Pretende-se com estes ensaios em anel aberto confirmar o correcto funcionamento do elevador monta- cargas, testar as seguranças, tempo de percurso da cabina do patamar inferior P0 até ao patamar superior P2 à velocidade máxima, confirmar a velocidade nominal do elevador máxima, ver o estado das diversas variáveis e memórias por intermédio da tabela de animação dos programas de aplicação em software PL7 e testar falhas e avarias. Também foi possível verificar o correcto funcionamento para as frequências de funcionamento f0, f1 e f2 que correspondem as velocidades v0, v1 e v2, sendo possível alterar o valor das mesmas.
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Deste modo, para se efectuar um cálculo aproximado da velocidade máxima do elevador, foi necessário no código de texto estruturado ST introduzir o valor 10 000 para ambas as frequências f1 e f2 que corresponde ao envio de uma tensão analógica de +10 V cc do PLC para o variador de frequência que corresponde à velocidade máxima. Mediu-se o tempo que a cabina leva a efectuar o percurso do seu curso, isto é, desde o patamar P0 ao patamar P2 sem paragens, e verificou-se que esse tempo foi de 3,80 s. Como a velocidade é o deslocamento em ordem ao tempo, � = , obteve-se para um curso de 1,09 m uma velocidade de 0,29 m/s, valor idêntico à velocidade medida com o tacómetro na roda de aderência de 0,28 m/s e um pouco abaixo da obtida por intermédio dos cálculos efectuados quando da selecção da roda de aderência.
Com o teste à velocidade máxima, no decurso do movimento de descida, por falta de alguma aderência na respectiva roda, verificou-se que a cabina embateu na mola e antes deste embate o fim- de-curso inferior actuou e “cortou” a alimentação do circuito de força motriz do motor eléctrico da máquina de tracção e a alimentação do respectivo travão electromecânico. Do mesmo modo, o mesmo sucedeu no decurso do movimento de subida, quando o contrapeso embate na mola, com o fim-de- curso superior.
O estado das variáveis do tipo binário, do tipo memória de palavra ou bit de sistema, intervenientes nos programas de aplicação em SFC/IL e ST, pode ser visto na tabela de animação através dos bits para o caso de variáveis do tipo binário ou em hexadecimal para as memórias de palavra ou bits de sistema. A título ilustrativo, a Figura 4.6 representa a tabela de animação para o caso em que a cabina se encontra no patamar P0.
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Também foram efectuados ensaios para se determinar o comportamento do automatismo e processo no caso de falta ou falha de energia eléctrica. Um dos ensaios consistiu em desligar o disjuntor de alimentação do PLC com a máquina de tracção em funcionamento e consequentemente a cabina e contrapeso em movimento, simulando a falta de energia eléctrica à alimentação do PLC ou a falta da fase de alimentação. Como resultado, tem-se que a saída analógica do PLC para o variador de frequência vai a zero e faz com que o VF receba zero volts e pára o motor eléctrico de tracção e a alimentação do travão electromecânico é cortada frenando a máquina de tracção. Consequentemente a máquina de tracção pára, assim como a cabina e o contrapeso. No caso de se desligar ou cortar um condutor da saída analógica do PLC para o VF o motor de tracção pára. No entanto, nesta situação, como a alimentação do travão electromecânico é indendente e não está dependente do sentido de movimento do motor de tracção, o travão continua alimentado, não freando a máquina de tracção, caso a alterar num trabalho de melhorias futuras.
Para além da realização dos ensaios supracitados, também foram realizados testes de segurança respeitantes à actuação da paragem de emergência e do fim de curso superior e fim de curso inferior. Uma vez que a programação das linhas de código destas três seguranças estão programadas no tratamento preliminar para além do tratamento sequencial, quando da actuação de uma destas seguranças, em virtude das suas linhas de código estarem programadas no tratamento preliminar, faz com que o evoluir dos diagramas de SFC sejam bloqueados tendo como consequência a desactivação das saídas do PLC e paragem imediata da máquina de tracção e consequentemente da cabina/contrapeso. No caso de interrupção de um fio condutor de um dos sensores destas três seguranças, a consequência é a mesma que no caso da actuação de uma destas seguranças, bloqueado o evoluir do funcionamento sequencial dos diagramas de SFC com consequente paragem imediata da máquina de tracção e paragem da cabina/contrapeso.
Outro ensaio efectuado, foi a simulação da falha de um sensor de posição da cabina. Nesta situação, e devido ao funcionamento sequencial do automatismo (em SFC) não é efectuada a leitura do sinal de informação do sensor e o funcionamento do diagrama funcional sequencial continua até o contrapeso actuar o fim de curso superior ou inferior, provocando a paragem da máquina de tracção e consequente a paragem da cabina/contrapeso.
No caso de ser retirado um íman que actua um dos sensores de posição, o resultado é o mesmo anteriormente descrito, tendo como consequência a paragem da máquina de tracção devido à actuação do fim de curso superior ou inferior e a paragem da cabina/contrapeso.
Para além dos ensaios enumerados anteriormente, existem outras situações de falha que provocam avaria no automatismo e processo. Entre eles, enumeram-se avaria na fonte de alimentação que provoca falha no fornecimento da tensão contínua de +24 V CC e consequente falta de alimentação nos contactores de subida, de descida, nos relés do freio, falha no sinal de informação em cada sensor de posição de cabina (inexistência de +24 V CC aos terminais do PLC, TSX DMZ 28 DR), falha no
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sinal de informação em cada botão (B0, B1 e B2), falha no sinal de informação das seguranças de paragem de emergência (PE), fim de curso superior (FCS) e fim de curso inferior (FCI). Estas falhas em simultâneo podem ser simuladas através do desligar do disjuntor da fonte de tensão de alimentação e individualmente através do desligar dos fios condutores de cada sensor ou botão. É de notar que a fusão de um fusível do respectivo circuito de + 24 V CC também tem como consequência a falha do sinal de informação do respectivo circuito.
Desligando o disjuntor da fonte de alimentação, o motor eléctrico de tracção pára e cabina pára na posição do curso em que se encontra. Voltando a ligar o disjuntor é necessário permir o botão B0 para efectuar o rearme (reset). Se estiver fora do piso P0 volta a este ao fim de 4 segundos.
No caso de desligar o disjuntor do transformador, falta a alimentação à bobina do freio (travão electromecânico), inclusive com os relés do freio actuados. Caso o motor eléctrico de tracção esteja a trabalhar dar-se-á um aumento de corrente até 3 A. Numa instalação real isto não acontece, porque como não é dado o sinal de abertura de travão, o variador de frequência nunca accionaria o motor eléctrico de tracção.
Manutenção
Apesar do protótipo de elevador monta-cargas implementado ser robusto a nível mecânico, eléctrico e de programação, convém referir que não se devem descuidar os aspectos relacionados com a manutenção do mesmo. Deste modo, a nível mecânico deve-se verificar todos os apertos relacionados com a roda de aderência, nomeadamente a fixação da roda dentada ao veio da caixa redutora à qual está fixa a roda de aderência, o aperto de todos os parafusos relacionado com a roda de aderência e as fixações das guias, fixação da máquina de tracção à estrutura autoportante, fixação dos amortecedores de mola da cabina e contrapeso, folgas das roçadeiras da cabina e contrapeso em relação às respectivas guias, apertos de todos os parafusos da cabina e contrapeso, verificar as fixações do sistema de suspensão da cabina e contrapeso e respectivos apertos, e fixação dos apoios da estutura autoportante à mesma.
A nível de instalação eléctrica, deve-se verificar os apertos de todos os fios condutores nos respectivos componentes ao qual estão ligados, caso necessário verificar a continuidade de fios condutores, testar o interruptor diferencial trifásico, testar todos os botões e sensores relacionados com seguranças para verificar o seu correcto funcionamento, assim como dos circuitos em que estão montados, verificar o correcto funcionamento dos sensores de posição de cabina e correcta posição de colocação dos ímans dos mesmos, verificar o correcto funcionamento dos actuadores, verificar o correcto funcionamento do travão (freio) electromecânico e respectivo circuito, verificar o funcionamento do motor assíncrono trifásico de tracção, efectuar, caso necessário, as medidas dos valores de tensão e corrente dos vários componentes e circuitos.
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A nível dos códigos implementados, pode-se recorrer à tabela de animação para verificar o valor do estado das variáveis relacionadas com botões, sensores, e memórias.
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Conclusões
Neste capítulo, apresenta-se uma síntese do trabalho efectuado, os resultados mais importantes que foram obtidos e fazem-se recomendações para trabalho futuro.