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Controladores Smart - Solução Para Projetos de Automação (MEC103)

A Metaltex (www.metaltex.com.br) destaca na sua ampla linha de produtos, os controladores da série Smart. São dispositivos que permitem implementar de forma isolada ou embutida em máquinas uma solução completa de automação, com recursos avançados como a programação horária, o interfaceamento com uma central e mesmo a troca de dados com outros controladores da mesma série numa linha comum. Esses controladores também possuem versões que permitem enviar dados via linha telefônica, inclusive mensagens de voz, o que os torna ideais para aplicações em sistemas de segurança predial e residencial, além de aplicações convencionais em automação. (2008)

A implementação de recursos de automação em indústrias, prédios, residências e outros locais, nem sempre precisa partir de um projeto que deva ser desenvolvido na sua totalidade a partir de microcontroladores comuns. Uma solução melhor consiste em se partir de controladores prontos que já reúnam todos os recursos que se deseja implementar no sistema.

Além do ganho de tempo, também temos o ganho de dinheiro pois o sistema pronto pode ter um custo menor do que o que seria necessário para o seu desenvolvimento e ainda temos a garantia final de que se trata de um produto testado, portanto de confiabilidade à toda prova.

Esse é o caso dos controladores da série Smart da Metaltex, que podem ser obtidos em diversas versões, dependendo do que se deseja implementar num sistema de automação e também do nível de atuação que se deseja.


Controladores Smart - Metaltex

Os controladores Smart são fornecidos em unidades compactas que tanto podem ser alimentados por uma linha de tensões contínuas de 24 V como tensões alternadas a partir da rede de energia.

O seu tamanho reduzido e a existência de um encaixa para montagem em trilho DIN permite que eles sejam instalados com facilidade, inclusive dentro dos próprios equipamentos que devam ser automatizados.

Um dos destaques desses dispositivos é o tipo de programação utilizado. Trata da programação por meio de FBD (Diagrama de Blocos de Função), que é mais simples de aprender do que a programação convencional usada em CLPs (diagrama ladder e instruções) e que, portanto pode levar a implementação de soluções de uma forma mais rápida.

No caso dos controladores Smart, o programa pode ser escrito diretamente na interface teclado/visor. O teclado/visor tem ainda a propriedade de poder ser removido do controlador.

Outro recurso disponível é o que permite sua utilização na implementação de redes de comunicação e monitoramento local e remoto, de maneira a permitir que pequenos aparelhos tenham um grande poder de processamento.

As utilidades para esses controladores são ilimitadas, pois além da automação de máquinas eles podem também ser usado na agricultura, em sistemas de segurança, em automação predial e residencial, enfim em qualquer lugar em que seja necessário um sistema inteligente.

Os controladores Smart estão disponíveis em diversas versões com alimentação de 85-260 V e 24 V e saídas com 4 ou 8 relés que suportam correntes até 10 A. As entradas podem ser 6 ou 12 tanto analógicas como digitais o que possibilita o uso de diversos tipos de sensores. Na tabela abaixo mostramos as características dos diversos tipos disponíveis.

 

Características dos controladores Smart.
Características dos controladores Smart.

 

Na figura 1 mostramos o AF-10MR-D com alimentação de 24 V, possuindo 6 entradas digitais e 6 entradas analógicas, e saída com 4 relés. Tomaremos esse modelo como exemplo de uso num sistema de automação.

 

AF-10MR-D com alimentação de 24 V.
AF-10MR-D com alimentação de 24 V.

 

O hardware é composto dos seguintes itens:

* Blocos de funções básico e especiais

* Painel teclado/visor de operação

* Circuito de relógio/calendário

* Porta de programação

* Blocos de função telefônicos

* Terminais I/O (E/S)

 

Além dos diversos modelos disponíveis, cujas características podem ser obtidas no manual completo que pode ser baixado a partir do site da Metaltex eles possuem dispositivos adicionais, tais como interfaces entre o Smart e o PC, AF-C232 ou AF-MUL e Modem, que são usados para monitoramento via rede telefônica.

Também temos interfaces para o barramento RS485 e módulos de gravação e reprodução de voz para operação com os blocos telefônicos. O software de programação é o QUICK II e para o monitoramento e controle de módulos em rede existe o software Smart SCADA. O QUICK II é um software gratuito.

 

Utilização

Na figura 2 temos as dimensões do tipo tomado como referência, existindo um desenho diferente para outros tipos da série, cujas dimensões e disposição de terminais estão disponíveis no manual.

 

Dimensões do controlador (em mm).
Dimensões do controlador (em mm).

 

Numa aplicação típica de automação, o controlador tem terminais de entrada tanto para uma linha de 24 Vcc como para tensões alternadas, sendo ligado conforme mostra a figura 3. Observe que a conexão feita por terminais com parafusos exige como ferramenta apenas uma chave de fendas comum.

 

Modelos CA e CC
Modelos CA e CC

 

Os terminais de entrada (interface sensora) ficam na parte superior e são identificados por I1 a I6 nos tipos de 6 entradas, como o AF-10MR-D tomado como exemplo..

Nesse relé, as entradas usadas digitalmente, aceitam sinais onde o nível lógico 0 deve ser uma tensão menor do que 5 V e o nível lógico 1 uma tensão acima de 5 V até 15 V. Os outros tipos da série, operam em faixas diferentes. Na tabela abaixo temos os tipos de sinais com que as diversas entradas trabalham.

 

Tipos de sinais com as diversas entrandas.
Tipos de sinais com as diversas entrandas.

 

No caso do controlador tomado como exemplo, quando usadas no modo analógico, as entradas admitem tensões de 0 a 10 V as quais são reconhecidas em incrementos de 0,1 V. Não são todos os modelos que permitem o uso das entradas na forma analógica, conforme podemos ver pela tabela.

Na figura 4 mostramos o modo de se usar essas entradas tanto com sensores digitais (chaves de fim de curso, atuadores, sensores reed, etc. como com também sensores analógicos (temperatura, luz, posição, etc.

 

Modo de uso das entradas
Modo de uso das entradas

 

Na parte de baixo do Smart temos os terminais para as conexões de saída, conforme mostra a figura 5. Essas saídas consistem nos contactos de relés que podem controlar cargas até 10 A. Nessa figura mostramos como ligar uma lâmpada para acionamento inteligente, feito através de programação do Smart. Essa lâmpada pode ser acesa quando determinada combinação de informações enviadas pelos sensores é satisfeita. Veja a posição do fusível de proteção para essa carga.

 

Terminais para as conexões de saída.
Terminais para as conexões de saída.

 

Por exemplo, numa máquina, as entradas podem ser usadas para colher informações de diversos sensores e as saídas controlarão os diversos efetores que determinarão o funcionamento dessa máquina em função da programação adotada.

Para utilização de diversos Smarts em conjunto, pode-se empregar o interfaceamento RS-232, conectando-se para essa finalidade uma interface apropriada, conforme mostra a figura 6.

 

Interfaceamento RS-485
Interfaceamento RS-485

 

 

Programação

A programação é feita por blocos de função, o que torna bastante simples o trabalho do instalador, pois são empregados símbolos comuns de eletrônica digital, conforme mostra a figura 7.

 

Blocos de função.
Blocos de função.

 

Além disso, existem blocos especiais.

Observe a existência de blocos que permitem que se programe números telefônicos para serem discados e também a gravação de mensagens de voz para serem transmitidas para o aparelho discado.

A presença de um relógio-calendário permite a programação de eventos com precisão e o temporizador determina por quanto tempo esses eventos podem ser ativados. Funções monoestáveis, biestáveis além de outras possibilitam a elaboração dos mais complexos sistemas de controle sem a necessidade de circuitos externos adicionais.

 

Conclusão

Os controladores da série Smart permitem a realização de projetos de automação dotados de elevado grau de sofisticação e confiabilidade, além do baixo custo dado pela existência de uma solução pronta. Informações completas sobre esse produto podem ser obtidas no manual completo disponível em português no site da Metaltex. Nela também temos informações sobre o software de programação, com sua utilização em todas as funções disponíveis nos controladores da série Smart.

Opinião

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