Projecto — UC02952

Instalar, Comissionar e Sintonizar um Sistema Servo

Duração total: 10 horas | Modalidade: Individual ou pares | Avaliação: 0–20 valores

Contexto

A empresa PackagingTec, Lda., adquiriu uma nova célula de selagem a quente para produção de embalagens. O sistema inclui um eixo de posicionamento linear (servo) para mover o cabeçote de selagem ao longo de 300 mm. Os componentes disponíveis: - Servo drive: Siemens Sinamics V90 (1,5 kW) - Motor: Simotics 1FL6 (400V, 3,5A, 1,5 kW, 3000 rpm, encoder EnDat 23 bit) - Controlador: Siemens S7-1200 com módulo de comunicação PROFINET - Fuso de esferas: passo 10 mm/rot - Encoder linear adicional: Heidenhain LS183 (opcional para verificação)

Parte 1 — Projecto de Instalação (2h)

a) Elabore o projecto de cablagem completo: lista de conexões, especificação dos cabos, secções e comprimentos.

b) Calcule a velocidade linear máxima do eixo X (motor a 3000 rpm, fuso de 10mm/rot).

c) Calcule a força de avanço máxima (rendimento fuso 90%, motor 1,5 kW a 3000 rpm → binário = P/ω).

d) Defina o perfil de movimento para posicionamento de 300 mm: velocidade máxima 0,5 m/s, aceleração 5 m/s².

Parte 2 — Comissionamento (2,5h)

a) Descreva o procedimento completo de comissionamento do V90 (fase de identificação do motor, autotuning, teste funcional).

b) Quais os parâmetros mínimos a configurar antes da identificação automática do motor?

c) Descreva como verificar que o encoder está a funcionar correctamente (sem mover o eixo).

Parte 3 — Sintonização do PID e Análise de Resposta (3h)

a) O sistema após autotuning apresenta overshooting de 20% e settling time de 3 s. Execute o plano de ajuste dos ganhos PID para atingir < 5% overshoot e settling time < 1 s.

b) Após optimizar os ganhos, verifique e documente os seguintes parâmetros de desempenho: overshoot, settling time, erro estacionário, tempo de subida (rise time).

c) O cliente pede que o sistema possa trabalhar a diferentes velocidades (100, 300, 500 mm/s). Explique como os ganhos PID podem precisar de ajuste para diferentes velocidades e se o autotuning resolve este problema.

Parte 4 — Documentação e Relatório (2,5h)

a) Elabore o manual de operação simplificado para o operador (como inicializar, operar e parar o sistema em situação normal e de emergência).

b) Elabore o relatório técnico de comissionamento com: parâmetros configurados, resultados dos testes, parâmetros PID finais, e recomendações de manutenção.

Critérios de Avaliação

Projecto — UC02952 — TMIM — Aulify