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MÁQUINA DE CORTE ELETRODUTO

Rodrigo Garnica de Moura diguinho_garnica@hotmail.com Profº Laerte Edson Nunes²

laerte.edson.nunes@terra.com.br

ABSTRACT

This paper aims to streamline customer service, and faster and more efficient in the

measurement of conduit. Being sure that is quickly benefit other people awaiting care. It is

known that nowadays people have a limited time to accomplish its commitments, so look for

places where they are served promptly and quickly. The easy automation has many people's

lives, nowadays many were manual processes that have become all automated and it ended up

helping with that reduced the time taken for completion of certain activities and tasks. The

conduit cutter is sure to be one of the newest technological innovations that benefited large

numbers of people, in what is said about time and accurate measurement. This work aimed to

seek to improve the process of cutting and measuring the sales conduit in homes building

materials or electrical streamlining work of professional and decreasing time or customer

service and replaced by the certainty of the service running on both parties involved in the

process and that the customer leaves satisfied with the service. Key-words: Conduit. Technology. Automation.

RESUMO

Esse trabalho tem como objetivo aperfeiçoar o atendimento ao cliente, sendo mais rápido e mais eficiente na medição do eletroduto. Sendo certo que esta rapidez beneficiará outras pessoas que aguardam atendimento. Sabe-se que hoje em dia às pessoas tem um tempo reduzido para realizar seus compromissos, por isso buscam lugares onde são atendidos com presteza e rapidez. A automação tem facilitado muito a vida das pessoas; hoje em dia muitos processos que eram manuais passaram a ser todos automatizados e isso acabou ajudando com que diminuísse o tempo gasto para a realização de certas atividades e tarefas. A máquina cortadora de conduite com certeza será uma das mais novas inovações tecnológicas que beneficiará grande número de pessoas, no que se diz a respeito de tempo e medição precisa. Este trabalho como objetivo buscar o aperfeiçoamento no processo de corte e medição da venda do eletroduto em casas de materiais para construção ou elétricas agilizando o trabalho do profissional e diminuindo o tempo ou atendimento do cliente e que passa a ter a certeza do serviço executado em ambas as partes envolvidas no processo e que o cliente sai satisfeito com o atendimento.

Palavras-chave: Eletroduto. Tecnologia. Automação.

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1 INTRODUÇÃO

A automação é a substituição do trabalho ou animal por uma máquina.

Automação é a operação de máquina ou de sistema automaticamente ou por

controle remoto, com a mínima interferência do operador humano (RIBEIRO, 2003)

A definição atual de um sistema apoiado por computadores, que substitui o

trabalho humano, em vários fatores de segurança das pessoas, da qualidade dos

produtos, rapidez na produção ou da redução de custos, assim aperfeiçoando as

indústrias dos serviços ou do sem bem estar (Moraes, 2007).

Com o advento do circuito integrado (1960) e de microprocessador (1970) a

quantidade de inteligência que pode ser embutida em uma máquina a um custo

razoável se tornou enorme.

A automação associada ao controle automático, para fazer a sua

monitoração, incluindo as tarefas de alarme e intertravamento. A automação é

também aplicada a processos discretos e de batelada, onde há muito operação

lógica de ligar e desligar e controle sequencial. O sistema de controle aplicado é o

controlador lógico programável (CLP), (RIBEIRO, 2004).

O conceito de automação é um conjunto de técnicas por meio das quais se

constroem sistemas ativos e capazes de atuar com eficiência ótima pelo o uso de

informações recebidas do meio sobre o qual atuam.

A automação industrial é constituída por três grandes da engenharia que são

elas: Mecânica, engenharia elétrica e a informática.

O objetivo maior da automação industrial, esta cada vez mais presente nas

atividades humanas, nos processos produtivos e objetivo da automação industrial

em relação aos processos produtivos são:

Menor custo;

Maior quantidade;

Menor tempo;

Maior qualidade.

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2 JUSTIFICATIVA

Para a elaboração da máquina cortadora de eletroduto automatizada, foi

utilizado um motor e um microcontrolador de baixo custo, que não deixa de ser um

dispositivo inteligente, ligado à automação industrial. A iniciativa de fazer essa

máquina foi pensando no aperfeiçoamento e rapidez do trabalho, que através de um

equipamento automático pode estar acelerando o atendimento dos clientes e

diminuindo o numero de funcionários na hora da medição do eletroduto, sendo

utilizados dois funcionários, uma para desenrolar e outra pra enrolar o produto.

Conforme a figura 1

Figura 1- Desenho Físico da Máquina

Fonte: O autor: (2013)

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3. PROTÓTIPO FUNCIONAL

A finalidade é construir um equipamento automático que através de

dispositivos inteligentes conseguisse atender as necessidades das lojas de materiais

de construção e casas de materiais elétricos.

A elaboração do projeto foi desenvolvida semelhante a um medidor de fio que

é usada pelo sistema manual, sendo que a máquina cortadora de eletroduto será

automatizada e composta pelo os seguintes componentes: um PLC, um motor 0,5

CV, sensor para detecção.

Inicialmente é preciso apertar um botão liga para ativar o motor e dar inicio ao

processo de medição e corte do material, e a partir daí o eletroduto o qual vai ser

cortado irá passar por um sensor indutivo, que ira detectar as voltas da engrenagem

através do seguinte cálculo: PC: π X D.

PC: 3,141516 X 98

PC: 282,73 mm

Nº de Voltas: PC/ Nº Dentes

Nº de voltas= 282,73/38

Nº de voltas: 7,44.

O controlador lógico programável M-90 é composto de 11 entradas e 11

saídas, e tendo a possibilidade de conectar um enconder e utilização o do software

de programação é próprio da fabricante Unitronics e a linguagem de programação é

a Ladder Diagrama e utiliza de um RS-232 serial port. ou por RS-485 para fazer o

download do programa.

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4 MATERIAIS E MÉTODOS

4.1 Controladores Lógicos Programáveis

Controlador lógico Programável (CLP) é um dispositivo eletrônico, baseado

em um microprocessador, projetado para controlar sistema automatizados, capaz de

armazenar e executar instruções definidas pelo software.

Segundo a National Eletrical Manufactures Association (NEMA), o CLP é um

aparelho eletrônico digital que utiliza uma memória programável para armazenar

internamente instruções e implementar funções especificas, como: lógicas,

sequenciamento, temporização, contagem e aritmética, controlador, por meio de

módulos de entrada e saída.

O controlador lógico programável M-90 é composto de 11 entradas e 11

saídas, e tendo a possibilidade de conectar um enconder e utilização o do software

de programação é próprio da fabricante Unitronics e a linguagem de programação é

a Ladder Diagrama e utiliza de um conector RS-232 serial port. ou por RS-485 para

fazer o download do programa.

O primeiro protótipo desenvolvido utilizando um CLP ou PLC foi desenvolvido

dentro da empresa GENERAL MOTORS funcionava satisfatoriamente, porém

utilizado somente dentro da empresa.

A primeira empresa que desenvolveu os primeiros CLP ou PLC, iniciando a

sua comercialização foi a MODICON (Indústria Norte-Americana).

Os primeiros Controladores Programáveis eram grandes e caros. Só se

tornando competitivo para aplicações que equivalessem o pelo menos 150 relê.

Os principais fabricantes existentes do CLP ou PLC conforme a figura 2 são

os seguintes: KLOCNER MOELLER; AUTOS; ATOS; ALLEN BRADLEY; WEG;

AROMAT; SIEMENS.

Figura 2- PLC-M90

Fonte: Unitronics (2013)

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4.1.2 Sensor Indutivo

Os sensores indutivos é um dispositivo eletrônico que detecta a presença de metais.

Estes dispositivos foram introduzidos na década de 1960 e têm rapidamente

substituídos as chaves mecânicas, especialmente em ambientes sujos e molhados.

Os modelos de sensores indutivos, também conhecido como sensores de

proximidade, usam um campo magnético que é afetado por metais presentes nas

proximidades. O efeito de um metal em campo magnético é chamado de efeito

indução, e um sensor usa um loop de indução. Conforme a figura 3.

Figura 3- Sensor Indutivo

4.1.3 Dimmer

Segundo o Prof. Luiz Ferraz Netto o eficiente controle de velocidade de uma

ferramenta ou um eletrodoméstico motorizado pode ser feito com uso de um bom

Dimmer. Os motores elétricos usados em equipamentos para a demonstrações em

feiras de Ciências poderão apresentar suas velocidades de rotação controlada

através do Dimmer.

O que o circuito faz é controlar o ângulo de condução desse componente

eletrônico. Disparando-se em diversos pontos de um sinal senoidal da rede elétrica

domiciliar, é possível aplicar potências diferentes a uma carga (motor, lâmpada

incandescente, estufa e secador de cabelo).

Desta forma, o Triac é disparado no ponto instalado pela seta conforme figura

4, conduzindo apenas no momento necessário, obtendo-se assim o nível de

potência desejado sobre a carga.

Fonte: PIDBRASIL (2013)

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Figura 4 - Dimmer

Fonte: FEIRADACIÊNCIA (2013)

4.1.4 Fonte de Alimentação 24V (CA)

As fontes de alimentação lineares funcionam em 110 v corrente contínua (CC)

ou 220 v corrente contínua (CC) da rede elétrica e, com ajuda de um transformador,

reduzem esta tensão para, por exemplo, 12V corrente alternada (CA). Essa tensão

reduzida, ainda é alternada, passa então por um circuito de retificação ( composto

por uma série de diodos), transformando esta tensão alternada em tensão pulsante.

O próximo passo é a filtragem, que é feito por um capacitor eletrolítico que

transforma esta tensão pulsante em quase continua, conforme a figura 5.

Figura 5- Fonte de Alimentação

Fonte: CLUBEDOHARDWARE (2013)

4.1.5 Motor Elétrico

Em principio, todos os motores elétricos rotativos podem ser projetados e

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fabricados como motores elétricos lineares, desenrolando o formato cilíndrico do

estator e do rotor um forma linear. Tais motores lineares possuem seções retas

retangulares e são chamados motores lineares planos. Existem três tipos básicos de

motores lineares CC (corrente contínua) sem escovas, núcleo de ferro e núcleo de

ar e sem ranhuras. Os princípios básicos se projetam de cada tipo são mostrados e

um motor linear tubular CC (corrente contínua) sem escovas, os imãs permanentes

são colocados de forma cilíndrica. Conforme a figura 6.

Figura 6- Motor Elétrico

Fonte: Motor Elétrico (2013)

4.1.6 Potenciômetro

Potenciômetro relaciona a variação na posição (linear ou de rotação) com

uma variação de resistência, que é convertida com uma variação de tensão

proporcional no circuito elétrico do sensor. A faixa e a resolução do potenciômetro

são projetadas no sensor, tendo uma vista uma relação de compromisso, quanto

mais alta a resolução do potenciômetro, menor é a faixa do potenciômetro, tirado do

Livro de Mecatrônica e autor LTC conforme figura 7.

Figura 7- Potenciômetro

4.1.7 TRIAC

Fonte: Circuito Shop (2013)

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O tiristor mais vulgarmente utilizado é também conhecido pela designação

de SCR (Retificador de Silício Controlado). O tirístor tem como função principal ligar

e desligar circuitos com “grandes” cargas, motores, eletroímanes, aquecedores, etc.

Os tirístores trabalham sempre entre dois estados de funcionamento: o corte e a

condução, pode por isso afirmar-se que são dispositivos de comutação. É

basicamente constituído por quatro camadas de semicondutor, formando uma

estrutura p-n-p-n que possui 3 elétrodos (um ânodo, um cátodo e um elétrodo de

controle "comando", vulgarmente designado por “gate”). A primeira figura abaixo

mostra o esquema das junções, a características tensão-corrente e o símbolo

utilizado em esquemas elétricos que utilizam o tiristor. O seu funcionamento

assemelha-se em alguns aspetos ao de um díodo pelo fato da corrente fluir pelo

componente apenas em um sentido, entrando pelo terminal do ânodo e saindo pelo

terminal do cátodo. Conforme a figura 8.

Figura 8- Tiristor- Triac

4.1.8 DIAC

O DIAC é um comutador de onda completa ou bidirecional que dispara nos dois

sentidos e ambos as polaridades. Conduz corrente apenas quando a tensão atinge o

Fonte: ELETRÔNICA (2013)

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valor de disparo e não conduz quando a corrente elétrica é menor que o valor

característico, denominada corrente de corte.

O DIAC é usado normalmente para ativar um TRIAC ou um TIRISTOR. É

composto por três camadas (PNP), a sua construção assemelha-se a de um

transístor bipolar, porém difere na dopagem do cristal N. O circuito equivalente de

um DIAC é um par de díodosde quatro camadas em paralelo.

O DIAC é colocado tipicamente em série com a porta (GATE) de um TRIAC. Os

Diacs são usados frequentemente em conjunto com TRIAC porque estes

dispositivos não disparam simetricamente em consequência das ligeiras diferenças

entre as duas partes do dispositivo. Conforme a figura 9.

Figura 9- DIAC

4.1.9 Capacitor

O capacitor é um dispositivo de circuito elétrico que tem como função

armazenar cargas elétricas e consequente energia eletrostática, ou elétrica. Ele é

constituído de duas peças condutoras que são chamadas de armaduras. Entre

essas armaduras existe um material que é chamado de dielétrico.

Os capacitores são utilizados nos mais variados tipos de circuitos elétricos,

nas máquinas fotográficas armazenando cargas para o flash, por exemplo. Eles

podem ter o formato cilíndrico ou plano, dependendo do circuito ao qual ele está

sendo empregado. Conforme a figura 10.

Fonte: ELETRÔNICA (2013)

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Figura 10- Capacitor

Fonte: BRASIL ESCOLA (2013)

4.1.10 Transformadores

Os transformadores são utilizados em vários equipamentos do nosso

cotidiano, como, por exemplo, nas instalações elétricas e também em equipamentos

que utilizam como princípio de funcionamento a eletricidade.

É importante, tanto para a segurança quanto para o bom funcionamento (eficiência)

dos aparelhos elétricos, que a tensão que sai da usina geradora de energia elétrica

e a tensão que chega até as residências sejam relativamente baixas conforme a

figura 11.

Figura 11- Transformador

Fonte: BRASIL ESCOLA (2013)

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5 Considerações Finais

A conclusão que pode ser tirada do experimento é que a automação industrial vem facilitando a vida das pessoas e tornando tudo mais prático, fácil e ágil.

O protótipo foi desenvolvido analisando as dificuldades de empresas que estão envolvidas no ramo da construção civil e materiais elétricos para que possam atender as necessidades e tornar em breve uma potência de mercado.

A máquina cortadora de eletroduto visa acabar com as dificuldades dessas empresas, através de dispositivos inteligentes.

6 REFERÊNCIAS

CAPACITORES. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/fisica/capacitores.htm > Acesso em: 07 jul. 2013. Definição PLC M-90. Disponível em <http: //www.unitronics.com/Data/Uploads/M90/M90-T.pdf.> Acesso em: 17 abr. 2013 DIAC. Disponível em:< http://www.electronicapt.com/index.php/content/view/169/37/> Acesso em 07 jul. 2012 NETTO, Luiz Ferraz. Dimmer com TRIAC. Disponível em: <http://www.feiradeciencias.com.br/sala03/03_09.asp> Acesso em 22 maio. 2013 Sensores Indutivos. Disponível em <http://www.pidbrasil.com.br/sensores indutivos> acesso em: 15 maio 2013 Sensores Indutivos. Disponível em: <http://www.sensoresindutivos.com.br/ > Acesso em 20 maio 2013. Tiristor-Triac. Disponível em: <http://www.electronica-pt.com/index.php/content/view/131/37/ > Acesso em 07 jul. 2013 TORRES, Gabriel. Tudo o que você precisa saber sobre fontes de alimentação. Disponível em: <http://www.clubedohardware.com.br/artigos/976 > Acesso em 15 maio 2013. Transformadores. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/fisica/transformadores.htm > Acesso em: 07 jul. 2013