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

Projecto — UC02953 — TMIM — Aulify