Projeto PLC e SCADA

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Neste trabalho pretende-se controlar e supervisionar uma célula da linha de produção flexível que existe no laboratório.

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• Tarefa 1: desenvolver uma aplicação de controlo da célula utilizando um autómato programável.

• Tarefa 2: desenvolver uma aplicação de supervisão e monitorizarão da célula utilizando uma aplicação SCADA.

A linha de produção tem o seguinte aspeto:

Irá ser desenvolvida o controlo e supervisão apenas para a celula 1 recorrendo ao winlog para desenvolvimento da aplicação de supervisão (SCADA), para o desenvolvimento da aplicação de controlo irá ser utilizado automatos do fabricante Schneider Electric do modelo M340 com as seguintes características:

• Fonte de alimentação.
• Carta CPU (processador).
• Carta de comunicações ethernet incorporada no CPU ou em carta separada.
• Entradas e saídas (E/S), dependendo do modelo do autómato, com a seguinte configuração:
  • 1 carta de 16 saídas digitais, ligadas às luzes indicadoras.
  • 1 carta de 16 entradas digitais, ligadas aos botões de pressão.

Existirá uma botoneira para controlar o processo

O trabalho irá ser todo modelado em grafcet e em seguida implementado no programa Unity Pro Xl dando uso a qualquer linguagem suportada pelo IEC 61131-3.

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Video curto de algumas funcionalidades do processo de controlo

Video curto de algumas funcionalidades do processo de supervisão SCADA

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Funcionalidades

• Inicialização do sistema, verificando se há peças
• Movimento dos tapetes, sem colisão de peças
• Leitura e identificaçao de peça
  • Cada peça corresponde a um respetivo numero de processamentos e a uma determinada saida pelo tapete
• Pode ocorrer avarias na maquina
  • É tomado a devida precaução com isso, podendo a peça ficar com defeito ou é processada numa outra maquina.

Funcionalidades da botoneira

• Botão verde-> inicializa a celula
• Botão amarelo-> suspende processo
• Botão vermelho-> Para processo, nao deixando colocar mais peças no tapete, acabando o que está a fazer
• Botão azul-> Coloca avaria na máquina
• Botão de emergência-> Para o processo todo imediatamente

Funcionalidades do ambiente SCADA

• Estado da célula: PARADO, OPERACIONAL, SUSPENSO, A_PARAR, EMERGÊNCIA
• Estado dos tapetes: em movimento/rotação/parados.
• Estado das máquinas: paradas/em processamento.
• Peças:
  • Tipo de peça na máquina. Quando a peça estiver localizada no tapete adjacente à máquina, deve ser indicado quantas operações irão ser realizadas nessa máquina.
  • Localização (tapete / máquina)
  • Movimento das peças entre tapetes.
• Número de peças processadas ou com defeito (PD).
• Data e hora atual.
• Não devem estar presentes menus (na janela do sinótico) não relacionados com a monitorização / supervisão do trabalho.
• Permitir ao operador comandar o processo utilizando botões equivalentes aos da botoneira: Verde e Vermelho.
• Permitir ao operador definir os tempos de processamento das peças nas máquinas (TA e TB). Esta funcionalidade tem que ser implementada através do conceito de Receita. Devem ser criadas 3 receitas:
  • Receita 1: TA=4s, TB=1s
  • Receita 2: TA=1s, TB=1s
  • Receita 3: TA=1s, TB=4s
  • As receitas devem ser geridas através da execução de código e não do Recipe Manager que está disponível no Runtime.
  • Caso o operador não selecione uma receita, considera-se que está ativa a Receita 1.
• Assinalar situações de alarme.
• Manter um registo histórico de todas as ocorrências de alarmes. Deve ser criado:
• Uma página/log de alarmes (todos os estados).
• Indicar nas páginas de sinópticos quais os alarmes que estão ativos. Todas as situações de alarme devem ser confirmadas pelo operador.
• Manter um registo histórico:
• Códigos de barras das peças que entraram na célula.
  • Devem ser armazenados os seguintes elementos: data / hora /código.
• Eventos relacionados com as máquinas.
  • Os eventos são o estado da máquina: parada/a processar/avariada
  • Devem ser armazenados os seguintes elementos: data / hora /máquina /evento.
• Permitir ao operador gerar um relatório de produção com os seguintes elementos:
  • Para cada máquina: quantas peças foram processadas.
  • Quantas avarias ocorreram na máquina Ma.
• Os elementos relacionados com históricos deverão ser armazenados em ficheiros de texto.

Todas as funcionalidades estão explicadas ao pormenor no ficheiro Guiao_Trabalho_Pratico.pdf

A troca de dados realizase através do protocolo de comunicações MODBUS/TCP.

Iremos ter à disposição um simulador de fábrica, que pdoemos testar antes de colocar no kit