34 Simbologia multifilar de contator __________________________________ 56Figura 3.35 Partes constituintes bsicas de um contator ___________________________ 56Figura 3.36 Exemplo de um contator _________________________________________ 57Figura 3.37 Exemplo de uma vlvula proporcional ______________________________ 57Figura 5.1 Tela de edio do LOGO SOFTCONFORT ___________________________ 62Figura 5.2 Tela de simulao do LOGO SOFTCONFORT ________________________ 65Figura 5.3 Sistema de automao de porto de contrapeso _________________________ 67Figura 5.4 Sistema de alarme de segurana patrimonial ___________________________ 69Figura 5.5 Sistema de iluminao externa ______________________________________ 71 8. Figura 5.6 Sistema de iluminao interna ______________________________________ 73Figura 5.7 Sistema de stand-by da sala de estar e sistema de irrigao de jardim _______ 76Figura 5.8 Sistema de segurana residencial contra incndio _______________________ 78 9. LISTA DE TABELASTabela 2-1 Comparativo entre modos de representao de lgica binria. ______________ 25Tabela 2-2 GRAFCET tecnolgico e SFC do Zelio Logic 2 _________________________ 34Tabela 5-1 Cdigo das entradas do CLP e designaes _____________________________ 63Tabela 5-2 Cdigo das sadas do CLP e designaes _______________________________ 64Tabela 5-3 Preos mdios de mercado __________________________________________ 79 10. LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLASABNTAssociao Brasileira de Normas TcnicasA/DAnalgico/DigitalCACorrente AlternadaCCCorrente ContinuaCLPControlador Lgico ProgramvelCPUCentral Processing UnitD/ADigital/AnalgicoDINDeutsches Institut fr NormungDVDDigital Vdeo DiscEEPROMElectrically-Erasable Programmable Read-Only MemoryEPROMElectrically Programmable Read Only MemoryFBDFunction Block DiagramFEMFora EletromotrizGMGeneral MotorsGRAFCETGraphe Fonctionnel de Commande, Etapes TransitionsIECIn