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Planejamento de linha automatizada de cerveja artesanal
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Planejamento de linha automatizada de cerveja artesanal
Onei de Barros Junior edited this page 2026-04-24 18:29:49 +00:00
Table of Contents
- 🎯 OBJETIVO DO TRABALHO
- 🧩 PREMISSAS GERAIS DO PROJETO
- ⚙️ ETAPAS DO PROCESSO (OBRIGATÓRIAS)
- 1. Moagem do malte
- 2. Mosturação (mash)
- 3. Filtragem (lautering)
- 4. Fervura
- 5. Resfriamento
- 6. Fermentação
- 7. Envase
- 🔢 DEFINIÇÃO DE VARIÁVEIS (OBRIGATÓRIO)
- 🔁 ESTRATÉGIA DE CONTROLE
- 🧠 LÓGICA DE AUTOMAÇÃO (UNIDADE 3)
- 🔌 PROGRAMAÇÃO EM CLP (UNIDADE 4)
- 🖥️ INTERFACE HOMEM-MÁQUINA (IHM)
- 📊 PLANEJAMENTO DA PRODUÇÃO
- ⚠️ RESTRIÇÕES (IMPORTANTE)
- 📄 ESTRUTURA DO DOCUMENTO (ENTREGA)
- 💡 DIFERENCIAL (SE O ALUNO QUISER ELEVAR O NÍVEL)
🎯 OBJETIVO DO TRABALHO
Os alunos devem projetar uma planta automatizada de produção de cerveja artesanal, contemplando:
- Integração de sistema (sensores, atuadores, CLP)
- Estruturação lógica do processo
- Definição de variáveis
- Estratégia de controle
- Programação (LADDER conceitual)
📌 Isso está totalmente alinhado com:
- Integração de componentes e software (Unidade 3)
- Uso de CLP e lógica de controle (Unidade 4)
🧩 PREMISSAS GERAIS DO PROJETO
1. Tipo de indústria
- Indústria de processo contínuo (principal) com etapas discretas
- Produção em lotes (batch)
📌 Relaciona com:
- Classificação entre processos contínuos e discretos
2. Tipo de automação
Os alunos devem assumir:
👉 Automação flexível + programável
Justificativa:
- Diferentes estilos de cerveja
- Mudança de receitas
- Produção em lotes
📌 Base conceitual:
- Tipos de automação (flexível e programável)
3. Arquitetura do sistema
O sistema deve conter:
- CLP central
- Sensores (nível, temperatura, vazão, pressão)
- Atuadores (válvulas, bombas, resistências)
- IHM (interface operador)
- Sistema supervisório (opcional)
📌 Estrutura baseada em:
- Bloco de comando, sensores e atuadores
⚙️ ETAPAS DO PROCESSO (OBRIGATÓRIAS)
Os alunos devem modelar toda a linha produtiva:
1. Moagem do malte
- Controle de acionamento do moinho
2. Mosturação (mash)
- Controle de temperatura por rampas
- Agitação
3. Filtragem (lautering)
- Controle de vazão
4. Fervura
- Controle de temperatura
- Temporização (adição de lúpulo)
5. Resfriamento
- Controle térmico rápido
6. Fermentação
- Controle de temperatura e tempo
7. Envase
- Controle de nível e volume
🔢 DEFINIÇÃO DE VARIÁVEIS (OBRIGATÓRIO)
Os alunos devem separar:
Variáveis de entrada (sensores)
- Temperatura (°C)
- Nível (%)
- Vazão (L/min)
- Pressão (bar)
Variáveis de saída (atuadores)
- Válvulas (ON/OFF ou proporcional)
- Bombas
- Resistências
- Motores
📌 Base conceitual:
- Variáveis de entrada e saída no controle
🔁 ESTRATÉGIA DE CONTROLE
Os alunos devem definir:
1. Tipo de malha
👉 Obrigatório justificar uso de:
- Malha fechada (feedback)
📌 Base:
- Controle por realimentação é padrão industrial
2. Tipo de controle por variável
Exemplo esperado:
| Processo | Controle |
|---|---|
| Temperatura mostura | PID |
| Nível tanque | Liga/Desliga |
| Vazão | Proporcional |
| Envase | Temporizado |
📌 Base:
- Técnicas de controle (PID, liga/desliga etc.)
🧠 LÓGICA DE AUTOMAÇÃO (UNIDADE 3)
Os alunos devem apresentar:
1. Fluxo do processo (sequenciamento)
- Diagrama de estados ou etapas
2. Intertravamentos (interlocks)
Ex:
- Não aquecer sem líquido no tanque
- Não bombear sem válvula aberta
3. Alarmes
- Alta temperatura
- Nível crítico
- Falha de sensor
📌 Relacionado com:
- Estruturação do funcionamento do sistema
🔌 PROGRAMAÇÃO EM CLP (UNIDADE 4)
Os alunos devem incluir:
1. Estrutura do programa LADDER
Exigir pelo menos:
- Start/Stop geral
- Controle de uma etapa (ex: aquecimento)
- Intertravamento
- Temporizador
2. Endereçamento simbólico
Exemplo:
- I0.0 → Botão Start
- Q0.1 → Bomba
- AI0 → Temperatura
📌 Base:
- Programação estruturada em CLP
🖥️ INTERFACE HOMEM-MÁQUINA (IHM)
Os alunos devem propor:
-
Tela de operação
-
Indicadores:
- Temperatura
- Nível
-
Botões:
- Start/Stop
- Seleção de receita
📌 Base:
- Interface homem-máquina como parte do sistema
📊 PLANEJAMENTO DA PRODUÇÃO
Eles devem incluir:
1. Tipo de produção
- Batch (lotes)
2. Capacidade produtiva
- Ex: 500 L/dia
3. Flexibilidade
- Troca de receita via software
📌 Base:
- Planejamento e gestão de produção
⚠️ RESTRIÇÕES (IMPORTANTE)
Os alunos devem considerar:
- Custo do sistema (não superdimensionar)
- Segurança (paradas de emergência)
- Higiene (processo alimentício)
- Confiabilidade
📌 Base:
- Limitações técnicas e econômicas do controle
📄 ESTRUTURA DO DOCUMENTO (ENTREGA)
Peça que o trabalho contenha:
- Introdução do processo
- Descrição da planta
- Fluxograma do processo
- Definição de variáveis
- Arquitetura do sistema
- Estratégia de controle
- Lógica de automação
- Trechos de LADDER
- Proposta de IHM
- Conclusão técnica
💡 DIFERENCIAL (SE O ALUNO QUISER ELEVAR O NÍVEL)
Você pode apresentar, opcionalmente:
- Receitas parametrizáveis
- Simulação (Factory IO / TIA Portal)
- SCADA
- Comunicação industrial (Modbus, Profibus)