Cronograma e Destaques de Aulas sobre Controladores de Processo e Controle Numérico Computadorizado CNC

Cronograma Aula 5 e 6 1 1 Controladores do processo 2 Controle Numérico computadorizado 3 Exemplos 2 httpsclickpetroleoegascombrnadadevolkswagentoyotaoubydfabricaautomotivamais modernadobrasilpertenceacompanhiamuitasvezesdeixadadeladopelosbrasileiros Publicado em 25082024 3 DESTAQUES DA REPORTAGEM o metaverso industrial é um conceito futurista que já está sendo aplicado na fábrica da Renault no Brasil Imagine uma fábrica onde tudo está interconectado robôs máquinas trabalhadores e sistemas de informação todos operando em perfeita harmonia 4 Diferente das fábricas tradicionais onde processos manuais e verificações presenciais ainda são comuns no metaverso industrial da Renault tudo é interligado digitalmente A cada início de turno os colaboradores não precisam mais perder tempo conferindo suas ferramentas de forma manual Agora eles utilizam dispositivos móveis para realizar checklists digitais garantindo que tudo esteja em ordem antes mesmo do início das atividades Essa mudança resulta em uma economia de tempo significativa e na redução drástica de erros 5 Automação e inteligência artificial na linha de produção os AGVs veículos guiados automaticamente desempenham um papel crucial transportando peças e componentes sem a necessidade de intervenção humana Esses veículos autônomos seguem rotas prédefinidas e ajustam suas trajetórias em tempo real evitando obstáculos e otimizando o fluxo de produção AUTOMAÇÃO FLEXÍVEL 6 Robôs equipados com câmeras e sistemas de IA capturam imagens dos componentes montados como motores e transmissões e as comparam em tempo real com modelos de referência Isso permite que qualquer desvio seja imediatamente identificado e corrigido sem a necessidade de interromper a linha de produção Sustentabilidade compromisso com o futuro Em um cenário global onde a preservação ambiental é essencial a Renault também se destaca por integrar práticas sustentáveis em suas operações Uma das grandes iniciativas é o uso de energia limpa O complexo Ayrton Senna é parcialmente alimentado por uma central de energia solar o que reduz a dependência de fontes não renováveis e diminui as emissões de gases de efeito estufa 7 Requisitos CONTROLADORES A maioria dos sistemas de controle de processos usa algum tipo de computador digital como controlador pode ser conectado ao processo para se comunicar e interagir com ele em tempo real usando os dispositivos de interface Capacidade do computador para responder aos sinais de entrada provenientes do processo e se for necessário interromper a execução de um programa em andamento para atender o sinal de entrada Capacidade para transmitir comandos para o processo que são implementados por meio de atuadores conectados ao processo Esses comandos podem ser a resposta para os sinais de entrada provenientes do processo 8 Capacidade para aceitar a entrada do pessoal operacional para fins como entrada de novos programas ou dados edição de programas existentes e interrupção do processo em uma emergência A capacidade para executar certas ações em pontos específicos no tempo durante a operação do processo Capacidade para se comunicar e interagir com outros computadores que podem ser conectados ao processo O termo controle de processos distribuído é utilizado para descrever um sistema de controle no qual vários computadores são utilizados para compartilhar a carga de trabalho do controle de processo 9 Tratase de um microcomputador que usa instruções armazenadas na memória programável para implementar Um controlador de processo amplamente utilizado que satisfaz esses requisitos é um controlador lógico programável CLP O que é um CLP Por meio de módulos de entradasaída digitais ou analógicos para controlar várias máquinas e processos lógica sequenciamento temporização contagem funções aritméticas Dispositivo eletrônico com Hardware e Software que permite controlar aplicações industriais Principais componentes de um CLP 11 Principais componentes de um CLP conectam o CLP ao equipamento industrial a ser controlado 12 Principais componentes de um CLP É a CPU do inglês Central Processing Unit ou UCP Unidade Central de Processamento Executa as funções lógicas e de sequenciamento para controlar o processo operando nos sinais de entrada e determinando os sinais de saída adequados especificados pelo programa de controle 13 Principais componentes de um CLP Está conectada ao processador e contém as instruções de lógica e sequenciamento 14 Principais componentes de um CLP Utilizada para acionar o CLP e normalmente de 115 V CA 15 Principais componentes de um CLP Utilizado normalmente destacável para fornecer o programa para o CLP 16 5 os CLPs oferecem maior confiabilidade e manutenção mais fácil Vantagens de um CLP 1 programar um CLP é mais fácil do que cabear o painel de controle do relé 2 o CLP pode ser reprogramado ao passo que os controles convencionais devem ser recabeados e muitas vezes são destruídos nesse procedimento 3 um CLP pode ser interfaceado com o sistema de computadores da fábrica com mais facilidade que os controles convencionais 4 os CLPs exigem menos espaço no chão de fábrica do que os painéis de controle de relés 17 CONTROLE NUMÉRICO COMPUTADORIZADO O trabalho de desenvolvimento inicial sobre controle numérico é creditado a John Parsons e Frank Stulen da Parsons Corporation em Michigan no final dos anos 1940 Parsons foi um empreiteiro de usinagem da Força Aérea e concebeu um meio de usar dados de coordenadas numéricas para mover a mesa de trabalho de uma fresadora para produzir peças complexas para aeronaves Com base no trabalho de Parsons a Força Aérea dos Estados Unidos fechou um contrato com a empresa em 1949 para estudar a viabilidade do novo conceito de controle das máquinasferramenta O projeto foi terceirizado em parte para o Instituto de Tecnologia de Massachusetts Massachusetts Institute of Technology MIT para desenvolver um protótipo de máquinaferramenta que utilizasse o novo princípio de dados numéricos O estudo do MIT confirmou que o conceito era viável e passou a adaptar uma fresadora vertical de três eixos utilizando controles analógicodigital combinados O nome controle numérico CN foi dado ao sistema por meio do qual eram executados os movimentos da máquinaferramenta A máquina protótipo foi demonstrada em 1952 Breve histórico 18 A precisão e a repetibilidade do sistema de CN eram muito melhores em relação aos métodos de usinagem manual disponíveis à época O potencial para reduzir o tempo não produtivo no ciclo de usinagem também era evidente Em 1956 a Força Aérea patrocinou o desenvolvimento das máquinasferramenta com CN em várias empresas diferentes Essas máquinas entraram em operação em várias fábricas de aviões entre 1958 e 1960 As vantagens do CN logo se tornaram claras e as empresas do setor aeroespacial começaram a encomendar novas máquinas com CN A importância da programação das peças ficou evidente desde o início A Força Aérea continuou a incentivar o desenvolvimento e a aplicação do CN patrocinando pesquisas no MIT para a linguagem de programação das peças para controlar máquinas com CN Essa pesquisa resultou no desenvolvimento da APT em 1958 APT significa automatically programmed tooling ou ferramenta automaticamente programada A APT faz parte de uma linguagem de programação por meio da qual um usuário poderia escrever as instruções de usinagem em comandos simples da língua inglesa e os comandos eram codificados para serem interpretados pelo sistema de CN 19 Controle Númerico CN ou numerical control NC É uma forma de automação programável Onde as ações mecânicas de um equipamento são controladas por um programa contendo dados alfanuméricos codificados Os dados representam as posições relativas entre um cabeçote e uma peça de trabalho O cabeçote é um dispositivo com uma ferramenta de corte ou outro elemento de processamento e a peça de trabalho é o objeto que está sendo processado 20 O princípio de operação do CN é controlar o movimento do cabeçote em relação à peça de trabalho e controlar a sequência de movimentos executados C O N CL U S Ã O No text present in the image 22 exemplo de peça com superfícies torneadas fresadas e furadas 4 fazer o sangramento da peça corte 1 tornear diâmetro menor 2 fresar com a peça na posição angular programada 3 criar o furo com a peça na posição desejada sequência de operações de um centro de torno fresamento 23 Componentes de um Sistema de CN 1 programa instruções no sistema de CN Cada bloco de comando especifica a posição ou movimento a ser realizado pelo cabeçote em relação à peça Uma posição é definida por suas coordenadas xyz 2 unidade de controle de máquina É um microcomputador que armazena e executa o programa convertendo cada comando em ações do equipamento de processamento um comando de cada vez Consiste em hardware e software Software inclui o sistema de controle os algoritmos de cálculo e os compiladores para converter o programa do CN em formato reconhecido pela unidade de controle da máquina 2 Hardware inclui o microcomputador componentes de interface com o equipamento e certos elementos de retroalimentação 24 Como a unidade de controle da máquina é um computador o termo controle ou comando numérico computadorizado CNC é utilizado com frequência para distinguir esse tipo de CN de seus predecessores tecnológicos que se baseavam inteiramente em eletrônica de componentes 3 equipamento de processamento Executa a sequência de passos de processamento para transformar a peça bruta em peça acabada 25 Sistema de coordenadas Consiste em três eixos lineares x y z do sistema de coordenadas cartesianas mais três eixos rotacionais a b c figura a Sistemas associados a operações de torneamento embora a peça gire esse eixo de rotação não é um dos eixos com controle numérico em um torno CNC A trajetória de corte da ferramenta em relação à peça rotativa é definida no plano xz figura b