Projecto — Programar e Comissionar Célula de Automação PLC + HMI
Projecto — UC02953
Célula de Automação Industrial: PLC + HMI + 2 Sensores + 1 Actuador
Duração total: 10 horas | Modalidade: Individual ou pares | Avaliação: 0–20 valores
Contexto
A empresa PlastiMold, Lda., fabrica peças de plástico por injecção. Uma célula de produção requer automação de um sistema de controlo de temperatura do molde, com as seguintes funcionalidades:
Processo: - Sensor 1: Temperatura do molde (PT100, 0–200°C) - Sensor 2: Pressão de injecção (0–400 bar) - Actuador: Resistência de aquecimento (0–100% via saída analógica) - Actuador digital: Válvula de refrigeração (24V DC, ON/OFF)
Especificações de controlo: - Temperatura de trabalho: setpoint configurável (default 80°C) - Controlo PID do aquecedor - Válvula de refrigeração activa se T > setpoint + 15°C - Alarme de pressão alta se P > 350 bar - Registo de todas as temperaturas (cada 10s) no historiador
Hardware disponível: - PLC: Siemens S7-1200 (CPU 1214C AC/DC/Relay) - HMI: Siemens KTP700 Basic (7" touch) - Inversor Modbus TCP para aquecedor: Schneider ATV320
Parte 1 — Projecto e Lista de I/O (1,5h)
a) Elabore a lista completa de I/O do PLC.
b) Defina os blocos de dados (DB) necessários.
c) Elabore o mapa de comunicação (PLC → HMI, PLC → Inversor ATV320 via Modbus TCP).
Parte 2 — Programação PLC (3h)
a) Escreva o bloco OB1 (Main) em Structured Text com a estrutura principal do programa.
b) Escreva o bloco FC_Escalar que converte o valor analógico bruto (0–27648) para o valor físico escalado.
c) Escreva o bloco FB_ControloTemperatura com o PID completo, válvula de refrigeração e alarmes.
d) Escreva o bloco FC_Modbus_Send que envia o valor de saída do PID para o inversor ATV320 via Modbus TCP.
Parte 3 — Configuração HMI (3h)
a) Especifique 3 ecrãs HMI: Página Principal, Detalhes Processo, Alarmes.
b) Para a página principal, descreva todos os elementos visuais, suas cores e ligações às tags.
c) Configure os 5 alarmes com prioridade, mensagem e acções.
d) Descreva como configurar uma tendência (trend) para temperatura e saída do aquecedor.
Parte 4 — Comissionamento e Relatório (2,5h)
a) Elabore o protocolo de testes de aceitação (FAT — Factory Acceptance Test) para esta célula.
b) Elabore o relatório técnico do projecto com: arquitectura do sistema, programa PLC, testes realizados e resultados, e recomendações.
Critérios de Avaliação
| Critério | Peso | Descritores |
|---|---|---|
| Projecto e lista I/O | 15% | Lista completa; tipos correctos; comunicação mapeada |
| Programação PLC | 35% | Código ST funcional; PID correcto; anti-windup; Modbus |
| Configuração HMI | 25% | 3 ecrãs especificados; alarmes com prioridade; tendências |
| Comissionamento e relatório | 25% | FAT completo; relatório estruturado; resultados coerentes |
Projecto — UC02953 — TMIM — Aulify