pim - envase

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Apresentação de trabalho sobre envase de bebidas

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  • ENVASE DE BEBIDAS ISOTNICAS

  • RESUMO DO PROJETO

    A seguir iremos apresentar nosso projeto para um sistema automatizado de envasamento de lquidos, neste caso especfico, Isotnicos.

    No sistema utilizaremos recursos modernos de automao industrial, tais como: sensores, softwares de controle, sistemas pneumticos, microcontroladores etc.

    Faremos uso de recursos de software para nos auxiliar no projeto, Protheus, FluidSim, Autocad e MikroC. Estes softwares nos permitem projetar e testar o sistema antes de implant-lo fisicamente e criar os cdigos necessrios para a automatizao do sistema.

  • Introduo

    Iniciamos nosso trabalho com o levantamento das necessidades, limitaes e anseios do nosso cliente, e das exigncias legislativas em relao ao produto.

    O cliente novo no seguimento de bebidas isotnicas e no dispe do capital necessrio para aquisio de uma linha de envase pronta, disponvel no mercado, assim optou por contratar a construo desta linha, personalizada de acordo com sua realidade fsica e financeira.

    O sistema ser composto por 2 tanques de matria prima, um misturador, mquina envasadora, esteira de transporte dos frascos, estao de fechamento e expedio.

  • Objetivo

    A automao do sistema de envase de bebidas isotnicas em uma empresa de pequeno porte, buscamos utilizar equipamentos modernos, mas com custo acessvel ao cliente final do equipamento.

  • OS TANQUES

    No total teremos 3 tanques para abastecimento do processo de envase, sendo dois tanques com matria-prima e um misturador.

    Um deles armazenar gua tratada e ter o controle de nvel automatizado

    O segundo tanque tambm ser equipado com sensores

    O tanque misturador ser abastecido com gua tratada do primeiro tanque e os ingredientes provenientes do segundo tanque, este abastecimento dever ser feito de forma controlada, para manter a proporo correta da mistura.

  • OS TANQUES

  • Para facilitar a compreenso costuma-se definir nvel, como sendo a altura do contedo de um reservatrio, que poder ser um lquido ou um slido.

    O nvel uma varivel importante na indstria no somente para a operao do prprio processo, mas tambm para fins de clculo de custo e de inventrio.

    A medio de nvel pode ser feita, basicamente, de duas formas:

    Medio direta

    Medio indireta

    Sensores de nvel

  • Tipos de sensores de nvel

    Sensor do tipo boia

    Boias de ao magntica ou mecnica:

    Nvel mnimo Nvel mximo

  • Pneumticos:

    Boia pneumtica

    Bons para deteco de nvel de materiais com alta viscosidade e para lugares onde o uso de eletricidade restrito, como ambientes com atmosfera explosiva.

  • Capacitivo

    Boias capacitivas

    So capazes de operar com grande variedade de lquidos e slidos com boa preciso e com faixa de operao de presso e temperatura bastante altos

    No entanto, o tubo da sonda deve ter comprimento parecido com o da altura do vazo, o que pode ser extremamente desvantajoso, e muitas vezes invvel, para vasos bastante altos.

  • Ultrassnico:

    Sensores de nvel ultrassnicos

    um sensor bastante popular pelo seu custo-benefcio. possvelobter valores bastantes precisos por um preo bastante baixo:

  • Microondas:

    Sensores de nvel ultrassnicos

    um sensor bastante popular pelo seu custo-benefcio. possvelobter valores bastantes precisos por um preo bastante baixo:

  • Magnetostritivo:

    Sensor de nvel magnetostritivo

    Medidor de preciso muito alta, usado em transaes comerciais, como na indstria de combustveis. Tambm usado na indstria qumica.

  • Vibratrio:

    Sensor de nvel vibratrio

    usado quando ultrassnico, boia e microondas no foram bem sucedidas. uma boa escolha para medio em reas de risco, j que no usa eletricidade. uma tcnica auto-limpante.

  • Vazo pode ser definida como sendo a quantidade volumtrica ou mssica de um fluido que passa atravs de uma seo de uma tubulao ou canal por unidade de tempo.

    Vazo Volumtrica: definida como sendo a quantidade, em volume, , que escoa atravs de uma certa seo em um intervalo de tempo considerado

    Vazo Mssica: definida como sendo a quantidade em massa de um fluido que atravessa a seo de uma tubulao por unidade de tempo

    Controle de Vazo

  • O controle de temperatura dos tanques realizado por controlador de temperatura analgico e termoresistncia.

    Utilizaremos o modo de controle proporcional que mais sofisticado que o controlador ON-OFF, dado que a resposta do controle proporcional ao sinal na sua entrada.

    CONTROLE DE TEMPERATURA DOS TANQUES

    Controlador de temperatura

  • As termoresistncias, ou termmetros de resistncia, so sensores de alta preciso e excelente repetibilidade de leitura

    O seu funcionamento baseia-se na variao da resistncia elctrica de modo proporcional temperatura do meio em que so colocadas

    Por apresentarem, excelentes caractersticas tornaram-se num dos sensores de medio de temperatura mais utilizados numa ampla faixa de utilizao em processos industriais.

    Termoresistncias

    Termoresistncia

  • No Sistema de envase existiro 4 bicos, trabalhando paralelamente, desta maneira poderemos encher 4 garrafas por vez.

    O envasamento dependente de um sensor capacitivo, instalado no ltimo bico enchedor.

    SISTEMA DE ENVASE

    Bico enchedor.

  • A esteira de transporte responsvel por todo o deslocamento das garrafas ao longo do processo de envase. Na esteira existiro guias para manter as garrafas na posio correta.

    A esteira responsvel pelo posicionamento e paradas necessrias para o enchimento e fechamento das garrafas.

    ESTEIRA DE TRANSPORTE

    esteira de transporte

  • Controle de motores DC por PWM

    Para controlar a velocidade dos motores de corrente contnua, os microcontroladores, utilizam uma tcnica conhecida como PWM, que a abreviao de Pulse Width Modulation ou Modulao de Largura de Pulso.

    Neste, temos um interruptor que quando acionado faz com que o motor receba 6V e funcione com 100% de potncia. Quando o interruptor no est pressionado, o motor no recebe energia e simplesmente no funciona.

    Circuito fictcio.

  • Controle de motores DC por PWM

    Vamos supor que consigamos pressionar e soltar o interruptor um grande nmero de vezes por segundo, de tal forma que metade do tempo ele fica ligado e metade desligado. O resultado seria uma onda quadrada como o da figura a seguir.

    Onda Quadrada.

  • Controle de motores DC por PWM

    No exemplo o tempo t1 corresponde ao tempo que o interruptor fica pressionado e t2 o tempo que ele fica livre. Como neste caso t1 igual a t2, durante a metade do tempo o motor recebe a tenso de 6V e na outra metade ele recebe 0V. A tenso mdia, figura 3, aplicada ao motor neste caso de 3V, ou seja, 50% da tenso da bateria.

    Ciclo ativo de 50%. .

  • Controle de motores DC por PWM

    Para diminuir a velocidade do motor, basta reduzir a largura dos pulsos, mantendo o motor menos tempo ligado, conforme figura seguir, neste exemplo o ciclo ativo de 30% por que o tempo ativo corresponde a 30% do perodo da onda.

    Ciclo ativo de 30%.

  • O PIC um circuito integrado produzido pela Microchip Technology Inc. que pertence a categoria dos microcontroladores, ou seja, um componente integrado que em um nico dispositivo, contem todos os circuitos necessrios para realizar um completo sistema digital programvel.

    O PIC pode ser visto externamente como um circuito integrado normal, mas internamente dispe de todos os dispositivos tpicos de um sistema microprocessado, ou seja:

    Uma CPU : e sua finalidade interpretar as instrues de um programa.

    Uma memria PROM : na qual ira memorizar de maneira permanente as instrues do programa

    Uma memria RAM : utilizada para memorizar as variveis utilizadas pelo programa

    Para controlar dispositivos externos ou receber pulsos de sensores, chaves, etc., uma serie de dispositivos auxiliares ao funcionamento, ou seja, gerador de clock, bus, contador, etc

    Microcontrolador PIC.

  • Microcontrolador PIC.

    Circuito de controle com PIC 18f4550 e ponte H L298

  • A linguagem C, foi desenvolvida por Brian Kernighan e Dennis M. Ritchie na dcada de 70 no AT&T Bell Labs. Em pouco tempo, esta linguagem teve grande utilizao em Universidades espalhadas pelo Mundo, tornando-se praticamente oficial em cursos de engenharias.

    uma linguagem estruturada, eficiente, rpida e to poderosa quanto a Linguagem Assembly.

    Toda essa eficincia da Linguagem C proporciona ao programador preocupar-se apenas com o programa em si e o compilador traduz da Linguagem C para a Linguagem de mquina (.HEX) que a linguagem que os Microcontroladoresconseguem entender.

    Linguagem C.

  • Parte de um programa escrito em C, para controlar o motor por PWM. O programa foi escrito utilizando o software CCS C, e compilado com o software MPLAB da Microchip.

    Linguagem C.

    #include

    #FUSES NOWDT //No Watch Dog Timer

    #FUSES XT //Clock

  • Para o fechamento das garrafas usaremos tampas fixadas atravs de presso, ser usado um atuador pneumtico para esta tarefa. As tampas sero levadas at as garrafas e posicionadas por um sistema de guias uma a uma, sem necessidade de parada da esteira.

    FECHAMENTO DAS GARRAFAS

  • No final da linha de envase, teremos uma bancada giratria onde um operador ir colocar as caixas vazias e retirar as cheias. As caixas cheias retiradas sero colocadas em outra esteira que as leva para outro ponto, onde um operador as fechar.

    EMBALAGEM DOS FRASCOS

  • PLANTA DO SISTEMA