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i "A mente que se abre a uma nova ideia jamais volta ao seu

1. 94 Figura 49 Configura o da LIGA O cities ini ii ias 95 Figura 50 Abertura da conex o com a Base de Dados 95 xvi Lista de Tabelas Tabela 1 Compara o entre os diferentes sistemas oooocnnocccnoncccnoncnononccononcnonancninnnnno 26 Tabela One amet triana 47 Tabela 3 Configura o dos par metros de controlo 56 Tabela 4 Tabela UM ZAdOres sas us aaa aan E SO DD aa 92 Tabela 5 Tabela Registo Gean iisisi das a ii 92 Tabela 6 Tab l Dados A ta es 93 xvil xviii Lista de Siglas Simbolo ASCII FINS GSM HACCP HP IR LabVIEW MRC ms OLE DB PDF PT QLP RS 232 RS 485 SMS SQL SRC TTL UDL USB VI Descricao American Standard Code for Information Interchange Factory Interface Network Service Global System for Mobile Communications Hazard Analysis and Critical Control Point Horse Power Index Register Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench Main Request Code milissegundos Object Linking and Embedding Database Portable Document Format Programmable Terminals Quad leadless package Recommended Standard 232 Recommended Standard 485 Short Message Service Structured Query Language Sub Request Code Transistor Transistor Logic Universal Data Link Universal Serial Bus Virtual Instruments XIX XX 1 Introducao Sum rio Neste cap tulo apresenta se a hist ria e as aplica es da refrigera o apresentado a m
2. rare 11 Figura 31 Comando de Escrita na mem ria errar 78 XV Figura 32 Algoritmo de recolha de temperaturas 79 Figura 33 Parte do Diagrama de Blocos da VI de LO8lD ooooconoccnncccnoccnonncnoncnannnnnnos 80 Figura 34 Janela de Logins unica died 81 Figura 35 Janela de Altera o de Palavra Chave 81 Figura 36 Introduzir Novos Utilizadores re ereareeraanes 82 Figura 37 Janela de Visualiza o de Funcion rios 83 Figura 38 Janela de Menu Principal para Administradores 0 0 0 0 ceseeeseeeseeeeeeeeeees 84 Figura 39 Janela de Menu Principal para FuNcCION TIOS ooooonocccconcncoonnnononcnonanannnnnnnos 84 Figura 40 Visualiza o das Temperaturas errar 85 Figura 41 Janela de Relat rio de Temperaturas por Ano cccooocccconcccnoncnononcninanacinnncnos 86 Figura 42 Janela de Relat rio de Temperaturas por Intervalo de tempo 86 Figura 43 Janela de Relat rio de Temperaturas por MES ccoooococonocccoonnccnoncnononanc nnnnns 87 Figura 44 Configura o da Descongela o com Resist ncias 87 Figura 45 Configura o da Descongela o sem Resist ncias 88 Figura 46 Sistema de Base de Dados id ass sicad nelelan ain 90 Figura 47 Modelo Entidade Relacionamento 91 Figura 48 Configura o do Fornecedor da Base de Dados
3. theses ql I Figura 2 Conector IROPZ48500 1 3 Outros acess rios Existem dois acess rios que possibilitam a modifica o dos par metros do controlador de temperatura Compact Control remote e chave de programa o As chaves de programa o PSOPZKEY00 e PSOPZKEYAO permitem realizar o upload ou download dos par metros do controlador O Compact Control Remote possibilita a altera o de alguns par metros do controlador 112 Anexos 1 4 Caracteristicas el ctricas As caracter sticas el ctricas englobam a tens o de alimentac o entradas mais especificamente sondas de temperatura sa das em rel e por fim os esquemas el ctricos 1 4 1 Alimentac o Os modelos dispon veis fornecem mudan a de alimenta o de 115Vac a 230Vac comuta o ou 230Vac de fonte de alimenta o Al m disto todos os modelos possuem o modo de baixa pot ncia de modo a aumentar a imunidade a quedas de tens o da rede Quando a tens o dentro dos instrumentos cai abaixo de um certo limite o controlador desliga o display para reduzir o consumo de energia embora continue a funcionar normalmente os principais reles mant m o seu estado e logo que a tens o volte ao n vel normal o display volta tamb m ao n vel normal 1 4 2 Entradas Todos os modelos da s rie t m duas entradas para sondas de temperatura do tipo NTC ou PTC e tamb m duas entradas digitais Dependendo dos modelos as rest
4. Figura 33 Parte do Diagrama de Blocos da VI de Login 6 3 1 Login A janela de Login apresentada quando o utilizador inicia o programa Figura 34 Esta permite a valida o do utilizador atrav s da introdu o do nome do utilizador e da respectiva palavra chave Deste modo o acesso restringido a pessoas autorizadas protegendo se assim os dados da c mara frigor fica e das vitrinas Depois da valida o realizada surge o menu principal correspondente fun o do utilizador funcion rio ou administrador A valida o executada quando o utilizador carrega no bot o de OK A VI obt m o Utilizador e a Palavra Chave enviando de seguida um pedido de obten o da Palavra Chave do Utilizador Base de Dados A Base de Dados retorna a Palavra chave VI para compara o com a Palavra Chave introduzida pelo Utilizador Caso n o haja correspond ncia entre as duas Palavras Chave emitida uma Janela de Aviso com a mensagem Palavra chave Errada Caso contr rio surge o Menu Principal Existe a possibilidade da Base de Dados n o retornar Palavra Chave Neste caso o Utilizador n o existe na Base de Dados sendo apresentado uma Janela de Aviso com a seguinte mensagem Utilizador Inv lido 80 Aplica o desenvolvida em LabVIEW E roon amp Uilizador TEEN Palavra Chave Co eel Figura 34 Janela de Login 6 3 2 Altera o de Palavra Chave O utilizador pode alterar a Palavra Chave atra
5. o entre eles No cap tulo 4 descrito o funcionamento do controlador de temperatura e a configura o dos par metros de controlo e comunica o O cap tulo 5 apresenta o desenvolvimento do m dulo de software desenvolvido para o aut mato sendo apresentado o m dulo de recolha de temperatura comunica o com o controlador de temperatura processo de descongela o e o controlo da temperatura de refrigera o 2 No cap tulo 6 apresentado o software desenvolvido na plataforma gr fica LabVIEW descrevendo todas as funcionalidades e o interface desenvolvido ainda abordado o protocolo de comunica o entre o software desenvolvido e o aut mato O cap tulo 7 constitu do pelo desenvolvimento da base de dados da aplica o sendo apresentado o desenho da base de dados e a comunica o entre o software Por ltimo no Cap tulo 8 s o apresentadas conclus es e propostas de melhoramentos futuros 28 Introdug o 1 7 Refer ncias 1 Dossat R J Principles of Refrigeration 3rd ed Englwodd Cliffs Prentice Hall Career amp Technology 1991 2 Monteiro V Novas T cnicas de Refrigera o Comercial em Hotelaria Volume I Lidel 2001 3 www domopor com PT PAGE_Solucoes_TCS htm acedido em Marco de 2009 29 Introdu o 30 2 Refrigeracao Sumario Neste capitulo descrito na secg o de circuitos frigor ficos o principio de funcionamento da refrigera o os co
6. um modelo da s rie PowerCompact da empresa Carel Este controlador foi desenhado para o controlo de unidades de refrigerac o sendo composto por microcontroladores electr nicos integrados com um display A s rie Power Compact disponibiliza configura es com 2 3 4 e 5 rel s rel de 2HP cavalos de potencia para o compressor e a possibilidade de mudan a de alimenta o da tens o de entrada 115 230 Vac Os modelos da s rie s o M S F Ce H que possuem diferentes fun es Figura 1 Controlador de temperatura PowerCompact da Carel O interface do controlador de temperatura divide se em dois componentes o teclado e o display O teclado permite configurar os modos de opera o do controlador ciclo cont nuo HACCP sinalizar as sa das tais como sa das auxiliares ventoinha compressor Al m disto o display permite visualizar a temperatura dentro da bancada As fun es dos elementos do teclado e display s o as seguintes Teclado 1 HACCP Permite o acesso aos par metros relativos ao sistema alarmes HACCP 2 ON OFF Liga Desliga o controlador 3 PRG MUTE Permite aceder aos par metros de configurac o e frequ ncia como a atribui o autom tica de endere os de rede e a reinicializa o de alarmes 4 UP CC Activa desactiva a func o de ciclo cont nuo 109 Anexos 10 1 12 13 14 15 16 17 18 19 LIGHT Activa desactiva sa da auxiliar 2
7. 86 Aplica o desenvolvida em LabVIEW E Tempo C maras Frigorificas Ano Wvitrinas Ano vitrina 1 2009 Mes fe Intervalo de Tempo Janeiro e EXCEL PDF PDF EXCEL Sair Figura 43 Janela de Relat rio de Temperaturas por M s 6 3 9 Configura o da Descongela o Foi desenvolvido um interface em LabVIEW para a configura o das descongela es das vitrinas No interface poss vel seleccionar o tipo de descongela o Figura 44 e Figura 45 Consoante o tipo de descongela o s o mostrados os campos correspondentes aos tempos em cada fase da descongela o descritos no cap tulo da refrigera o Os campos de Intervalo entre Descongela es Hora de Inicio e Arranque Paragem do Compressor s o comuns aos dois tipos de descongela o Al m disto necess rio configurar a porta de comunica o s rie para a comunica o com aut mato Os par metros s o enviados para posi es de mem ria espec ficas Configura o Descongela o E xj Descongela o Com Resist ncias te Sem Resist ncias e Ti T3 Arranque Paragem do Compressor do Jo Jo T2 T4 Porta Serie do 4 0 como f Intervalo entre Descongela es horas Jo Hora de Inicio Configurar Sair J 00 00 Figura 44 Configura o da Descongela o com Resist ncias 87 Aplica o desenvolvida em LabVIEW x Descongela o Com Resist ncias gt Sem Resist ncias e n 13 A
8. o Comercial em Hotelaria Volume I Lidel 2001 3 Primozic J amp Sverko R Control in Refrigeration Systems 4 Brochura da Vitrina Columbus http www jordao com 5 User Manual PowerCompact 6 www eliwell it acedido em Margo de 2009 7 www eliwell it product aspx id 856 acedido em Setembro de 2009 43 Refrigera o 44 3 Sistema de Monitorizac o e Controlo Sum rio Neste cap tulo s o apresentadas as duas abordagens estudadas para o sistema de monitoriza o do talho apresentada a solu o com base nos controladores de temperatura existentes no talho especificando os equipamentos necess rios e o respectivo or amento A solu o alternativa de monitoriza o e controlo adoptada neste trabalho baseada em controladores de temperatura da OMRON tamb m especificada neste cap tulo Em cada um dos sistemas apresentado a composi o e o funcionamento 3 1Sistema com base no equipamento existente 3 2 Sistema de Monitoriza o com base em equipamento OMRON 3 3 Sistema de Controlo 3 4 Refer ncias 45 Sistema de Monitorizag o e Controlo 3 1 Sistema com base no equipamento existente Nesta secg o apresentado um sistema de monitorizag o com base na utilizag o dos controladores de temperatura existentes no talho bem como s o detalhados os constituintes da solu o e o respectivo or amento 3 1 1 Sistema de monitoriza o com controladores da Carel Numa prim
9. refrigera o comercial no entanto a diferen a entre os dois tipos reside no maior n mero de equipamentos de refrigera o utilizados na capacidade e na necessidade da contrata o de um engenheiro credenciado As aplica es t picas s o grandes f bricas de embalagem de produtos alimentares carne peixe aves alimentos congelados e similares f bricas de cerveja e f bricas industriais tais como refinarias de petr leo f bricas de qu micos borracha e plantas entre outros 1 2 4 Refrigera o Mar tima e de Transporte A Refrigera o Mar tima refere se refrigera o a bordo dos navios englobando mais especificamente a refrigera o de barcos de pescas navios de transporte de carga perec vel e refrigera o das provis es a bordo das embarca es J a Refrigera o de Transporte direccionada a equipamentos de refrigera o instalados em cami es e comboios de transporte de elementos perec veis em longas dist ncias 1 2 5 Ar Condicionado de Conforto O Ar condicionado de conforto tem como fun o o controlo das condi es do ar em determinados espa os destinados ao conforto de pessoas Isto implica o controlo do fluxo do ar temperatura humidade tanto como a filtragem e limpeza do ar Os equipamentos deste tipo est o instalados em lares escolas escrit rios hot is lojas edif cios p blicos f bricas autom veis autocarros comboios avi es e navios 1 2 6 Ar Condicion
10. sondas as entradas anal gicas sa das digitais e a comunica o s rie Existem duas entradas anal gicas para a medi o da temperatura dispon veis em todos os modelos figura 7 No entanto necess rio seleccionar o tipo de sonda NTC ou PTC a utilizar atrav s dos par metros presentes no menu CnF Os intervalos de medi o de temperatura dos diferentes tipos de sondas s o os seguintes e Sonda NTC 50 a 110 C e Sonda PTC 55 a 140 C Neste modelo de controlador existe uma vers o que fornece uma entrada digital com op o de alarme de porta aberta Esta vers o poder ser a vers o instalada nas arcas do talho boticas As sa das dispon veis em todas as vers es deste modelo s o tr s rel s As correntes m ximas admiss veis nos rel s s o para as sa das do degelo compressor e ventoinha as seguintes e Degelo 8 Amperes e Compressor 8 Amperes e Ventoinha 15 Amperes A tens o de alimenta o pode ser 12 Volts cont nuos ou 230 Volts alternados A comunica o s rie existente neste controlador destina se ao download upload e ao reset dos par metros atrav s do Copy Card Este modelo nao possui suporte para rede O modelo desta marca que possui suporte a rede o ID 974 LX MODBUS atrav s do protocolo Modbus 118 Anexos MODEL 12 230V ID 974 12 V A B C Supply O ID 974 230 V A B C Figura 7 Esquema el ctrico ID 974 230V e 12V 1 Contacto comum do rel
11. AUX Activa desactiva a sa da auxiliar 1 DOWN DEF Activa desactiva degelo manual SET permite em conjunto com o UP CC a impress o de relat rio alterar visualizar o valor refer ncia setpoint COMPRESSOR ON quando o compressor liga Pisca quando a activa o do compressor adiada Display FAN ON quando a ventoinha liga Pisca quando a activa o do ventilador impedida a avarias Defrost ON quando o descongelamento activado Pisca quando a activa o do degelo impedida devido desactiva o externa ou procedimentos em curso AUX ON quando a sa da auxiliar 1 e ou 2 seleccionado atrav s do AUX activada ALARME ON seguintes pr activa o da entrada digital alarme externo atrasado Pisca no caso de alarmes durante opera o normal por exemplo alta baixa temperatura ou no caso de alarmes externos a partir de uma entrada digital imediato ou retardado REL GIO ON se pelo menos uma temporiza o de degelo foi fixada LIGHT ON quando a sa da auxiliar 1 e ou 2 seleccionada com luz activada SERVI O Pisca em caso de avarias por exemplo erros da EEPROM ou descoberta de erros DISPLAY Exibe a temperatura na faixa 50 a 150 C A temperatura mostrada com uma resolu o de d cimo de um grau entre os valores de 19 9 e 19 9 C O visor dos d cimos pode ser desabilitado alterando o par metro relacionado HACCP ON quando a fun o HACCP activ
12. After validating the access a main window with several buttons related to different functions is shown Depending of the user permissions manager or employee different options are available If the user is a manager the menu consists of the following items Introduction and preview of employees Employees to be advised Temperatures Reports Display of temperatures View temperature in real time Change of password 132 If the user is an employee the system shows the following features temperature reports temperature display temperature display in real time and changing the password Figure 10 shows a menu for introduction the staff elements in particular the employee s name address phone number the user login and password and password confirmation This window is only available to the user with the function of manager If the user forgets to fill any of the fields a pop up window appears to warn that it lacks to fill up a field An example is the case of a wrong password where it appears the following message Wrong Password If multiple fields are unfilled the following message will be showed Fill the missing fields It must be referred that the program is written in Portuguese None Funcin rios Nome Morada Tebfone A Ricardo Fretas 366236063 Morado Jo Coste Fuel ta Nuno Darel maz 2 Antonio Costa Rua 14 Telemavel
13. o a ar for ado sendo que a expans o do fluido refrigerante realizadas com v lvulas de expans o de termost ticas Estas vitrinas s o tamb m constru das em m dulos de montagem para z vitrinas em linha Neste caso o grupo compressor instalado dist ncia e os 37 Refrigera o Zz evaporadores s o alimentados por v lvula de expans o Esta configura o muito utilizada nas cadeias de supermercados e hipermercados Todas as vitrinas de exposi o devem possuir um term metro de indica o digital para os clientes do estabelecimento Esta norma obrigat ria para todos os equipamentos cuja fun o seja a conserva o e exposi o de produtos alimentares perec veis 2 2 2 Descri o da vitrina utilizada no talho As vitrinas instaladas no Talho Boticas s o do modelo Columbus Figura 3 fabricadas pela empresa portuguesa Jord o Cooling Systems A vitrina Columbus um expositor destinado s Charcutarias Talhos e Supermercados 4 Todas as vitrinas s o ventiladas e est o preparadas para a montagem da unidade condensadora dist ncia isto podem ser instaladas individualmente ou em linha O intervalo de funcionamento da vitrina Columbus situa se entre O e 3 C sendo o g s refrigerante utilizado o R404A A vitrina est equipada com term stato digital PBOOCOHBOO Figura 4 s rie PowerCompact da empresa Carel 5 Este term stato foi concebido para o controlo de unidades de refrigera o s
14. 6 3 8 Relat rios de temperatura vivirla tidas eta data iate qo gd 85 6 3 9 Configura o da Descongela o erre 87 6 4 Refer ncias ini ir iaa 88 A ota US haa era es a ene teaatet ace 89 Gal O E RO 90 dez Escolha Ga Base de DAdOS iiss A es Rae E Oe 90 7 3 Constru o da Base de DAdOS asse oiasssvareensessacoscgaaceacaiseatansee sce aentiedactesoess 91 7 3 1 Modelo Entidade RelaciONamento coococonncccnoncccnoncnonnnncnnnncnonanacinnnnnos 91 7 3 2 Tabelas Desenvolvidas cord dido Dodo 91 7 4 Liga o do LabVIEW a Base de DadoS ooococcnocccnoncccnonccononcnononanonanacnnnnacnnns 93 7 5 Queries ICRI OVID AS A De e 95 LO RA A O a 97 Conclus o e Sugest es para Trabalhos FUturoS oooocccnncccconocccoonnccnoncconananonns 99 PRINS OS o neo aes sn A O A AR 103 xiii Xiv Lista de Figuras Figura 1 Diagrama Temporal da Descongela o com Resist ncias El ctricas 36 Figura 2 Diagrama Temporal da Descongela o sem Resist ncias El ctricas 37 Figura 3 Vitrina COD A EA es 38 Figura 4 Term stato digital PBOOCOHBOO c ooooonnocococnconcnonnnononononcnnncnnn ccoo cnn ncnnncnnnnno 38 Figura 5 Conector IROPZASS Diana 40 Figura 6 Eliwell DI da E a 41 Figura J Plantado Tallo 42 Figura 8 Sistema com base no equipamento existente ooooonnnconocccocnnonnnononcnononannnnnnns 47 Figura 9 Diagrama de Comunica es do Sistema de Monitoriza o 49 Figura 10 Sistema de Cont
15. A mente que se abre a uma nova ideia jamais volta ao seu tamanho original Albert Einstein 11 Disserta o efectuada sobre a supervis o cient fica da Doutora Filomena Soares Professora Associada do Departamento de Electr nica Industrial da Universidade do Minho 111 iv Resumo A refrigerag o possui um papel importante na Industrial Hoteleira O armazenamento de produtos alimentares em equipamentos de refrigera o e congela o est presente nesta Ind stria Para assegurar a qualidade dos produtos armazenados exigido por lei o registo de temperatura dos produtos em intervalos de tempo pr determinados Existem j no mercado sistemas de monitoriza o e controlo de processos de refrigera o No entanto estes sistemas apresentam caracter sticas n o modulares sem possibilidade de expans o de fun es e possuem um custo elevado A maior parte destes sistemas pertencem s marcas de fabricantes de controladores de temperatura Nesta disserta o descrito o desenvolvimento de um sistema flex vel modular e vers til de monitoriza o e controlo de um sistema de refrigera o num estabelecimento comercial em particular um talho O projecto consiste na liga o em rede de controladores locais de temperatura das arcas frigor ficas e comunica o com o sistema central de gest o de informa o e de alarmes Numa primeira fase estudou se qual a configura o de controlo mais adequada ao si
16. Access 2007 database The software has different levels of permission access Also a statistics analysis can be performed and configuration of defrost evaporator parameters The control system controls the cooling system and performs evaporator s defrost We strongly believe that this structure meets all the proposed requirements making it a useful and versatile system for a correct use in commercial systems The future work includes the integration of a GSM modem connected to the PLC with the 133 Anexos purpose to send a message in case of a power failure or an equipment malfunction References 1 Monteiro V 2001 Novas T cnicas de Refrigera o Comercial em Hotelaria Volume I Lidel in Portuguese 2 Dossat R J Principles of Refrigeration 3rd ed Englwodd Cliffs Prentice Hall Career amp Technology 1991 3 Estados Unidos Navy Bureau of Naval Personnel Refrigera o e condicionamento de ar U S Navy Bureau of Naval Personnel Training Publications Division S o Paulo Hemus 4 http www danfoss com Portugal BusinessAreas Refrigerati on and Air Conditioning EducationAndTraining Refrigeratio nSystem htm accessed on March 2009 5 http www carel com carelcom web eng mercati freddo jsp accessed on March 2009 6 http www domopor com PT PAGE_Solucoes_TCS htm accessed on March 2009 7 www omron pt accessed on March 2009 8 www eliwell it accessed on March 2009 9 www n
17. Figura 3 Intensidades dos reles do controlador 1 4 4 Esquemas O esquema el ctrico ilustrado na figura 4 o modelo que possui mais entradas e sa das To Remote Display Reb 1 Rel 2 Rel 3 Reed Rel 6 12 2 A Bisa EIA BISA 10 10 A BA 2FLA 1A RA ENGOTIO 1 UL 873 124 SFLA WLRA BA 2FLA T2LRA BA 2FLA 12LRA 12A 12FLA TARA To Carel Network display and Ki Power supply PBOOH HN 0 118 230Vac PBOOH HR 0 PB00H HC 0 PB00H HB 0 Figura 4 Esquema el ctrico da s rie PoweCompact O n mero de rel s pode variar dependendo do modelo A alimenta o tamb m pode variar 114 2 Anexos Para os modelos S e C da s rie PowerCompact o esquema o seguinte To Remote Display Rel 1 Reb 2 Rete 4 Rel 3 ENGO730 t 12 8 A SMA SUNDA Bisa 250Vac UL 873 12A 12FLA SAIFLA SAIFLA SAZFLA O TILRA GLRA GLRA 12LRA Maximum current on terminals and 8 12A Serial nterface To Carel Network Power supply 115 230Vac PB00C SN 0 L PBOOC SR 0 PBOOC SC 0 PB00C SB 0 Figura 5 Esquema el ctrico da s rie PowerCompact Small 115 Anexos 2 Controlador de temperatura ID 974 da Eliwell O controlador de temperatura nas c maras frigor ficas da marca EliWell modelo ID 974 A figura 6 apresenta o interface do controlador E E A fnec Y set lit 4ll 10574 Figura 6 Controlador de temperatura EliWell ID974 2 1 Int
18. Telefone Flavio Costa Rua 4 15 la Para Russ 16 Sande Costa Rus 17 Login Ricardo Fipe Miranda Rua Santo Antoni 96 Ricardo Fie Miranda Fritas Rua Santo Arkon 96 mem E reo 2 Palavra Chave r Confemar Palavra Chave E a Fun o Administrador T em nam Fig 10 Introduction of staff The system manager must define the list of employees to be advised by sending a SMS message Short Message Service via the GSM modem in case of an alarm generation The order by which the employees are warned is defined by the priority It is possible that two employees have the same priority thus they are informed at the same time with a message The temperature reports window allows the user to obtain reports of the temperature by month within a given period of time in a year This time period is related to one cold room or display case These reports can be generated in Excel or PDF Formats In the View temperature window it allows the selection of a refrigerator or display case and the visualization of the corresponding temperature display in real time The user password can be changed in the password window Figure 11 This window asks for the user old password the new password and the confirmation of the new password In order to confirm this operation it is necessary to press the button Mudar Change Alterar Palavra Chave x Palavra Chave Antiga Palavra Chave Nova Confirme a Palavra Chave Fig 11 Changing user s pa
19. The program allows the connection to Microsoft Access SQL Server and Oracle The advantage of using the database versus file system are the reduction of the development time sharing of data in the application level data security data integrity reduction of redundancy and the modified data are immediately available The design of the database is done by the construction of the Entitiy Relantionship diagrams reflecting the perception that users have to the data which are independent from any physical implementation The diagram entities relantionships uses a graphic convention which aims to give a simple intuitive and fast understanding of the configured entities and the corresponding relantionships between them The attributes or data fields of an entitiy provide relevant information a particular entitiy and the attributes characterizing an entitiy The database developed consists of three tables with different purposes e Chamber features cold room display cases Number of room display description display or cold room maximum and minimum temperature allowed e Record store the temperature of each chamber The table fields are register number date of registration time of registration chamber temperature chamber number e User save the data of the users of the program in LabView such as the login and password of employees telephone number position phone priority of transmission The relantionships
20. activada Flag do timer do tempo de paragem configur vel do compressor e flag do tempo configur vel activada Flag do timer da Fase 2 activada e flag de fase 2 activada Flag do timer da Fase 3 activada e flag da fase 3 activada Flag do timer do tempo de arranque configur vel do compressor e flag do tempo configur vel activada Flag do timer da Fase 4 activada e flag da fase 4 activada Flag do timer da Fase 5 activada e flag de fase 5 activada Figura 20 Grafcet de Descongelac o com resist ncias 65 Aplica o desenvolvida no aut mato 5 3 2 Descongela o sem Resist ncias Este Grafcet foi constru do com base no processo de descongela o sem resist ncias descrito no cap tulo 2 Desactivar o ventilador do evaporador e activar Desactiva o compressor e activa o timer de tempo configur vel de paragem do compressor Activa o timer da Fase 2 Activa O compressor e activa O timer de tempo configur vel de arranque do omore Activa o timer da Fase 4 Activa o ventilador e a flag para o controlo da temperatura Flag do timer da Fase 1 activada e flag da fase 1 activada Flag do timer do tempo de paragem configur vel do compressor e fiag do tempo configur vel activada Flag do timer da Fase 2 activada e flag da fase 2 activada Flag do timer do tempo de arranque configur vel do compressor e fag do tempo configur vel activada Flag do timer da Fase 3 activada e flag dafase 3 activa
21. c digo que distingue os diferentes comandos Define se FA ASCII 46 41 para comandos FINS e Response wait time o tempo de espera do CPU Unit desde que recebe o comando at retornar a resposta Foi definido como F que corresponde a 150 ms 75 Aplica o desenvolvida em LabVIEW e ICF Especifica se h ou n o network relays definido como 00 ASCII 30 30 quando se envia comandos para um CPU Unit directamente para o computador e DA2 Destination Unit Address Endere o da unidade de Destino No Host Link mode assume se que a unidade de destino o CPU Unit sendo configurado como zero ASCII 30 30 e SA2 Source Unit Address Endere o da unidade de Partida Configura o endere o da unidade que est fisicamente conectada ao computador Quando est conectada ao CPU Unit altera se para 00 Configurou se como 00 e SID Source ID Este valor deve ser zero e FINS Command Code Constitu do pelo Command Code e o texto de acordo com o comando FINS e FCS Frame Check Sequence o terminador requerido para o fim do comando Configurar o terminador como CR ASCII 2A OD O Formato principal da trama de envio utilizada pelo LabVIEW em todas as tramas enviadas foi O OOFAF00000000 complementadas com diferentes tipos de comandos A trama recebida pelo LabVIEW do comando enviado tem o formato demonstrado pela Figura 28 Os campos mais importantes s o o FINS Respons
22. de utilizadores obten o das temperaturas de registo gera o de relat rio em PDF ou Excel e visualiza o do hist rico de temperaturas Na transfer ncia de temperaturas do aut mato para o computador utilizou se uma VI dispon vel no LabVIEW como suporte de comunica o Foi criada uma VI que implementa o protocolo FINS permitindo deste modo a comunica o Depois de recolhidas as temperaturas tornou se necess rio armazena las na Base de Dados em Microsoft Access 2007 sendo por isso criada outra VI O software tamb m possui a funcionalidade para a cria o de Relat rios de temperaturas Os relat rios podem ser gerados nos Formatos de PDF e Excel No formato PDF utilizou se uma vers o de demonstra o Carya s PDF Toolkit for LabVIEW que fornece a maior parte das funcionalidades da vers o profissional Para o Excel utilizou se o LabVIEW Report Generation Toolkit for Microsoft Office 1 1 3 Os relat rios podem ser configurados consoante os seguintes par metros c mara vitrina ano m s ou intervalo de tempo A gest o de utilizadores realizada no LabVIEW em conjunto com a base de dados em Access Foram desenvolvidas VI em conjunto com LabVIEW Database Connectivity Toolkit que interagem com a Base de Dados permitindo a introdu o de utilizadores restri o do acesso s a utilizadores registados e obten o do hist rico de temperaturas Por fim desenvolveu se um software para configura o dos par metros
23. demonstra a Figura 25 Foi configurado as comunica es do m dulo SCU41 para a comunica o com o controlador de temperatura ESCN com os seguintes par metros e Serial communications mode Protocol Macro e Data Length 7 bits e Stop bits 2 bits e Parity Even e Baud Rate 9600 bps 68 Aplica o desenvolvida no aut mato RE nal Pin A ignal ae Set pen HTA CU41 3A be j Gem _ RDA Re __ FG Hood Figura 25 Ligac o de rede do m dulo SCU41 com o controlador de Temperatura ESCN 5 5 2 Protocol Macro Na constru o do Ladder para a comunica o com o controlador de temperatura ESCN utilizou se um Protocol Macro isto um procedimento que define a trama enviando um pedido e recebendo a resposta 4 O Protocol Macro utilizado foi o Variable Area Read referente ao protocolo de comunica o CompoWay F cuja fun o ler o conte do de n mero especificado de elementos a partir de um enderego Para configurar o envio de dados no Variable Area Read necess rio indicar um endere o de rea de mem ria e colocar os valores a partir desse endere o O endere o D20 definido com o s mbolo send word na Figura 26 Os valores correspondem aos seguintes na trama CompoWay F e N meros de dados a enviar Valor 5 Hex na D20 e N mero do N Valor 0001 Hex na D21 O valor do n varia consoante o controlador de temperatura na rede e Tipo d
24. dispositivo que permite manter um diferencial de press o entre o lado de alta e o lado de baixa press o No processo de expans o o l quido condensado recolhido num dep sito Neste recipiente a press o muito mais elevada que a press o no evaporador porque est directamente sob a influ ncia da press o gerada no compressor A v lvula de expans o permite reduzir a press o para que a evapora o ocorra a baixa press o mantendo a diferen a de press o enquanto a temperatura de servi o exigida no evaporador n o for atingida Para melhoria da expans o antes da v lvula de expans o o l quido dever encontrar se a uma 33 Refrigera o Zz temperatura ligeiramente abaixo do ponto de ebuli o isto subarrefecido A evapora o inicia se por redu o repentina da press o a jusante do expansor que normalmente uma v lvula no entanto nos circuitos de baixa pot ncia poder ser um tubo capilar 2 2 1 2 7 V lvula Solen ide uma v lvula herm tica e estanques servo accionada de accionamento directo do tipo tudo ou nada e normalmente instaladas nas linhas de liquido aspira o As tens es de alimenta o das bobines s o normalmente 230V 2 1 2 8 Term stato Digital O term stato digital um dispositivo electr nico que permite controlar a temperatura do interior do recinto a refrigerar realizando tamb m a descongela o autom tica do evaporador O term stato realiza a pa
25. mem ria correspondente soma do primeiro elemento da tabela mais o contador de elementos da tabela De seguida usa se a instru o MOV 021 para colocar o elemento a guardar na tabela no valor apontado pelo IR O procedimento de introdu o data e hora na tabela 1 Leitura da data e hora presente no aut mato com o respectivo armazenamento em hora e minutos m s e dia ano em espa os de mem ria diferentes Guardar as horas e minutos na tabela Incrementar o contador de elementos da tabela Guardar m s e dia na tabela Incrementar o contador de elementos da tabela Guardar ano na tabela ph OY SE ay A O Incrementar o contador de elementos da tabela O Ladder para este procedimento encontra se no Anexo 5 5 6 2 Armazenar a temperatura O procedimento do armazenamento da temperatura na tabela semelhante ao armazenamento da data e hora na tabela O Ladder deste procedimento descrito no Anexo 5 Os passos para este procedimento s o os seguintes 1 Leitura da temperatura medida no controlador de temperatura 2 Guardar a temperatura na tabela 3 Incrementar o contador de elementos da tabela 71 Aplica o desenvolvida no aut mato 5 7 Refer ncias 1 CJIM CPU Programmable Controllers Operation Manual 2 SYSMAC CS CJ Series Serial Communications Boards and Serial Communications Units Operation Manual 3 ESCN ESAN ESEN Digital Temperature Controllers Communications Manual Omron 4 S
26. os Gis LI sata OR nad tes Ca AU a 65 5 3 1 Descongelac o com Resist ncias rece 65 5 3 2 Desconvela o sem Resist ncias A DR E oe 66 5 4 Controlo da descongela o e da temperatUld oooooocccnoncccnoncccnoncnonancninnnncnnnnos 66 5 5 Comunica o com o controlador de temperatura 67 Deak SAT soe sey RA ERRO SR ARS SR PDR Eae 67 5 5 2 Protocol Macro cuacssntrasia edi knit eal bie el eee 69 5 6 Rotina de armazenamento da temperatura 70 5 6 Armazenar adata occu tio hes Meee ae Bek Cia 71 5 0 2 Armazenar a Lemper aura a 71 Dif A O profa ES 72 6 Aplica o desenvolvida em LabVIEW o 13 Gilles trod CAG RR RSS RR DE RR DDR NR PRN RR SPTE Sn 74 6 2 Comunica o COM O aut mato 000 cece ceeneecssececeseeeceeceecseeecteneecseeeecseeeesaes 75 02A Protocolo FIN Sien a a A e oie EE ue 75 6 2 2 Algoritmo de transfer ncia de temperaturas ocooonnncnnnnononnnnnncnonnnanncnnnno 78 63 Interface desenvolvido uta A Bae A eat eee aed 79 A A E 80 6 3 2 Altera o de Palavra Chave ooooonnnccnnnncccnonnccnonnconanacononacononaconnnoconananoon 81 6 3 3 Introdu o de MUZE 82 6 3 4 Visualiza o de utilizadores senior iris tadas 83 6 3 5 Menu principal para o Administrador 83 xii Te 6 3 6 Menu principal para Funcion rios ccoocccnoncccnoncncnonnnononcncnnnanonnncncnnncnnnno 84 6 3 7 Visualiza o das Temperaturas ooococnnncccnnncccnoncnnnonononnnnnnnnnanonnnnnnnnncnnnns 85
27. possibilidade de se fundirem O caso a resolve se com a realiza o de um processo de vazio pr vio remo o do refrigerante do evaporador e simult neo descongela o No caso b usa se um term stato que regule o final da descongela o eliminando a possibilidade de fus o das resist ncias 35 Refrigera o 2 1 4 1 Descongelac o com Resist ncias El ctricas O procedimento de descongela o com resist ncias el ctricas descrito nas al neas abaixo recorrendo ao aux lio de um diagrama temporal Figura 1 Ventilador Compressor Resist ncias Figura 1 Diagrama Temporal da Descongela o com Resist ncias El ctricas Fase 1 Nesta fase desliga se o ventilador para iniciar o processo de vazio O compressor ir absorver todo o refrigerante presente no evaporador Fase 2 Nesta fase desliga se o compressor para a continua o do processo de vazio Fase 3 Nesta fase activam se as resist ncias de aquecimento para descongelar o gelo existente nas p s do evaporador A dura o desta fase pode ser definida atrav s de um intervalo de tempo ou de uma temperatura na qual n o exista gelo no evaporador Fase 4 Nesta fase desliga se as resist ncias de aquecimento e liga se o compressor Deste modo activa se o arrefecimento ocorrendo o escoamento da gua gerada pela descongela o do gelo O evaporador n o activado para evitar que o ar quente seja espalhado para o espa o refrigerado Fas
28. um conversor USB RS485 CVSTDUMORO No computador necess rio a aplica o ComTool da Carel que permite gerir os par metros de controlo atrav s do upload ou download a partir do controlador Figura 5 Conector IROPZ48500 2 3 Descri o das c maras frigor ficas Nesta sec o descrito o funcionamento e os componentes das c maras frigor ficas presentes no talho 2 3 1 C mara Frigorifica As c maras frigor ficas s o equipamentos hermeticamente selados em chapa de a o com uma isola o em poliuretano Os evaporadores utilizados s o do tipo ar for ado ou est tico normalmente montados no tecto Na parte superior tem instalado um grupo condensador herm tico ou semi herm tico podendo ser instalado a dist ncia A porta da c mara possui uma veda o herm tica dotada de fecho possuindo um dispositivo de abertura no interior por raz es de seguran a Quando s o abertas as portas um micro switch instalado desliga os ventiladores dos evaporadores de forma a evitar a sobrecarga da refrigera o 40 Refrigera o 2 3 2 Descri o da C mara frigor fica No talho existem tr s c maras frigor ficas com fun es diferentes Uma das c maras destina se ao congelamento com um evaporador equipado com resist ncias para descongela o O talho tamb m possui uma c mara de conserva o e outra para desmanche Cada C mara possui um controlador digital da Eliw
29. 2 Contacto aberto do rel de degelo 3 Contacto fechado do rel de degelo 4 Contacto aberto do rel do compressor 5 Contacto aberto do rel da ventoinha 6 e 7 Alimenta o 8 e 9 Entrada da sonda 1 evaporador 8 e 10 Entrada da sonda 2 term stato A Entrada TTL para o Copy Card 119 Anexos Anexo 4 Esquema El ctrico de Liga o do Controlador de Temperatura ESCN ao aut mato CJ1M CPU 21 OUTO Compressor Resist ncia 120 Anexos Anexo 5 Refer ncia ao Ladder desenvolvido para o aut mato O c digo em Ladder encontra se em anexo no CD 121 Anexos Anexo 6 Listagem de VI desenvolvidas VI Desenvolvida Fun o Configura o VI para configurar a porta s rie write DM v3 VI que gera parte da trama de escrita na Mem ria timer horas v2 Converte horas para timer de milissegundos timer min v2 Converte minutos para timer de milissegundos FCS v3 Gera o FCS da Trama Field verify v2 VI de aux lio para a verifica o do FCS format data Formata a data do registo de temperatura no aut mato format hour Formata a hour do registo de temperatura no aut mato format relatorio VI de aux lio de formato do relat rio Funcionarios VI de interface introduzir v3 Introduz os dados na base de dados login VI de interface para o efectuar o Login menu VI de interface para o Menu destin
30. An example of commercial software is the Portuguese company Domopor holding system TCS wireless This system allows the temperature registration from wireless probes placed in the cold stores 6 Among others the system has the following characteristics e Possibility of sending the information to the maintenance companies Alarm generation Real time control of occurrences Temperature monitoring in a centralized computer Elaboration of reports graphs and statistics Report printing Remote access via the Internet to temperature profiles in each store and equipment guarantying the efficiency of the refrigeration system This paper is focused on the optimization of an existing refrigeration system still manually operated in order to improve system efficiency The existing controllers were replaced by Omron 7 temperature controllers connected in an industrial network and linked to a central PC for data monitoring and temperature control In case of alarm this system includes a GSM Global System for Mobile communications functionality which is not available in any commercial systems in the market 128 The paper is divided in four sections In section 1 a brief overview of the subject as well as an overview of the commercial equipment existent is presented Section 2 explains the commercial store butcher layout Then in section 3 the monitoring system is explained and in section 4 the control system is de
31. C Output Control Output 1 Assignment Control output heating Control Direct Reverse Operation Direct operation Hysteresis 3 0 C 4 4 Comunicac o Nesta sec o s o descritas as funcionalidades de rede do controlador de temperatura ESCN e as caracter sticas do meio de transmiss o RS 485 Por fim apresentado a configura o dos par metros de comunica o do controlador 4 4 1 E5CN O controlador de temperatura ESCN possui suporte de comunica o em rede permitindo atrav s de um computador pessoal aut mato ou outro dispositivo 56 Controlador de temperatura ESCN monitorizar os par metros do controlador de temperatura Os protocolos de comunica o dispon veis s o o CompoWay F e o Modbus 2 O protocolo de comunica o CompoWay F um formato de comunica o standard da OMRON para comunica es s rie O Modbus um protocolo de comunica o criado pela Modicon que disponibilizou as especifica es e normas que o definem em dom nio p blico sendo por isso utilizado na maior parte dos equipamentos da automag o industrial 3 Deste modo o controlador de temperatura permite a conex o com o aut mato de outros fabricantes O m todo de transmiss o suportado pelo controlador de temperatura o RS 485 sendo necess rio introduzir o m dulo de comunica o E53 CNO3N2 com suporte RS 485 O ESCN suporta as seguintes fun es de comunica o e Leitura e escrita de par metros e Inst
32. Serial Communications Unit 2 Este possui duas portas s rie que podem ser conectadas a Host Computers Programmable Terminals PTs e outros dispositivos com suporte de rede Este m dulo possui na porta 1 uma porta do tipo RS 422 485 e na porta 2 uma porta do tipo RS 232 Figura 23 2 CJ1W SCU41 V1 Indicators Terminating resistance switch Unit number switch 2 wire 4 wire switch Port 1 AS 4224 485 Port 2 RS 232C Figura 23 CJ1W SCU41 V1 67 Aplica o desenvolvida no aut mato Na conex o do m dulo CJ1W SCU41 com o aut mato foi necess rio configurar o m dulo com as seguintes especifica es e Unit Number switch Configurou se com o valor de 0 porque o m dulo seguinte ao CPU do aut mato e Terminating resistance switch necess rio activar porque o m dulo est em rede e 2 Wire 4 wire swich Definiu se como 2 Wire porque a RS 485 utiliza dois fios no meio de transmiss o EEN AA 5 9 H eT A o Pin No Abreviatura Nome do sinal Entrada saida 1 SDA Send Data Saida a o 2 SDB Send Data Sa da wt AIL 6 RDA Receive Data Entrada 67 v 1 8 RDB Receive Data Entrada Figura 24 Descric o dos Pinos da Porta RS 485 Na comunicag o RS 485 utiliza se os pinos e 2 ou os pinos 6 e 8 Figura 24 Na conex o utilizou se os pinos 1 e 2 do SCU41 conectado aos pinos 11 e 12 do controlador de temperatura ESCN 3 como
33. YSMAC CS Series CJ S ries SYSMAC One NSJ S ries Programmable Controllers Instructions Reference Manual 12 6 Aplicacao desenvolvida em LabVIEW Sum rio 2 Neste cap tulo apresentado uma breve introdu o sobre o ambiente de desenvolvimento LabVIEW descrito a comunica o do computador com o aut mato para realiza o da transfer ncia das temperaturas medidas na vitrina frigor fica Por fim s o abordados os diferentes interfaces desenvolvidos destinados gest o de utilizadores e relat rios de temperaturas 6 1 Introdu o 6 2 Comunica o com o aut mato 6 3 Interface desenvolvido 6 4 Refer ncias 13 Aplicag o desenvolvida em LabVIEW 6 1 Introduc o O LabVIEW Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench uma linguagem de programa o gr fica baseada em fluxo de dados 1 muito utilizada em aplica es de aquisi o de dados instrumenta o e controlo recolha de dados e gera o de relat rios 2 Os programas em LabVIEW s o designados Virtual Instruments VD porque o seu aspecto imita instrumentos f sicos Cada programa composto pelo interface gr fico e o diagrama de blocos O interface gr fico designado por Front Panel e define o ambiente de interac o com o utilizador O Diagrama de blocos designado por Block diagram e destina se l gica do programa O software desenvolvido em LabVIEW possui v rias fun es que servem de suporte gest o
34. abVIEW e Comunica o atrav s do protocolo FINS e Tratamento dos dados recebidos do aut mato e Envio Recep o de dados da Base de Dados e Gest o de utilizadores e Visualiza o do hist rico das diferentes vitrinas frigor ficas Enquanto no aut mato desenvolveu se e Comunica o entre o aut mato e o controlador de temperatura e Registo das temperaturas das vitrinas frigor ficas e Registo da data e hora do registo das temperaturas 49 Sistema de Monitorizag o e Controlo Para esta solu o s o necess rios oito controladores de temperatura ESCN e as respectivas sondas de temperatura PT100 Com base nos pre os do site da Farnell a estimativa do prego do sistema a seguinte e Controlador de temperatura ESCN R2MT 500 256 Euros 8 Unidades 2048 euros e Sondas de temperaturas PT100 da LABFACILITY modelo DRG 010632B 52 Euros 8 Unidades 416 euros e Total 2048 Euros 416 Euros 2464 Euros O or amento para este sistema tem o valor de 2464 Euros 3 3 Sistema de Controlo O sistema de controlo do sistema de refrigera o com equipamentos OMRON tem a func o de controlar a temperatura do sistema de refrigerac o isto o controlo da temperatura e a descongelac o Controlador de Temperatura ESCN Figura 10 Sistema de Controlo do Sistema de Refrigerac o O aut mato est conectado ao controlador de temperatura atrav s de uma sa da de controlo deste O controlo da refriger
35. ac o efectuado no controlador no entanto a activa o desactiva o efectuada pelo aut mato isto consoante a temperatura medida na vitrina o controlador activa a sa da a rel O aut mato consoante a leitura do estado do rel do controlador de temperatura activa o evaporador e o compressor Por sua vez o aut mato est ligado a resist ncia ao compressor e ao evaporador que s o os principais componentes do sistema de refrigera o 50 Sistema de Monitorizag o e Controlo No processo de descongelag o o aut mato comanda o compressor o evaporador e a resist ncia consoante a fase do processo Desenvolveu se assim uma aplica o em LabVIEW que permite configurar os par metros da descongela o Nos cap tulos seguintes descrito em detalhe cada m dulo de funcionamento do sistema de monitoriza o de controlo desenvolvido 3 4 Refer ncias 1 User Manual PowerCompact 2 www eliwell it acedido em Mar o de 2009 3 Sysmac CS CJ Series Communications Commands Reference Manual Omron 51 Sistema de Monitorizag o e Controlo 52 4 Controlador de temperatura ESCN Sum rio Neste cap tulo apresentado o controlador de temperatura utilizado descrevendo em detalhe as suas caracter sticas em particular o controlo ON OFF os par metros de configura o e a comunica o 4 1 Controlador de temperatura ESCN 4 2 Controlo ON OFF 4 3 Par metros configurados 4 4 C
36. ada Pisca quando h novos alarmes armazenados HACCP HA e ou alarme HF mostrados no visor Ciclo cont nuo ON quando a fun o ciclo cont nuo activada Pisca quando a activa o da fun o impedida devido desactiva o externa ou procedimentos em curso por exemplo tempo m nimo compressor OFF 110 Anexos Os par metros presentes neste controlador est o divididos em diferentes categorias e Sonda de temperatura e Controlo de temperatura e Activa o e tempo de seguran a do compressor e outros par metros de activa o e Degelo e Alarme e Ventoinha e Par metros de configura o geral e Par metros HACCP e RTC Real Time Clock 1 1 Funcionamento O controlador de temperatura da Carel permite configurar diferentes modos de opera o do controlador degelo ciclo cont nuo HACCP 1 1 1 Degelo O degelo descongela o pode ser efectuado neste controlador atrav s de activa o manual e configura o dos par metros referentes a degelo Com as sa das l gicas auxiliares 1 e 2 activados poss vel realizar o degelo ao mesmo tempo da utiliza o do evaporador situado dentro da bancada onde est o os alimentos O degelo s efectuado se a leitura na sonda do evaporador for menor que a final de degelo isto o degelo ocorre quando a temperatura no interior da bancada aumentar O degelo tamb m pode ser realizado num determinado intervalo de tempo definido por um p
37. ado Industrial As aplica es industriais de ar condicionado s o quase ilimitadas tanto em n mero como em variedade de equipamento de refrigera o Geralmente as fun es dos sistemas de ar condicionado industrial s o 1 Controlar a humidade de materiais higroscopicos capacidade de absorver gua Por exemplo a car mel etanol metanol entre outros 23 Introdu o 2 Determinar a taxa de reac es qu micas e bioqu micas 3 Limitar as varia es no tamanho dos artigos de precis o devido expans o t rmica e contrac o 4 Fornecer ar limpo e filtrado que muitas vezes essencial para a opera o livre de problemas e para a produ o de produtos de qualidade 1 3 Motiva o e enquadramento Esta disserta o insere se num projecto profissional desenvolvido em parceria com a empresa OMRON com o objectivo de desenvolver um sistema de monitoriza o e controlo de um sistema de refrigera o para bens alimentares com aplica o pr tica no Talho Boticas A refrigera o tem cada vez mais assumido um papel preponderante na Ind stria Hoteleira Desde o armazenamento de produtos alimentares perec veis at conserva o de pr congelados os equipamentos de refrigera o e congela o est o cada vez mais presentes nas respectivas instala es As empresas de Hotelaria neste caso os talhos s o obrigadas por directivas comunit rias instala o do sistema designado HACCP Ha
38. ado ao Administrador Menu Assistente VI de interface para o Menu destinado ao assistente Mes string Transformar um m s em string Mundar palavra VI de interface para mudar a Palavra chave de um utilizador read memory VI para leitura da rea de mem ria recolher temp ciclos VI de aux lio para Transfer ncia dados 1 vitrina recolher temps v2 VI de aux lio para Transferencia dados 1 vitrina Relatorio VI de inteface para escolha de relat rio relatorio pdf Gera o relat rio no formato PDF relatorio xls v2 Gera o relat rio no formato Excel send Envia uma trama para a porta s rie string 2 blocos v3 Transforma string de 4 caraceres em blocos tempo real Obtem a data e hora do computador 122 Anexos Transferencia_dados_1_vitrina Transfere as temperaturas do aut mato para a base de dados verifica_trama Verifica a o FCS da Trama verifica_trama_write Verifica a trama de resposta a pedido de escrita na mem ria write HR area Escreve na rea de mem ria HR write memory plc Escreve na rea de mem ria write memory plc bcd v2 Escreve na mem ria em BCD write memory plc v2 Escreve na mem ria em BCD 123 Anexos RELATORIO DE TEMPERATURA Funcionario Ricardo Freitas Camara 2 Intervalo de Tempo 1703909 a 1903 09 Data de gera o Relat rio quinteleira 22 de Outubr
39. anipulated variable 100 100 0 0 Low Set Value High Low Set Value High temperature temperature temperature temperature Direct operation Reverse operation Figura 12 Opera o Directa e Opera o Inversa 55 Controlador de temperatura ESCN A sa da de controlo 1 foi utilizada para realizar o controlo da v lvula solen ide e do evaporador A sa da est conectada a uma entrada do aut mato transmitindo directamente para a sa da do aut mato durante a operag o normal de funcionamento O sensor de temperatura utilizado para medir a temperatura na rea de refrigera o foi uma termoresist ncia do tipo PT100 O esquema el ctrico do controlador de temperatura est representado no Anexo 4 4 3 Par metros configurados Para a configurac o do controlo de temperatura ESCN utilizou se o software CX Thermo pertencente ao pacote CX ONE da OMRON Atrav s deste programa configurou se os par metros do controlo sendo depois transferidos do Computador para o controlador atrav s do USB Serial Conversion Cable Model ES8 CIFQ1 Os par metros configurados s o apresentados na Tabela 3 Tabela 3 Configurac o dos par metros de controlo Par metro Opc o seleccionada General Standard or Heating Cooling Standard Settings PID ON OFF ON OFF Input Temperature Unit 1 Platinum resistance thermometer Pt100 199 9 to 500 0 C or 199 9 to 900 0 F Input Type C Set Point Set Point 0 0
40. antes entradas digitais podem tamb m ser utilizadas como entradas de sondas de temperaturas As entradas digitais poder o ser usadas para a sinaliza o de alarmes que podem implicar a activa o desactiva o do degelo ou desactiva o imediata de unidades conectadas s sa das do controlador As sondas de temperatura podem ser do tipo e NTC standard da Carel mede temperatura de 50 a 90 C O erro de medi o de 1 C para o intervalo de 50 C a 50 C Erro de 3 C no intervalo de 50 C a 90 C e NTC de alta temperatura mede temperatura de 40 a 150 C O erro de medi o de 1 5 C para o intervalo de 20 C a 115 C Erro de 4 C no intervalo de 40 C a 150 C e PTC standard da Carel mede temperatura de 50 a 150 C O erro de medi o de 2 C para o intervalo de 50 C a 50 C Erro de 4 C no intervalo de 50 C a 150 C 113 Anexos 1 4 3 Saidas As sa das l gicas sao reles que possibilitam ligac o ao compressor a ventoinha e a outros componentes A figura 3 apresenta os rel s para os diferentes modelos depending on the model EN60730 1 UL 873 current at operating current at operating 250 Vac cycles 250 Vac cycles A 5 Ares IFLA 6LRA S DA 100000 C300 30000 30000 10 4 A up to 60 C 12 A res 5FLA e 12 2 A 100000 30LRA C300 30000 Relay outputs changeover 30 A 12 A res 12FLA 9 A y 12 AN 0 100000 30000 2HP 10 10 A 100000 12 A res 12 FLA 30000 NLRA
41. ar metro 1 1 2 Ciclo Continuo No modo de ciclo cont nuo o compressor opera independentemente do controlador mesmo que a temperatura seja inferior ao valor de refer ncia setpoint 1 1 3 HACCP E uma fun o que permite o controlo avan ado e grava o das seguintes anomalias 111 Anexos e Falha de energia dura o da falha valor da temperatura depois da activa o do alarme e Aumento da temperatura devido a m s condi es de funcionamento erros de opera o bloqueios Estas duas falhas possuem dois alarmes O HACCP s est dispon vel em modelos com real time clock RTC 1 2 Liga o em Rede O controlador tem suporte para liga o em rede possibilitando a sua liga o a PC A conex o efectuada atrav s do acess rio IROPZ48500 que permite ligar a uma rede RS485 No entanto necess rio um conversor serie RS485 RS232 PC485KITOO para a conex o da rede RS485 a um computador Na conex o entre o controlador e o PC feita inicialmente com o envio de uma mensagem que cont m um endere o de rede Ao mesmo tempo o utilizador dever pressionar o bot o PRG Mute para que o controlador reconhe a a mensagem e adicione o endere o de rede De seguida enviada uma resposta que cont m o unit code e vers o de firmware No computador necess rio a aplica o ComTool da Carel que permite gerir os par metros de controlo atrav s do upload ou download a partir do controlador
42. at a low temperature and pressure absorbing heat and then gives up this heat by condensing at a higher temperature and pressure This procedure requires the contribution of energy Commonly the mechanical method of cooling is employed in domestic use and in commercial stores e Refrigeration by ice is seldom employed This method is based on a two compartment thermal isolated system where ice is placed in the upper compartment and the food in the other room Refrigeration process lasts until the ice melts A monitoring system for cooling systems is then characterized by the measurement of temperature in pre determined moments including 127 Anexos the generation of alarms as for example in case of occurrence lack of energy The need for measurement of temperature led to the emergence of new software for data monitoring There are some commercial interactive refrigeration systems from specialized companies in the field The ADAP KOOL system from Danfoss Company is an example 4 This system includes a refrigeration control system AKM that allows the temperature monitoring via a Personal Computer PC which includes the following functionalities Centralized management Optimized cold system Alarms Emergency operations Data acquisition and communication ADAP KOOL system can be employed in small medium and large equipments Carel systems are another commercial refrigeration systems 5 example of
43. between tables are presented in Figure 6 Anexos Record Chamber Fig 6 Diagram Entitiy Relantionship To view the graph of the temperature profile over 24 hours it is necessary to select the registration date of temperature and the cold room display case identification number Figure 7 xl Data Ceras Frigorticas iano pd Dipo Brno Fig 7 Visualization of temperature in cold room during 24 hours The program generates a SQL query to obtain the temperature values The program also shows maximum minimum and average temperatures These values are searched through SQL query shown in Figure 8 131 Temperatura Ma p Temperatura M da Temperatura Nams J Anexos SQL QUERIES SELECT HORA TEMPERATURA FROM REGISTO WHERE DATA 4MM DD YY AND CAMARA NUMERO SELECT MAX TEMPERATURA FROM REGISTO WHERE DATA MM DD YY AND CAMARA NUMERO SELECT MIN TEMPERATURA FROM REGISTO WHERE DATA EMM DD YY AND CAMARA NUMERO SELECT AVG TEMPERATURA FROM REGISTO WHERE DATA EMM DD YY AND CAMARA NUMERO Fig 8 SQL queries Software Interface When the user starts the program the window to identify the user identification is shown where he she enters his her login and password Figure 9 By input a password it prevents the access of an unauthorized person to the program thus protecting the data cold room and display case TT Ou Utilizador Palavra Chave Fig 9 Login Window
44. c o do evaporador ao compressor e ao condensador feita meio de tubagens 1 2 1 2 3 Compressor A fun o do compressor aspirar o vapor do refrigerante gerado no evaporador com o objectivo de manter a baixa press o e temperatura no evaporador Isto torna se necess rio porque quando o refrigerante entra no evaporador ser continuamente alimentado enquanto as press es no interior do evaporador n o se igualarem Caso as press es se igualem as temperaturas tamb m s o iguais originando a paragem do processo de refrigera o Quando o compressor se encontra parado as condi es de equil brio de press o e temperatura prevalecem 1 2 1 2 4 Condensador O condensador respons vel pela transfer ncia de calor do refrigerante para o meio ambiente podendo este ser gua ou ar O ar o meio mais utilizado pelo condensador actualmente Neste componente o vapor sobreaquecido do refrigerante torna se em l quido saturado 1 2 1 2 5 Grupo condensador o conjunto formado pelo compressor e condensador executando as func es correspondentes Esta unidade utilizada em quase todos os equipamentos comerciais tais como c maras frigor ficas vitrinas entre outros 2 2 1 2 6 V lvula de Expans o A v lvula de expans o um dispositivo mec nico de controlo que permite alimentar correctamente o evaporador com um fluido refrigerante na quantidade adequada s temperaturas desejadas A v lvula de expans o o
45. cri o das camaras ITISON CAS ii 40 Doak Camara ORO AC ts veacaue Jada aaa 40 2 3 2 Descri o da C mara Mer Cai e Eai An ande 41 2 3 3 Controlador de Temperatura Eliwell ID974 oe eeeceeeeeeeeeeneeeees 42 DAS Refer ncias ii iets vides EEAO EA Het ead Va Dad ana nd tag Matha 43 3 Sistema de Monitoriza o e Controlo reed 45 3 1 Sistema com base no equipamento existente ooooococnnocccconcccnonccononaconnncninnnos 46 3 1 1 Sistema de monitoriza o com controladores da Carel 46 312 Or amento sl ir s 47 3 2 Sistema de Monitoriza o com base em equipamento OMRON 48 3 37 Sistema de Control nissan io iS 50 3A Referencias ui add 51 4 Controlador de temperatura ESCN oconcccnononanonononnnonocononosononacononccoconocananconnnnc nn 53 4 1 Controlador de temperatura ESCN sessssssessesssessseessseeesseessressersseesseeesseee 54 42 Controlo ON OFF 0 a 54 4 3 Par metros configurados iio 56 A COMUNICA O O duck cease a ds 56 LAL EEN tons 56 AAD RISAS iii ca 57 4 4 3 Configura o das Comunica es ooooccccooccconocccnoncnononcnonnncncnnnncnnnancnnnnnos 58 AS O a cece Ah xs dna Socata bade rath es Bal o ld idosa 61 5 Aplica o desenvolvida no aut mato ocoooccnncnnocnconccnonnconnnonononnnnonnncnnnnonanonnnc ns 63 Jle HIT ODU CAG a A da 64 5 2 Leitura da Sa da do Controlador de Temperatura da Temperatura 64 53 JDESCONECIA O oasis
46. ctualmente instalado no talho Boticas O trabalho futuro poder consistir no desenvolvimento de um m dulo GSM no sistema de monitoriza o e controlo para o aviso pr vio dos funcion rios do Talho no caso de falha de energia ou subida abrupta de temperatura de uma das vitrinas 101 Conclus o e Sugest es para Trabalhos Futuros A integra o de uma consola de ecr t ctil no sistema de monitoriza o permitir de um modo simples a configura o dos par metros de descongela o ou o controlo do sistema de refrigera o Al m disto seria interessante a substitui o do LabVIEW pela linguagem de programa o C possibilitando desta forma a integra o em p ginas Web Al m disto pode se complementar um sistema de vis o com a fun o de monitorizar remotamente o estabelecimento comercial para efeitos de intrus o 102 9 Anexos Sum rio Neste cap tulo s o apresentadas todos os esquemas el ctricos usados no projecto o relat rio de Levantamento de equipamento no Talho Boticas as listagens de VI desenvolvidas e exemplos de relat rios gerados Por fim mostrado o artigo submetido na confer ncia ISIE 10 Anexo 1 Esquema El ctrico do controlador de temperatura PBOOCOHBOO Anexo 2 Esquema El ctrico do controlador de temperatura ID974 da Eliwell Anexo 3 Relat rio do Levantamento de equipamento no talho Boticas Anexo 4 Esquema El ctrico de Liga o do Controlador de Temperatura ESCN a
47. da Flag do timer da Fase 4 activada e flag da fase 4 activada Figura 21 Grafcet da Descongela o sem resist ncias 5 4 Controlo da descongela o e da temperatura Na Figura 22 descrito o Grafcet que permite o controlo da temperatura e do processo de descongela o Consoante o tempo de intervalo entre as descongela es este activa o processo de descongela o A seguir ao processo de descongela o executado o controlo da temperatura at a pr xima descongela o Existe uma etapa que n o esta representada no Grafcet da Figura 22 que representa a activa o da descongela o numa data pr definida Como executada uma vez n o representada no diagrama de Grafcet da figura abaixo 66 Aplica o desenvolvida no aut mato O automato j efectuou todas as inicializa es Flag do timer do tempo de intervalo entre descongela es activada Activa a flag de inicio de descongela o Acabou z fase de descongela o Activa o controlo da temperatura e a flag respectiva Figura 22 Grafcet do controlo da descongela o temperatura 5 5 Comunica o com o controlador de temperatura Nesta sec o abordado a configura o do m dulo de comunica o do aut mato e do Protocol Macro que permite comunicar com o controlador de temperatura ESCN 5 5 1 SCU41 Utilizou se um m dulo de comunica o entre o aut mato e o controlador de temperatura O m dulo utilizado foi o CJIW SCU41
48. dade que me deram de ter um futuro melhor IX Indice 1 Intro dC ii ade 21 1 Hist ria da Refrigera o siria 22 1 2 Aplica es da Refrigera o cirios 22 2d Refrigera o Dom stica id R REE 22 1 2 2 Refriger c o Comercial a i 23 1 2 3 Refrigera o Industrial pi A ee 23 1 2 4 Refrigera o Mar tima e de Transporte ooococnnocccnoncccnnoccconancnonnncnnananinns 23 1 2 5 Ar Condicionado de Conforto eeeseseeeseseeesesesesresseseresressererssresseseres 23 1 2 6 Ar Condicionado Industrial ni ti 23 1 3 Motiva o EnquadramentO ir 24 1 4 Sistemas de monitoriza o e controlo eres 24 Ao A A A 25 149 ADAP KDOL O ao 25 1 4 3 Analise Comparativa dos diferentes sistemas ooonnononoccnoncnnncnconncnoncnnnos 25 Eid MOBIECH VOS enean a a ES 27 LO Estrutura da DISCO O SE aa 28 A AAA a aan a O aU Sar Saes 29 Ze Gi st i ai T A E eiia aE A ERA 31 Zell Circuitos frigorifico ii a 32 2 1 1 Princ pio de funcionamento da refrigera o oococnnoccccnocccooncnononnnonanannnno 32 2 1 2 Descri o dos componentes do sistema frigor fico 32 2 1 3 Controle da T emperat ra at E a 34 DELA s IDESCOMBE AC AG ea e a E ad 35 2 2 Descricao dA IMA ria 37 Del Vitrina eneinio RR RR ES RR RD RR RR SR 37 2 2 2 Descri o da vitrina utilizada no talho 38 2 2 3 Term stato digital PBOOCOHBOO ooooonoccccoccccconnncnoncnononccononaconnncncnnnacnnns 39 2 3 Des
49. de descongela o Este programa tem como suporte a VI desenvolvida para FINS No 74 Aplica o desenvolvida em LabVIEW Anexo 6 encontra se a lista de VI desenvolvidas para o software de Monitoriza o e configurac o dos par metros de descongelac o 6 2 Comunicac o com o aut mato A comunica o com o aut mato realizada atrav s do protocolo FINS Factory Interface Network Service Neste protocolo s o realizadas as opera es de leitura e de escrita das diferentes reas de mem ria do aut mato para a obten o das temperaturas registadas da vitrina e configura o dos par metros da descongela o Nas seguintes sec es abordado o protocolo FINS e o algoritmo de recolha das temperaturas 6 2 1 Protocolo FINS O protocolo FINS um sistema de comandos para mensagens atrav s de diferentes redes OMRON Podem ser usadas para v rias opera es de controlo tais como enviar e receber dados mudar modos de opera o entre outros 3 Os comandos FINS podem comunicar livremente com dispositivos em diferentes redes A trama enviado pelo LabVIEW tem o formato demonstrado pela Figura 27 Esta trama possui v rios campos cuja fun o a seguinte Y N O SY AS SY NS Header ICF DA2 SA2 SID Unit No ade de wait time FINS command code Text FCS Terminator Figura 27 FINS Comand Frame e Unit No o n mero da unidade do CPU Unit de destino conectado ao computador e Header Code o
50. dug o KOOL e TCS Wireless Este sistema modular o que possibilita a sua introdug o em qualquer sistema de refrigera o que possua suporte de rede Contudo n o fornece a op o de visualiza o dos dados via Internet existente no sistema TCS Wireless O TCS Wireless n o detecta falhas de energia e est dependente da energia el ctrica porque assenta numa rede WiFi ligada corrente el ctrica O ADAP KOOL realiza opera es de emerg ncia sobre os fluidos refrigerantes que n o existe nos sistemas analisados No entanto s aplic vel a dispositivos pertencentes rede Danfoss Em suma o sistema desenvolvido possui funcionalidades inexistentes em outros sistemas no mercado Como extens vel permite a adi o de outras funcionalidades como por exemplo a consulta de informa o via Internet Na Tabela 1 apresentada uma compara o entre os diferentes sistemas Tabela 1 Compara o entre os diferentes sistemas Sistema Proposto TCS wireless ADAP KOOLO Gera o de alarmes Sim Sim Sim Gera o de Relat rios em Sim N o N o PDF Excel Consulta de informa o via N o Sim N o Internet Opera es de emerg ncia sobre N o N o Sim fluidos refrigerantes Gest o Centralizada Sim Sim Sim Estat sticas N o Sim N o Envio de SMS Sim N o N o Visualiza o das temperaturas em Sim Sim Sim Tempo Real Modular Sim N o N o Alarmes de Intrus o S
51. e Host f ESCN AN EN Response frame Figura 14 Comunica o entre o Host e o Controlador de Temperatura ESCN O Commad Frame Figura 15 configurado no Host com os seguintes par metros e STX Define o in cio da trama e Node number Espec fica o destino de transmiss o isto o n mero do controlador definido nos par metros das configura es Este n mero um valor em BCD entre 00 e 99 e Sub address n o usado no controlador de temperatura ESCN Define se com 00 e SID Service ID nao usado no controlador de temperatura ESCN Define se com 00 e Command text Define se as opera es a realizar no controlador de temperatura ESCN 59 Controlador de temperatura ESCN e ETX Define o fim da trama e BCC o Block Check Character utilizado no Host para verificar a exist ncia de erros na comunica o calculado atrav s dos campos entre o STX e ETX Text Node number Sub address SID Command text BCC meee ee 1 1 BCC calculation range Figura 15 Commad Frame O Response Frame Figura 16 semelhante ao Command Frame no entanto possui o campo End code O End code retornado por cada Commad Frame recebido Se nao existir nenhum erro na Command Frame o valor retornado 00 Caso contr rio envia o c digo referente ao erro da trama Node number Sub address End code Command text BCC 1 2 2 2 1 1 Figura 16 Response Frame No Command Text Fig
52. e 5 Fase final da descongela o Nesta fase activa se o evaporador e o term stato comuta para o modo de opera o normal 2 1 4 2 Descongelac o sem Resist ncias El ctricas O procedimento de descongela o sem resist ncias el ctricas descrito nas al neas abaixo recorrendo ao aux lio de um diagrama temporal Figura 2 36 Refrigera o Ventilador Compressor Figura 2 Diagrama Temporal da Descongela o sem Resist ncias El ctricas Fase 1 Esta fase igual fase 1 da descongela o com resist ncias Fase 2 Nesta fase desactiva se o compressor originando o aumento de temperatura no evaporador devido a inexist ncia de refrigera o at o gelo derreter no evaporador Fase 3 Esta fase igual fase 4 da descongela o com resist ncias Fase 4 Fase final da descongela o Nesta fase activa se o evaporador e o term stato comuta para o modo de opera o normal 2 2 Descri o da vitrina Nesta sec o descrito o funcionamento a composi o das vitrinas e das c maras frigor ficas presentes no Talho 2 2 1 Vitrina As vitrinas s o equipamentos frigor ficos compactos ou modulares cuja fung o a produ o de frio para a exposi o de produtos alimentares refrigerados tais como peixe carne pastelaria entre outros As vitrinas s o um dos equipamentos frigor ficos mais utilizados na rea de Hotelaria As vitrinas est o normalmente equipadas com unidades de condensa
53. e Code e o FCS O FINS Response Code dever ser 0000 que indica a n o exist ncia de erros de formato ou de configura o de campos sendo verificado pelo LabVIEW Em rela o ao FCS realizado o c lculo at ao campo Data Caso o FCS calculado no LabVIEW seja igual ao FCS da trama recebida significa que n o existiu erros na transmiss o da trama do aut mato para o computador podendo ser utilizados os dados da trama para processamento Nee NY SY SY a Unit No e code FINS command code FINS response code Data FCS Terminator Figura 28 FINS Response Frame 76 Aplica o desenvolvida em LabVIEW Os comandos FINS utilizados foram os de leitura e de escrita no espa o de mem ria A configura o da leitura da trama da rea de mem ria demonstrada na Figura 29 Para configurar a trama s o necess rios os seguintes passos 1 Configurar o Command Code com valor 0101 que corresponde leitura de reas de mem ria do aut mato 2 Indicar Memory area code com valor 82 que corresponde rea de Dados D data 3 Colocar o valor do primeiro endere o de mem ria complementado com 00 no fim O 00 corresponde leitura ao bit da rea de mem ria Neste caso n o necess ria a leitura ao bit sendo assim configura se como 00 4 Por fim coloca se o n mero de elementos a ler da mem ria a partir do endere o colocado anteriormente ses Inss Liss Ls C
54. e Vari vel Valor 0080 Hex leitura de uma Word na D22 e Primeiro Endere o de leitura Valor 0000 Hex na D23 correspondente ao endere o da vari vel de temperatura da sonda no controlador de temperatura e N mero de elementos a ler Valor 0001 Hex na D24 Na recep o da trama do controlador de temperatura o Protocol Macro guarda a partir de um endere o de mem ria D40 definido com o s mbolo receive word na Figura 26 Os seguintes campos da trama de resposta do CompoWay F 69 Aplica o desenvolvida no aut mato e N mero de dados recebidos Guarda o n mero de dados recebidos O endere o de mem ria utilizado D40 e C digo de Resposta Guarda o End code da trama de resposta CompoWay F O endere o de mem ria utilizado D41 e Dado Recebido Recebe o valor da temperatura da sonda do controlador de temperatura O endere o de mem ria utilizado D42 Para utilizar Protocol Macro configurou se na instru o PMCR 260 a Controlo Word 2 com o valor 0262 Hex que corresponde ao n mero do Protocol Macro do Variable Area Read Figura 26 Indicou se os primeiros endere os de mem ria o envio de dados e a resposta correspondente descritos anteriormente O valor 0110 corresponde a porta de comunica es Porta 0 mais porta s rie utilizada Porta 1 e o n mero da unidade de comunica o utilizada Unit Number com valor 0 H0 01 Protocol_Macr Porta_Logica_0 Protocol Macr Porta log
55. eira fase efectuou se um estudo dos controladores de temperatura existentes no talho com o intuito de entender o funcionamento e verificar o suporte para liga o em rede Depois de efectuado o estudo elaborou se um relat rio de levantamento dos controladores existentes no talho Boticas ver Anexo 3 Concluiu se conforme documentado no relat rio elaborado que os controladores de temperatura instalados na vitrina possuem suporte de rede Estes controladores s o do modelo PBOOCOHBOO PowerCompact da empresa Carel 1 O suporte de rede baseia se numa rede RS 485 com um protocolo privado da empresa Carel Contactou se o suporte t cnico da Carel e os representantes da Carel em Portugal a empresa FriRep para esclarecimentos t cnicos Deste contacto foi sugerido a liga o dos controladores a um aut mato atrav s de um Gateway Modbus O Gateway converte o protocolo privado da Carel para o protocolo Modbus permitindo a conex o com o aut mato Al m disto foi fornecido pelos respons veis da Carel a lista de vari veis e os endere os correspondentes para Modbus Do relat rio conclui se que os controladores de temperatura do modelo ID974 da empresa Eliwell 2 existentes nas c maras frigorificas de congela o conserva o e desmanche n o possu am suporte de rede Portanto decidiu se substituir estes controladores por controladores do mesmo modelo presentes nas vitrinas frigor ficas Deste modo uniformiza se a rede de controladores e aprovei
56. ell modelo ID974 Figura 6 6 O esquema el ctrico de liga o descrito no Anexo 2 oR C A fne Y set elit 1097 Figura 6 Eliwell 1D974 Cada c mara possui os seguintes elementos e temperaturas de funcionamento e C mara de conserva o evaporador c bico grupo compressor semi herm tico 0 C a 2 C e C mara de congelac o evaporador c bico grupo compressor semi herm tico 18 C a 20 C e C mara de desmanche evaporador redondo grupo compressor semi herm tico 12 C a 14 C As c maras frigor ficas e as vitrinas de exposig o possuem um quadro el ctrico dedicado Cada c mara possui um indicador luminoso de paragem funcionamento dos respectivos grupos compressores como tamb m uma luz de aviso do rel t rmico de protec o do compressor As vitrinas possuem ainda um indicador de paragem funcionamento do grupo compressor O quadro possui um interruptor de corte geral A planta das c maras frigor ficas e vitrinas no talho ilustrada na Figura 7 41 Refrigerag o C mara de C mara de Congelac o Conservac o C mara de desmanche a o gt Vitrina2 Vitrina3 Vitrina 4 Vitrina 5 Figura 7 Planta do Talho 2 3 3 Controlador de Temperatura Eliwell ID974 O controlador de temperatura nas c maras frigor ficas da marca Eliwell modelo ID 974 O interface do controlador tem um display e quatro bot es que possibilitam programar e controlar o e
57. endo composto por microcontroladores integrados com um display Figura 3 Vitrina Columbus Figura 4 Term stato digital PBOOCOHB00 38 Refrigerag o Os conjuntos das vitrinas instaladas no talho utilizam a configura o de vitrinas em linha Nesta configura o o compressor n o ligado directamente ao controlador sendo comandado por um press stato normalmente colocado no grupo compressor a dist ncia Neste caso o controlador conectado a uma v lvula solen ide que controla a passagem do refrigerante que accionada mediante a temperatura ambiente da vitrina O grupo compressor encontra se fora do talho ao ar livre No controlador encontram se conectados o evaporador a resist ncia de descongela o as luzes de ilumina o e duas sondas de temperatura uma para medi o da temperatura ambiente da vitrina e outra para a medi o da temperatura no evaporador durante o processo de descongela o As vitrinas em linha possuem um grupo compressor herm tico dedicado instalado dist ncia O esquema el ctrico de uma vitrina descrito no Anexo 1 2 2 3 Term stato digital PBOOCOHB00 O controlador presente na bancada Columbus no Talho Boticas um modelo da s rie PowerCompact da empresa Carel Este controlador foi desenhado para o controlo de unidades de refrigera o sendo composto por microcontroladores electr nicos integrados com um display O modelo utilizado possui cinco sa das a rel e duas s
58. erface Este interface tem um display e quatro bot es que possibilitam programar e controlar o estado do controlador Os bot es existentes possuem as seguintes fun es Bot o UP Percorre os itens do menu Permite aumentar valores Activa o modo manual de defini o de fun o Bot o DOWN percorre os itens do menu Decrementa os valores de par metros Program vel por par metro Bot o fne Permite sair de uma fun o Program vel por par metro Bot o set Acede ao par metro setpoint valor de refer ncia Acessa aos menus Confirma os comandos Caso esteja presente os alarmes mostra 2 2 Menus O controlador possui dois menus para a configura o de par metros e visualiza o dos valores de temperatura das sondas e do valor de refer ncia Os menus existentes s o o Machine Status e o Programming 2 2 1 Menu Machine Status Este menu possui os seguintes itens 116 2 2 2 Anexos PB1 corresponde a pasta de valores da sonda 1 Acedendo a este menu o display exibe o valor da sonda 1 PB2 corresponde a pasta de valores da sonda 2 Entrando neste menu o display exibe o valor da sonda 2 SET corresponde pasta de configura o do setpoint Valor de refer ncia Neste item poss vel alterar o setpoint no entanto caso o par metro LOC tiver valor y yes n o poss vel a alterar o valor de refer ncia AL Este item corresponde aos alarmes Caso exista pr co
59. fica e activa o do compressor e do evaporador no processo de refrigera o Al m disto abordado o componente da aplica o correspondente comunica o do aut mato com o controlador de temperatura com o intuito de obter a temperatura no interior da vitrina frigor fica 5 1 Introdu o 5 2 Leitura da Sa da do Controlador de Temperatura da Temperatura 5 3 Descongela o 5 4 Controlo da descongela o e da temperatura 5 5 Comunica o com o controlador de temperatura 5 6 Rotina de armazenamento da temperatura 5 7 Refer ncias 63 Aplica o desenvolvida no aut mato 5 1 Introdu o O aut mato utilizado para implementar o controlo e a monitoriza o do sistema de refrigera o foi o CJIM da OMRON Figura 18 1 um aut mato com suporte para a liga o com outros m dulos Introduziu se uma unidade de comunica o s rie o SCU41 Serial Communications Unit para comunica o em RS 485 A programa o usada no aut mato foi o Ladder sendo concebida no software CX Programmer da OMRON e depois introduzida no aut mato W wo a l o o o aa E Figura 18 Aut mato CJIM 5 2 Leitura da Sa da do Controlador de Temperatura da Temperatura Na Figura 19 apresentado o Grafcet da leitura da sa da do controlador de temperatura da vitrina frigor fica respons vel pelo controlo da temperatura Consoante o estado na entrada do aut mato que est conectada sa da do controlador de
60. gin Tabela Registo A tabela Registo armazena os dados acerca do registo de temperaturas das diferentes c maras Tabela 5 Tabela 5 Tabela Registo Nome do Campo Tipo de Dados ID Numera o autom tica Temperatura N mero C mara N mero Data Data Hora Hora e ID N mero de registo de temperatura e Temperatura Temperatura medida pelo controlador na vitrina c mara e C mara C mara ou vitrina da qual foi medida a temperatura 92 Base de dados e Data Data da medi o da temperatura e Hora Hora de medi o da temperatura Tabela Dados A tabela de Dados guarda os dados sobre as c maras vitrinas frigor ficas com os campos descritos na Tabela 6 Tabela 6 Tabela Dados Nome do Campo Tipo de Dados N mero Numera o autom tica Descri o Texto Intervalo max N mero Intervalo min N mero e N mero N mero de identifica o da C mara ou Vitrina e Descri o Descri o da vitrina c mara frigor fica e Intervalo max Temperatura m xima definida para vitrina c mara e Intervalo min Temperatura m nima definida para vitrina c mara 7 4 Liga o do LabVIEW a Base de Dados Para a comunica o do LabVIEW com a base de dados foi utilizado um m dulo desenvolvido pela National Instruments chamado Database Connectivity Toolset 1 0 1 2 O LabView Database Connectivity Toolkit uma ferramenta f cil
61. he PLC and the temperature controllers is performed by RS485 transmission method and using protocol of communication Compoway F from OMRON Serial Fig 2 Overview transmission method 129 Anexos The RS 485 is a transmission method capable of providing robust communication in a multipoint configuration which can connect up to 32 network devices separated by several hundred meters away This method of transmission is widely used in industry control systems because the cost of installation and maintenance for local networks is low Through the RS485 network different types of communication protocols can be used The protocols of communication available on the temperature controller ESCN are CompoWay F and Modbus 11 The Modbus is a communication protocol which allows the connection to PLC s of other manufacturers An overview of the transmission method and protocol of communication between PC PLC and temperature controllers can be seen in Figure 2 and Figure 3 Compoway F Fig 3 Overview of communication protocol Collection of temperature of temperature controller by PLC The collection of temperature profiles from the different controllers located in the display cases cold rooms is done at pre determined hours through the PLC These intervals can be set to different values in the PLC Data Memory DM area The PLC request to the controller temperature in display ca
62. i com accessed on March 2009 10 Sysmac CS CJ Series Communications Commands Reference Manual Omron 11 ESCN ESAN ESEN Digital Temperature Controllers Communications Manual Omron 12 http www ni com toolkits lv_db_conn htm accessed on March 2009 13 CJ1M CPU Programmable Controllers Operation Manual 14 Primozic J amp Sverko R Control in Refrigeration Systems 15 Monteiro V Novas T cnicas de Refrigera o Comercial em Hotelaria Volume I Lidel 2001 16 Creus J A Tratado Pr tico de Refrigera o Autom tica Dinalivro 1980 134 135
63. ica d PMCR 260 Protocol Macro Control word 1 0262 Control word 2 send_word Palavra de Envio First send word receive_word Trama de recep o First receive word Figura 26 Ladder da comunicac o com o controlador de temperatura O bit Protocol_Macro_Ocupado CIO 151915 uma flag que activada quando o Protocol Macro est a ser utilizado O bit Porta_Logica_0 A202 00 simboliza a utiliza o da porta de comunica es 5 6 Rotina de armazenamento da temperatura O processo de armazenamento de temperaturas dividido em duas fases Estas fases s o armazenamento da data e hora de registo e o armazenamento da temperatura Nas seguintes sec es descrito os procedimentos realizados em cada uma das fases 70 Aplicag o desenvolvida no aut mato 5 6 1 Armazenar a data As datas e horas de registo das temperaturas medidas na vitrina e c maras s o armazenadas em uma tabela Antes de utilizar as tabelas necess rio configura las com a instru o DIM 631 Dimension Record Table Configurou se o n mero da tabela como 0 e o n mero de Words de mem ria por cada registo como 1 De seguida definiu se o n mero de registos e a primeira Word da tabela Para guardar um registo na tabela necess rio utilizar a instru o SETR 635 Set Record Location indicando o n mero da tabela a utilizar o contador de elementos da tabela e o Index Register IR No Index Register colocado o endere o de
64. igerante sendo o processo repetido novamente 1 2 O controlo da refrigera o realizado atrav s de um term stato que regula a temperatura do recinto a refrigerar controlando o arranque do compressor caso a temperatura atinja o limite mais alto e a paragem quando a temperatura atinja o limite mais baixo 2 1 2 Descri o dos componentes do sistema frigor fico Nesta sec o s o descritos os componentes de um sistema frigor fico 2 1 2 1 Espa o Refrigerado O Espa o refrigerado o espa o de armazenamento devidamente isolado e cujo interior se deseja manter a uma temperatura inferior temperatura do ambiente exterior Os espa os refrigerados podem ser arm rios c maras frigor ficas entre outros 1 2 1 2 2 Evaporador A fun o do evaporador remover o calor do espa o refrigerante A condi o fundamental para que o processo de arrefecimento ocorra a absor o do calor do refrigerante quando este evapora atrav s das paredes do evaporador Se o refrigerante puder expandir se a determinada temperatura ambiente e press o correspondente a evapora o realizar se com a consequente absor o do calor ambiente volta do E Refrigerag o evaporador Caso ocorre se a press o atmosf rica originava uma temperatura diferente Deste modo a temperatura de evapora o depende da press o do l quido refrigerante Quanto menor for a press o menor ser a temperatura de evaporac o A liga
65. im N o N o Web Cam Sim N o N o Alimentado a baterias Sim N o N o 26 Introdu o 1 5 Objectivos Esta disserta o apresenta como objectivo o desenvolvimento de um sistema vers til flex vel de monitoriza o e controlo de sistema de refrigera o de um talho em particular o Talho Boticas sediado em Braga Uma das directivas comunit rias consiste na recolha de temperaturas em intervalos de tempo pr determinados Actualmente a recolha de temperaturas das vitrinas e c maras frigor ficas do Talho Boticas efectuada por um funcion rio duas vezes por dia s 9 horas e s 18 horas O sistema a desenvolver registar as temperaturas em horas pr determinadas dos v rios controladores de temperatura instalados nas respectivas c maras frigor ficas e vitrinas armazenando as num aut mato De seguida uma aplica o em LabVIEW recolher as temperaturas do aut mato guardando as numa base de dados desenvolvida em Microsoft Access A aplica o desenvolvida em LabVIEW permitir gerar relat rios de temperaturas para serem posteriormente apresentadas s entidades competentes e restringir o acesso a utilizar utilizadores registados no software Este sistema possuir tamb m um alarme de falha de energia ou de anomalia enviando uma SMS via GSM ao utilizador O sistema de monitoriza o poder futuramente ser equipado com c maras de vis o para monitorizar remotamente o estabelecimento comercial para efei
66. is a todos os utilizadores e aos processamentos da organizac o que deles tenham necessidade As principais vantagens da utiliza o da Base de Dados s o a integra o dos recursos de informa o de uma organiza o e o desenvolvimento e manuten o a alto n vel A utiliza o de base de dados requer a modela o de dados porque v rias aplica es podem partilhar o mesmo conjunto de dados Figura 46 1 plica o Sistema de Base de Dados Base gt de Dados plica o K 79 Nil Figura 46 Sistema de Base de Dados 7 2 Escolha da Base de Dados Existem v rios sistemas de base de dados dispon veis no mercado tendo sido pesquisado v rios Uma vez que se tratou de um projecto feito de raiz optou se por escolher o Microsoft Access 2007 A raz o desta escolha deve se ao conhecimento possu do da plataforma e sua f cil configura o e utiliza o O uso da base de dados vai servir de base para a gest o dos utilizadores e dos registos de temperatura 90 Base de dados 7 3 Constru o da Base de Dados Nesta secg o descrito o modelo de Entidade Relacionamento da base de dados De seguida efectuada a descrig o das tabelas obtidas do modelo entidade relacionamento 7 3 1 Modelo Entidade Relacionamento O projecto da base de dados feito pela constru o do Modelo de Entidade Relacionamento que reflecte a percep o que os utilizadores t m dos dados independentes de q
67. lizadores A janela de Visualiza o de utilizadores mostra os dados de todos os utilizadores registados na base de dados Figura 37 A VI acessa base de dados pedindo todos os utilizadores registados e os dados correspondentes Esta janela basicamente s implementa a tabela existente na Janela de Introdu o de utilizadores x Funcion rios Nome Login Funcao Morada Telefone aj Ricardo Freitas ricardo Chefe 968336063 Ricardo Filipe Miranda Freitas rfreitas Assistente Rua Santo Antonio n 36 968336063 r i a 1 Figura 37 Janela de Visualiza o de Funcion rios 6 3 5 Menu principal para o Administrador O Menu principal do Administrador apresentado depois de efectuado o Login Figura 38 Nesta janela apresentada as seguintes op es e Novo Utilizador e Ver Utilizadores e Funcion rios a avisar e Relat rio de Temperaturas e Visualiza o de temperaturas e Visualiza o em Tempo Real e Altera o da Palavra Chave 83 Aplica o desenvolvida em LabVIEW E Menu Principal xi UTILIZADORES Novo Ver Funcionarios a Avisar Relatorios de Temperaturas Visualiza o de Temperaturas Visualizac o em Tempo Real Alterar Password Sair Figura 38 Janela de Menu Principal para Administradores 6 3 6 Menu principal para Funcion rios Os utilizadores com a categoria de Funcion rios t m op es limitada
68. mmand Code e o End code O End code dever ser 00 Para possibilitar a comunica o entre o computador e o aut mato criou se uma VI com os par metros de comunica o definidos sendo necess rio apenas introduzir a trama Os par metros de comunica o utilizados s o 7 bits de dados 9600 bps paridade par e dois stops bits 6 2 2 Algoritmo de transfer ncia de temperaturas O algoritmo da transfer ncia de temperaturas est implementado numa VI Esta VI invocada sempre que o utilizador valida o seu Login E realizado a transfer ncia de temperaturas segundo o algoritmo descrito na Figura 32 78 Aplica o desenvolvida em LabVIEW Pedir o numero de elementos da tabela de Data e hora Pedir os elementos da tabela Apagar o numero de registos da tabela de data e hora Todas as tabelas de temperatura lidas Pede o numero de registos da tabela N L os elementos da tabela N Limpa os registos da tabela Figura 32 Algoritmo de recolha de temperaturas 6 3 Interface desenvolvido Nesta sec o s o descritos os diferentes interfaces desenvolvidos para a gest o de utilizadores relat rios de temperaturas e configura o dos par metros de descongela o O exemplo de um diagrama de blocos do software desenvolvido mostrado na Figura 33 79 Aplica o desenvolvida em LabVIEW 700000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
69. mponentes de um circuito frigor fico o controlo de temperatura e a descongela o Por fim explicado o funcionamento e composi o da vitrina e das c maras frigor ficas existentes no talho Boticas 2 1 Circuitos frigor ficos 2 2 Descri o da vitrina 2 3 Descri o das c maras frigor ficas 2 4 Refer ncias 31 Refrigera o 2 1 Circuitos frigor ficos Nas seguintes sec es descrito o funcionamento da refrigera o dos equipamentos de refrigera o utilizados do controlo de temperatura e do processo de descongela o 2 1 1 Princ pio de funcionamento da refrigera o O princ pio de refrigera o baseia se na transfer ncia de calor do meio a arrefecer para o meio ambiente O transporte do calor para o meio ambiente realizado pelo g s refrigerante Este percorre diferentes est gios do sistema no qual o calor absorvido e transportado atrav s da compress o condensa o expans o e evapora o O ciclo inicia com a injec o do refrigerante em alta press o no evaporador atrav s do expansor tubo capilar Deste modo a press o baixa o l quido expande se e evapora Esta evapora o provocada pela transmiss o de calor De seguida o refrigerante aspirado pelo compressor onde comprimido aumentando a temperatura sendo depois encaminhado para o condensador No condensador o calor extra do do recinto refrigerado transferido para o meio ambiente condensando o g s refr
70. ndi es para alarmes Zz o item da pasta AL mostrado no display Menu Programming Programac o O menu programming permite ao utilizador configurar os par metros do controlador O acesso a este menu pode ser configurado de modo a restringir o seu acesso Esta restrig o feita atrav s da introdug o de uma Palavra chave configurada atrav s do par metro PAI apresentado neste menu uma lista de pastas de par metros configur veis abaixo apresentado CP relativo aos par metros de controlo do compressor dEF relativo ao regulador de descongelamento FAn par metros do regulador da Ventoinha AL configura o dos alarmes diS configura o do display CnF configura o do tipo de sonda PTC NTC firmware sonda do evaporador Fpr upload download dos par metros do Copy Card A programa o dos par metros pode ser realizada atrav s do Copy Card que um acess rio conectado porta s rie TTL que cont m os par metros de programa o do controlador Os seguintes comandos s o realizados atrav s do controlador Fr Format Formata o Copy Card UL Upload Carrega para o Copy Card os par metros de programa o presentes no controlador 117 Anexos e dL Download Carrega os par metros de programa o do Copy Card para o controlador 2 3 Caracteristicas el ctricas As caracteristicas el ctricas do controlador ID 974 da Eliwell englobam o tipo de
71. nection Path Lc database access udl DB Tools Open Connection vi Figura 50 Abertura da conex o com a Base de Dados 7 5 Queries Desenvolvidas Foram desenvolvidas v rias SQL queries para serem utilizadas em diferentes VIs Nesta sec o s o descritas as queries utilizadas a Login Select Palavra FROM Utilizadores Where Login Utilizador Obt m a Palavra da Tabela Utilizadores onde o Login igual ao utilizador 95 Base de dados Select Funcao FROM Utilizadores Where Login Utilizador Retorna a Fun o da Tabela Utilizadores onde o Login igual ao utilizador b Altera o da Palavra Chave Select Palavra FROM Utilizadores Where Login Utilizador Obt m a Palavra da Tabela Utilizadores onde o Login igual ao utilizador UPDATE Utilizadores SET Palavra Palavra Chave WHERE Login Utilizador Actualiza na tabela Utilizadores o campo Palavra com a Palavra Chave onde o Login igual ao utilizador c Introdu o de Utilizadores Select FROM Utilizadores Selecciona Todos os campos e registos da Tabela Utilizadores d Visualiza o de Temperaturas Select Max Temperatura FROM Registo Where Data m d y AND Camara Camara Selecciona a temperatura M xima da Tabela Registo numa determinada data e c mara Select Min Temperatura FROM Registo WHERE Where Data m d y AND Camara Camara Selecciona a temperatura minima da Tabela Registo numa de
72. nsoante o processo a controlar a temperatura desce at a temperatura m nima sendo a sa da de controlo novamente activada Esta opera o realizada repetidas vezes num intervalo de temperaturas designada de margem de histerese No controlador ESCN existe a no o de histerese para o aquecimento e para o arrefecimento A direc o de funcionamento da sa da de controlo pode ser definida com Directa ou Inversa Direct Reverse Operation parameter O controlador disponibiliza dois subtipos de controlo ON OFF Standard aquecimento ou arrefecimento Aquecimento e arrefecimento baseiam se no controlo ON OFF a tr s posi es Utilizou se o controlo Standard porque o outro modo n o satisfazia as condi es para o controlo da refrigera o Neste modo escolheu se o modo aquecimento porque no modo Standard n o poss vel utilizar a sa da de arrefecimento porque est destinada a sa da de controlo 2 n o dispon vel no controlador Deste modo utilizou se a direc o de funcionamento directa Figura 12 A vari vel manipulada activada quando a temperatura da sonda atingir o Set Point mais a histerese e desliga quando atingir o Set Point Deste modo a sa da de controlo do controlador de temperatura activada quando a temperatura ambiente for 3 C activando o evaporador e a v lvula solen ide para refrigerar a vitrina A sa da desactivada quando a temperatura da sonda de temperatura for 0 C Manipulated variable M
73. o aut mato Anexo 5 Refer ncia ao Ladder desenvolvido para o aut mato Anexo 6 Listagem de VI desenvolvidas Anexo 7 Exemplo de Relat rio de Temperaturas em formato PDF Anexo 8 Exemplo de Relat rio de Temperaturas em formato Excel Anexo 9 Artigo submetido na confer ncia ISIE 10 103 Anexos Anexo 1 Esquema El ctrico do controlador de temperatura PB00COHB00 12 2 4 EN Te k i Li 2 3 4 5 A te Legenda 1 Ventilodores Volvulo Solenoide compressor 8 Sonda Ambiente D Lampodo decorapro ResistOncia 25 W m lateral 9 Sonda descongelapro 3 Lompode interior 7 Resist ncia 50 W m frontal 0 Tomado 230V 50Hz Controlador digital CAREL PBOOCOHB0O 104 Anexos Anexo 2 Esquema El ctrico do controlador de temperatura ID974 da Eliwell C mara de Congelac o C mara de Conservac o ID 974 230 V ID 974 230 V A B C A B C ID 974 230 V A B C Terminais 1 Comum sa da no rel 2 Contacto normalmente Aberto do rel descongela o A 3 Contacto normalmente Fechado do rel descongela o A 4 Sa da rel do compressor ou v lvula solen ide B 5 Saida rel dos ventiladores C 6 7 Alimentag o 8 9 Entrada sonda 2 evaporador 8 10 Entrada sonda 1 compressor A Entrada TTL para Copy Card 105 Anexos 106 Anexos Anex
74. o 3 Relat rio do Levantamento de equipamento no Talho Boticas Universidade do Minho Escola de Engenharia Departamento de Electr nica Industrial Mestrado Integrado em Engenharia Electr nica Industrial e Computadores Levantamento de equipamento no Talho Boticas 107 Anexos 1 Indice 1 Controlador de temperatura da s rie PowerCompact da Carel MA oasis vicina tat US Si a dal DESO aia iia aaa 1 12 Cacio COn tios ito O O Paddy Sebastien circa edad aes nat Ra RS A RARA RR RR PRE UR 12 Liga o em Rede tien tee theta ios Edis id ri 1 3 Outros ACESSOLIOS iors sale dis us asso oa E tated snesoeseiin tina daatsee ds ad 1 4 Caracter sticas el ctricas si c ccccceesecececscccsccevssedsedscecetceudecsedescececcevucesecdssedeaceeee s Ad AMENA aos A uae andenayaca sss sebeaa tania A amada eai iene asd NASD NO 1 4 4 ESQUEMAS tricolor crac aa ceeds 2 Controlador de temperatura ID 974 da EliWell oonconnnncnncnnconnnninnccnonncnnos DM SA a A DR 2 2 Menus 2 2 1 Menu Machine Status oooccccccnonononenoccnnnnnononenanicicncnnnnonennnarocncncnnonenaneninos 2 2 2 Menu Programming Programa o ea 2 3 Caracter sticas el ctriCaS cooonononocnccnnnonononanicicccnnnnononanicrocccncononenanicaciciconononos 108 Anexos 1 Controlador de temperatura da s rie PowerCompact da Carel O controlador presente na bancada Columbus no Talho Boticas
75. o de 2009 Hora de gera o do Relatora 3 17 COMEN ale DE asa coa 5 CEDO Cee CeO asa poros i COC a oo a 124 Anexos 18 03 2009 RR a www caryanl POF Toolkit For LabVIEW 125 Anexos Anexo 8 Exemplo de Relat rio de Temperaturas em formato Excel RELAT RIO DE TEMPERATURA Funcionario Ricardo Freitas Camara 2 Intervalo de Tempo 17 03 09 a 19 03 09 Data de gerac o do Relatorio s bado 24 de Outubro de 2009 Hora de gerac o do Relatorio 12 48 Data Hora Temperatura 18 03 2009 13 00 00 2 18 03 2009 1 00 00 2 18 03 2009 3 00 00 3 18 03 2009 4 00 00 3 18 03 2009 5 00 00 3 18 03 2009 6 00 00 2 18 03 2009 7 00 00 3 18 03 2009 8 00 00 2 18 03 2009 9 00 00 1 18 03 2009 10 00 00 3 18 03 2009 0 00 00 1 18 03 2009 12 00 00 3 18 03 2009 23 59 00 3 18 03 2009 14 00 00 1 18 03 2009 15 00 00 0 18 03 2009 16 00 00 2 18 03 2009 17 00 00 1 18 03 2009 18 00 00 3 18 03 2009 19 00 00 3 18 03 2009 20 00 00 3 18 03 2009 21 00 00 3 18 03 2009 22 00 00 2 18 03 2009 23 00 00 3 18 03 2009 11 00 00 3 126 Anexos Anexo 9 Artigo submetido na confer ncia ISIE 10 Monitoring and Control of a Cooling System in a Commercial Store x 1 n 1 er O Ricardo Freitas Filomena Soares Vitor Vieira Industrial Electronics Department University of Minho Guimaraes Portugal e mail f
76. o de relat rios gr ficos estat sticas e outras an lises e Impress o de v rios relat rios nomeadamente os registos di rios e Consulta via Internet a informa o disponibilizada em cada uma das lojas garantindo assim a efic cia nos procedimentos relacionados com a conserva o congela o e refrigera o para frigor ficos e congeladores 1 4 2 ADAP KOOL A Danfoss desenvolveu dois sistemas de monitoriza o e controlo designado ADAP KOOLO Este sistema complementado com um programa de controlo de refrigera o chamado AKM que permite a monitoriza o via PC assegurando desta forma e Gest o centralizada da instala o e Funcionamento do frio optimizado temperaturas e humidades relativas e Alarme antes de ser afectado o produto pela mudan a de temperatura e Opera es de emerg ncia sobre fluidos refrigerantes e Comunica o de dados e Registo de dados Al m disto o sistema ADAP KOOL permite ser adaptado para a gest o e optimiza o de pequenas m dias e grandes capacidades frigor ficas 1 1 4 3 An lise Comparativa dos diferentes sistemas Todos os sistemas envolvidos possuem gera o de alarmes gest o centralizada e visualiza o das temperaturas em tempo real No entanto o sistema de monitoriza o desenvolvido possui envio de SMS de aviso de alarmes gera o de relat rios em dois formatos PDF e Excel WebCam e alimenta o a baterias que o diferencia do ADAP 25 Intro
77. oinhas do compressor a v lvula de 34 Refrigerag o expans o e as ventoinhas do evaporador Quando a temperatura desejada atingida estes elementos s o desactivados at a pr xima situa o de refrigera o 3 2 1 4 Descongelac o A descongelac o um processo importante nos sistemas de refrigerac o Este processo permite a remog o de gelo que se forma nas p s das ventoinhas do evaporador A acumulag o de gelo nas p s pode dificultar o fluxo de ar atrav s das mesmas prejudicando a refrigera o Existem diversos m todos de descongela o do evaporador g s quente el ctrico gua ar entre outros 1 Nestes m todos existem par metros que s o comuns e Per odo entre descongela es o tempo entre o fim de uma descongela o e o in cio da pr xima descongela o O tempo entre descongela es situa se entre quatro a oito horas dependendo dos bens armazenados ou da frequ ncia de abertura das portas do espa o refrigerado e Dura o m xima da descongela o o tempo necess rio para a realiza o da descongela o O m todo utilizado neste trabalho a descongela o el ctrica Neste m todo utiliza se um conjunto de resist ncias acopladas no evaporador Os problemas associados a este m todo s o os seguintes a Possibilidade de aquecimento do refrigerante na fase l quida no evaporador b Finalizada a descongela o as resist ncias permanecerem ligadas com a
78. ommand Memory area First read Number of code code address read elements Figura 29 Comando de Leitura de espa o de mem ria Depois de enviado o comando acima descrito retornada a reposta correspondente Os campos principais que constituem esta trama s o o Command Code o Response Code e o Text Figura 30 Considerando que o Response Code 0000 l se os dados correspondentes rea de mem ria Este dados devem ser lidos em blocos de 1 Word 16 bits Response Text 10 words 20 bytes code code of read data Figura 30 Resposta de comando de leitura 11 Aplica o desenvolvida em LabVIEW A configurac o de escrita da trama da rea de memoria definida como na Figura 31 Para configurar a trama s o necess rios os seguintes passos 1 Configurar o Command Code com valor 0102 que corresponde escrita de reas de mem ria do aut mato 2 Indicar Memory area code com valor 82 que corresponde a rea de Dados D data 3 Indicar o primeiro endere o de mem ria 4 Indicar o n mero de elementos a escrever 5 Colocar os dados a serem escritos na mem ria Estes dados devem ser agrupados em blocos de 1 Word I I I I 01 02 l L Command Beginning address No of items Data for number of items code binary VO memorv area code Figura 31 Comando de Escrita na mem ria A resposta retornada pelo comando de escrita composta pelo Co
79. omunica o 4 5 Refer ncias 53 Controlador de temperatura ESCN 4 1 Controlador de temperatura ESCN O controlador de temperatura utilizado no controlo de temperatura da refrigera o foi um ESCN da OMRON apresentado na Figura 11 com a refer ncia ESCN R2MT 500 1 Figura 11 Controlador de Temperatura ESCN Trata se de um controlador de temperatura compacto de f cil instalag o e pertencente a uma linha de controladores de temperatura com prop sito geral tendo como especifica es t cnicas e Alimenta o 220V 50 60Hz e Entrada para sensores do tipo termopares termoresist ncias e 2 Sa das Auxiliares e Controlo ON OFF aquecimento ou aquecimento arrefecimento e Porta QLP para conex o USB com o PC 4 2 Controlo ON OFF Os controladores do tipo ON OFF s o bastante utilizados em aplica es industriais ou dom sticas por serem simples e econ micos Na rea da refrigera o a maior parte dos equipamentos possuem controladores do tipo ON OFF porque grande parte dos componentes trabalham em duas posi es ligado ou desligado 54 Controlador de temperatura ESCN O modelo do controlador de temperatura ESCN utilizado possui sa da de controlo para o controlo ON OFF No controlo ON OFF o actuador s tem duas posi es ligado ou desligado Neste controlo a sa da de controlo desliga quando a temperatura controlada atinge o ponto de ajuste definido Quando a sa da desligada co
80. ondas de temperatura destinadas ao controlo da refrigera o e a descongela o respectivamente entre outras caracter sticas 5 Os modos de funcionamento dispon veis s o a Ciclo cont nuo neste modo o compressor opera independentemente do controlador mesmo que a temperatura seja inferior ao valor de refer ncia b Descongela o activada manualmente ou atrav s dos par metros correspondentes ao degelo O degelo pode terminar quando o tempo m ximo de descongela o atingido ou quando a temperatura de fim de descongela o alcan ada definido tamb m nos par metros de descongela o o tempo entre descongela es Este tempo de quatro horas nas vitrinas do talho Boticas c HACCP uma fun o que permite o controlo avan ado e grava o das seguintes anomalias e Falha de energia dura o da falha e valor da temperatura depois da activa o do alarme 39 Refrigerag o e Aumento da temperatura devido a m s condi es de funcionamento erros de operac o e bloqueios e Estas duas falhas possuem dois alarmes O HACCP s est dispon vel em modelos com real time clock RTC O controlador tem suporte para liga o em rede possibilitando a liga o a um PC ou gateway Modbus A conex o efectuada atrav s do acess rio IROPZ48500 que permite ligar a uma rede RS485 como mostra a Figura 5 Na liga o ao computador necess rio um conversor serie RS485 RS232 PC485KITOO ou
81. ondente a um ano completo Figura 41 por m s ou por intervalo de tempo correspondentes a uma c mara frigorifica ou vitrina Estes relat rios podem ser gerados no Formato Excel ou PDF Nos Anexo 7 e Anexo 8 encontra se um exemplo de um relat rio para um determinado dia gerado nos formatos PDF e Excel respectivamente 85 Aplica o desenvolvida em LabVIEW x Tempo C maras Frigorificas Ano itrinas Ano fe Vitrina 1 2009 Mes e Intervalo de Tempo e EXCEL PDF PDF EXCEL Sair Figura 41 Janela de Relat rio de Temperaturas por Ano Na opc o Intervalo de tempo necess rio configurar a Data Inicial e a Data Final Figura 42 Caso a Data Inicial seja superior 4 Data Final emitida uma mensagem de erro Data Final anterior a Inicial Na eventualidade de n o existirem registos de temperatura para esse per odo de tempo visualiza se a seguinte mensagem N o h registos deste Intervalo de Tempo f Relatorios x Tempo C maras Frigorificas Ano Witrinas Vitrina 1 Mes a a i A Data Inicial Data Final nterval empo DDIM SDM pi somm Ex Dojmmprrry EPR EXCEL PDF PDF EXCEL Sair Figura 42 Janela de Relat rio de Temperaturas por Intervalo de tempo Na op o M s necess rio configurar o M s e o Ano Figura 43 Caso n o exista registos de temperatura para esse m s visualizada a seguinte mensagem N o h registos deste M s
82. otiva o e o enquadramento desta disserta o De seguida s o descritos dois sistemas de monitoriza o existentes bem como as suas funcionalidades e diferen as entre o sistema desenvolvido S o abordados os objectivos propostos para esta disserta o Por fim apresenta se a organiza o do relat rio 1 1 Hist ria da Refrigera o 1 2 Aplica es da Refrigera o 1 3 Motiva o e enquadramento 1 4 Sistemas de monitoriza o e controlo 1 5 Objectivos 1 6 Estrutura da disserta o 1 7 Refer ncias 21 Introdu o 1 1 Hist ria da Refrigera o No in cio da refrigera o mec nica o equipamento constru do era volumoso dispendioso e pouco eficiente sendo que a sua utiliza o obrigava a que os engenheiros de manuten o estivessem dispon veis frequentemente Esta desvantagem limitou a sua implementa o em grandes espa os de armazenamento f bricas embaladoras de carne e fabricantes de gelo 1 Contudo em poucas d cadas a refrigera o evoluiu devido a v rios factores e Desenvolvimento de m todos de fabrico precisos que possibilitou a produ o de equipamentos pequenos e mais eficientes e Desenvolvimento de refrigerantes seguros e Utiliza o do motor el ctrico Esta evolu o permitiu a produ o de equipamentos de refrigera o pequenos tais como frigor ficos congeladores e equipamentos de ar condicionado que s o bastante utilizados actualmente A depend ncia da ref
83. oup compressor It has an indication light of thermal relay for protection of compressor and an indication light for start and stop the compressors The layout of the butcher shop is illustrated in figure 1 Conservation Room Freezing Room Display Display Case 4 Case 5 Fig 1 Layout of the butcher store 3 THE MONITORING SYSTEM In the following sub sections the monitoring system is presented and explained in detail System Description This project is focused on the development of a monitoring and control a system of a refrigeration process It records the temperature at pre determined hours from the different temperature controllers installed in the display cases and in the cold rooms These temperatures profiles are stored in a Programmable Logic Controller PLC This PLC is connected to a Personal Computer where an application developed in LabView 9 collects the temperature to be saved in a Microsoft Access 2007 database This application has several functionalities detailed in the following section Software Features The LabView program allows displaying the graphics of the temperature profiles of the refrigeration room or the showcases after selecting the room showcase identification number and the date It shows the maximum minimum and average temperature in each refrigeration equipment The software available in the market for monitoring such systems is implemented in programming languages such a
84. que permite a conex o r pida base de dados local ou remota e as opera es de consulta usando SQL Antes de realizar a comunica o com a base de dados necess rio criar a liga o da base de dados atrav s da configura o de um ficheiro UDL Universal Data Link O UDL cont m informa es sobre o fornecedor OLE DB driver de comunica o as informa es do servidor identifica o do utilizador senha e a base de dados O fornecedor OLE DB padr o para o UDL o fornecedor OLE DB para OBCD mas os fornecedores nativos para o sistema de base de dados s o mais eficientes 93 Base de dados Na configura o do ficheiro UDL s o necess rios os seguintes passos 1 Criar o ficheiro UDL Para criar necess rio carregar no bot o direito do rato e seleccionar a op o Novo De seguida selecciona se Microsoft Data Link 2 Seleccionar o fornecedor da Base de Dados Figura 48 Utilizou se o Microsoft Jet 4 0 OLE DB Provider que o fornecedor nativo do Microsoft Access 2007 E5 Propriedades de liga o de dados x Fornecedor Liga o Avan adas Todas Seleccione os dados aos quais pretende ligar Fomecedor es de OLE DB Fomecedor OLE DB para servi os Microsoft Directory Microsoft Jet 3 51 OLE DB Provider Microsoft Jet 4 0 OLE DB Provider Microsoft Office 12 0 Access Database Engine OLE DB Provide Microsoft OLE DB Provider for Analysis Services 9 0 Microsoft OLE DB Provider For Data Mining Se
85. r management module The reports of temperatures are generated in LabVIEW and are available in two formats Portable Document Format PDF or Excel Tests were performed in the laboratory and the results indicate that the developed software enables the development of systems for monitoring and control the refrigeration systems in a commercial store vil viii Agradecimentos Aos meus orientadores Prof Dr Filomena Soares e Engenheiro Vitor Vieira pela oportunidade que me deram em realizar este trabalho e por toda a ajuda e suporte prestados durante a execug o do mesmo Ao meu colega de laborat rio Nuno Carvalho por toda a ajuda e disponibilidade demonstrada na execug o deste trabalho e ao Ant nio Costa pela ajuda prestada na elabora o do relat rio e pelos anos de amizade Aos funcion rios das oficinas pela presta o de ajuda e de acesso s instala es do departamento de electr nica Aos meus colegas e amigos do curso pelo apoio pela amizade e pelos momentos de alegria demonstrados durante a realiza o da disserta o e do curso A todos um muito obrigado Ao Engenheiro Luis Basto da empresa Jord o Cooling Systems pelo apoio prestado no estudo do funcionamento das vitrinas frigor ficas Aos meus pais e irm os por todo o apoio e carinho nos momentos mais dif ceis n o s no meu percurso acad mico mas em todo a minha vida Agrade o pela confian a transmitida pela educa o e pela oportuni
86. ragem e arranque do compressor com o objectivo de manter a temperatura desejada no interior do refrigerador configurado com as temperaturas de servi o isto a temperatura m nima e m xima para um determinado recinto atrav s do Set Point e do diferencial de temperatura O Set Point corresponde temperatura de paragem da unidade condensadora A temperatura m xima obtida atrav s da soma da temperatura do SetPoint com o diferencial de temperatura A esta temperatura a unidade condensadora arranca 2 Com a evolu o da electr nica e da inform tica alguns fabricantes de componentes de regula o e controlo desenvolvem e melhoram continuamente sistemas de monitoriza o controlo e registo de temperaturas Estes sistemas permitem a gest o de instala es com aviso pr vio antes do produto ser afectado pela mudan a de temperatura e ainda o registo de dados 2 1 3 Controlo da Temperatura O controlo de temperatura num circuito de refrigera o realizado por um term stato digital O term stato recebe as informa es sobre a temperatura no frigor fico atrav s de uma sonda de temperatura Consoante a temperatura medida na sonda o term stato actua No caso de a temperatura medida estar acima da desejada mais a diferen a o compressor e a refrigera o activada Quando a temperatura menor que a temperatura desejada a refrigera o interrompida O term stato electr nico pode arrancar o compressor as vent
87. res a introduzir s o o nome morada login de entrada palavra chave confirma o da palavra chave e a fun o do utilizador Chefe ou Assistente S o apresentados os dados pessoais dos utilizadores registados na Base de Dados Na introdu o dos dados referentes aos utilizadores verificado se os campos est o todos preenchidos No caso de existir mais de um campo por preencher mostrado uma Janela com a mensagem Preencha os campos Se s faltar um campo surge uma Janela com a mensagem a pedir o preenchimento do campo em falta verificado se a Palavra Chave igual confirma o da Palavra Chave Al m disto verificado se existe algum login igual na base de dados caso exista o utilizador avisado Com todos os campos preenchidos correctamente esta informa o introduzido na base de dados sendo de seguida actualizada a tabela de utilizadores AA Nome Funcion rios Filipe Miranda Nome Login Funcao Morada Telefone A Ricardo Freitas ricardo Chefe 968336063 Ricardo Filipe Miranda Freitas rfreitas Assistente Rua Santo ntonic 968336063 Morada azurem Guimaraes Telemovel Telefone 968336063 o o o Log in fmiranda Palavra Chave ollo T Confirmar Palavra Chave x CR wj aokk Fun o Administrador Ns Figura 36 Introduzir Novos Utilizadores 82 Aplica o desenvolvida em LabVIEW 6 3 4 Visualiza o de uti
88. rigera o mec nica vis vel na sociedade actual pois sem esta n o seria poss vel preservar comida em quantidades suficientes para alimentar uma popula o urbana em crescimento Por exemplo nos grandes edif cios durante os meses de ver o tornar se ia insuport vel trabalhar devido ao calor se n o existissem equipamentos de ar condicionado 1 2 Aplica es da Refrigera o Devido ampla utiliza o da refrigera o em diversos processos e reas esta pode ser dividida em seis categorias gerais Dom stica Comercial Industrial mar tima e de transporte Ar condicionado de conforto e Ar condicionado industrial 1 1 2 1 Refrigera o Dom stica A Refrigera o Dom stica tem uma gama de aplica es bastante limitada restringindo se apenas a frigor ficos e congeladores dom sticos No entanto o n mero de unidades em servi o destes produtos bastante grande representando uma parcela significativa da ind stria de refrigera o S o produtos de pequena dimens o selados hermeticamente e com uma gama de pot ncias entre os 0 05 e 0 5 HP 22 Introdu o 1 2 2 Refrigera o Comercial A Refrigera o Comercial destina se concep o instala o e manuten o de equipamentos de refrigera o utilizados em restaurantes hot is armaz ns de alimentos exposi o e venda de produtos perec veis de todos os tipos 1 2 3 Refrigera o Industrial A Refrigera o Industrial semelhante
89. rloading in cooling system There are various methods of defrosting hot gas electric water air among others In these methods the time between defrosts and duration are the common parameters 14 The method used it was electric defrost but it is possible choose air just in case of equipment doesn t have support to electric defrost 15 16 In defrosts software developed is possible choose between defrost with or without resistance in evaporator The software configure period of time between defrosts and time of them It also permit insert time parameters of phases defrosts After this the software sends the parameters to PLC for next defrost Defrost is performed by PLC which control the electric resistance compressor and evaporator in different stages of defrost 5 CONCLUDING REMARKS AND FUTURE WORK In this paper we presented a new system for monitoring and control a cooling system in a commercial store It samples and records the temperature in pre determined moments from the temperature controllers installed in the display cases and in the cold rooms that are placed in an industrial network These temperatures profiles are stored in a Programmable Logic Controller which is connected to a Personal Computer Here a LabView custom developed application collects the temperature plots the temperature profiles in graphical environments registering maximum minimum and average values and saves the results in a Microsoft
90. rolador da temperatura e armazenamento das mesmas Controlador de Temperatura respons vel pela medi o das temperaturas das vitrinas frigor ficas atrav s da sonda de temperatura PT100 Base de Dados armazena as temperaturas das diferentes temperaturas das v rias vitrinas frigor ficas 2 A interliga o entre os diferentes componentes realizada atrav s de diferentes meios de transmiss o e protocolos de comunica o como mostra a Figura 9 A comunica o entre o aut mato e o controlador de temperatura realizado atrav s do protocolo 48 Compoway F da OMRON sob RS 485 Sistema de Monitorizag o e Controlo O aut mato possui duas portas de comunica o destinadas 4 comunica o com o computador a perif rica e a RS232 A perif rica destina se programa o do aut mato enquanto a porta RS232 mais utilizada nas comunica es com o computador Deste modo utilizou se a porta RS232 No protocolo de comunica o usou se o FINS em detrimento do HostLink 3 A prefer ncia sobre o FINS deveu se maior capacidade de leitura escrita dos espa os de mem ria em rela o ao HostLink Controlador de Temperatura ESCN Compoway F Controlador de Temperatura ESCN Vitrina 2 Figura 9 Diagrama de Comunica es do Sistema de Monitoriza o O software foi desenvolvido em dois componentes atr s descritos aut mato e computador pessoal No computador pessoal desenvolveu se em L
91. roladores de temperatura das c maras frigor ficas por controladores do mesmo modelo das vitrinas O or amento desta solu o incluindo equipamento adicional necess rio era cerca de 1132 1 Euros Com base neste valor e na necessidade de criar um sistema de monitoriza o standard para a OMRON optou se por se desenvolver um sistema baseado nestes ltimos Esta solu o apresenta um custo de cerca de 2464 Euros Deste modo tornou se necess rio desenvolver um sistema de monitoriza o e controlo da refrigera o e o respectivo sistema de descongela o O controlo do sistema de refrigera o de cada vitrina foi implementado localmente no controlador de temperatura ESCN da OMRON substitui o do equipamento existente No entanto como este n o possui suporte ao processo de descongela o foi necess rio desenvolver o programa de descongela o no aut mato De forma a ser poss vel configurar os par metros da descongela o desenvolveu se um software em LabVIEW 100 Conclus o e Sugest es para Trabalhos Futuros A fim de registar o perfil da variag o das temperaturas nas vitrinas foi desenvolvido no aut mato um programa de recolha de temperatura dos controladores de temperatura ESCN que engloba a comunica o e o armazenamento das temperaturas na mem ria no aut mato No programa de monitoriza o desenvolvido em LabVIEW foi implementado e testado o sistema de recolha de temperatura do aut mato para o compu
92. rolo do Sistema de Refrigera o ooooccnnoncccnoccccnoncninnnnnos 50 Figura 11 Controlador de Temperatura ESCN nono ncnoncnnnnnnnnno 54 Figura 12 Opera o Directa e Opera o Inversa 55 Figura 13 Rede RS 485 de controladores seri Gian ad ete eects 58 Figura 14 Comunica o entre o Host e o Controlador de Temperatura ESCN 59 Figura 15 Commad Frame asia ici a asada 60 Pigurta 16 Response Frame is 60 Figura 17 Command Text da leitura da temperatura 61 Figura 15 Attomato Cl UM es in e e a cor ia 64 Figura 19 Grafcet do Controlo da temperatura nono ncnoncnnncnnnnnos 65 Figura 20 Grafcet de Descongela o com resist nCIaS ooooonnocccooncccnoncnononcnonananinnnnno 65 Figura 21 Grafcet da Descongela o sem resist ncias ooooocnnocccooocccooncnononcncnonaninnnanos 66 Figura 22 Grafcet do controlo da descongela o temperatura ocoococnoncccnoncccnoncninnnnnos 67 Figura 23 Cul WS CUAL Uta 67 Figura 24 Descri o dos Pinos da Porta RS 485 68 Figura 25 Liga o de rede do m dulo SCU41 com o controlador de Temperatura ESC scsi E 69 Figura 26 Ladder da comunica o com o controlador de temperatura 70 Pig ra 27 FINS Comand Frame ia 75 Figura 28 FINS Response Fran a de a iba 76 Figura 29 Comando de Leitura de espa o de mem ria ooooocccnoccccoocccnoncnononcninananinnnanos 17 Figura 30 Resposta de comando de leitura
93. rranque Paragem do Compressor Jo Jo Jo T4 Porta Serie y o 6 o i comia Intervalo entre Descongela es horas Jo Hora de Inicio e J 00 00 Figura 45 Configura o da Descongela o sem Resist ncias 6 4 Refer ncias 1 http zone ni com devzone cda tut p id 6514 acedido em Setembro de 2009 2 Introdu o ao LabVIEW Paulo Cardoso Apontamentos de Laborat rios e Praticas Integradas II 3 Sysmac CS CJ Series Communications Commands Reference Manual Omron 88 7 Base de dados Sum rio Neste cap tulo descrito a escolha da base de dados para o armazenamento das temperaturas assim como a constru o da base de dados e a liga o do LabVIEW mesma Por fim s o descritas as consultas em SQL Structured Query Language utilizadas em cada um dos interfaces desenvolvidos em LabVIEW 7 1 Introdu o 7 2 Escolha da Base de Dados 7 3 Constru o da Base de Dados 7 4 Liga o do LabVIEW a Base de Dados 7 5 Queries Desenvolvidas 7 6 Refer ncias 89 Base de dados 7 1 Introdu o Os sistemas de Gest o de Ficheiros foram os antecessores dos sistemas de base de dados Estes eram constitu dos por sistemas de processamento de dados e o seu desenvolvimento reflectia os fluxos de informag o suportados em papel 1 Os dados que tivessem diferentes destinos f sicos tinham diferentes tratamentos de dados Uma Base de dados um conjunto organizado de dados dispon ve
94. ru es de opera o e Selec o dos n veis de configura o 4 4 2 RS 485 O RS 485 um m todo capaz de proporcionar uma comunica o robusta numa configura o multiponto ao qual se pode conectar at 32 dispositivos de rede separados por v rias centenas de metros de dist ncia Este m todo de transmiss o amplamente utilizado na ind stria em sistemas de controlo porque o custo de instala o e manuten o de redes baixa Atrav s da rede RS 485 podem ser utilizados v rios protocolos de comunica o Uma rede entre um Host e v rios controladores de temperatura ESCN est representado na Figura 13 2 57 Controlador de temperatura ESCN Communications transceiver Shield Terminator ESCN 1200 End node 1 2W RS 485 A lt B 1 Mark A gt B 0 Space Use a 120 Q 1 2 W Shield terminator Figura 13 Rede RS 485 de controladores 4 4 3 Configura o das Comunica es Para possibilitar a comunica o entre o aut mato e o controlador de temperatura utilizou se o software CX Thermo para configurar os par metros de comunica o para o protocolo de comunica o CompoWay F Definiu se os par metros da seguinte forma e Protocol Setting psel Define o protocolo de comunica o a ser usado Definiu se CompoWay F e Communications Unit No u no Este par metro define um n mero para cada controlador de temperatura numa rede Este n mero
95. rvices Microsoft OLE DB Provider for Indexing Service Microsoft OLE DB Provider for Internet Publishing Microsoft OLE DB Provider for ODBC Drivers Microsoft OLE DB Provider for OLAF Services 8 0 Microsoft OLE DB Provider for Oracle Microsoft OLE DB Provider for Search Microsoft OLE DB Provider for SQL Server Microsoft OLE DB Simple Provider MSDataShape SQL Native Client OK Cancelar Ajuda Figura 48 Configura o do Fornecedor da Base de Dados 3 Configurar a Liga o necess rio introduzir o nome da Base de Dados e o nome do Utilizador como mostra a Figura 49 Para verificar se a liga o est correcta carrega se no Bot o de Testar Liga o 94 Base de dados E3 Propriedades de liga o de dados x Fomecedor Liga o Avan adas Todas Especifique as seguintes informa es para ligar aos dados do ccess 1 Seleccione ou introduza o nome da base de dados balho Tese ligac3o PLCiLigag o a BD temperaturas mdb E 2 Introduza as informa es para iniciar sess o na base de dados Nome de Bamin o utilizador Admin Palavra passe V Sem palavra passe Permitir guardar palavra passe Testar liga o Cancelar Ajuda Figura 49 Configura o da Liga o 4 Para utilizar o UDL no LabVIEW utiliza se a DB Tools Open Connection VI que permite abrir a conex o VI no LabVIEW e a base de Dados em Access Figura 50 on
96. s Visual C MFC This work is a new approach as it uses the graphical language LabView The monitoring program allows the generation of reports of the temperatures profiles in Excel format or PDF to be presented to the authorities Anexos Also the system allows performing a statistics analysis and a configuration of the defrost parameters The system includes an alarm generation function in case of a power failure or some malfunction that automatically sends a message via GSM to the person responsible for the store System Overview The equipment used in the monitoring system is a personal computer an OMRON Programmable Logic Controller model CJIM with communication module SC41 and two temperature controllers model ESCN with RS485 communication The ESCN belongs to a general purpose family of temperature controllers The main features of this controller are the choice of control mode Proportional Integral and Derivative type controller PID or ON OFF controller the type of control output such as relay relay hybrid linear current or voltage This controller can easily be configured either manually or through connection to the PC with parameter cloning setting and tuning The communication between the PC and the PLC is established by the standard transmission RS232 and the protocol of communication is the Factory Interface Network Service FINS 10 owned by OMRON Figure 2 The communication between t
97. s em rela o ao Menu Principal dos Administradores Figura 39 As op es dispon veis s o e Relat rios de Temperaturas e Visualiza o de temperaturas e Visualiza o em Tempo Real e Altera o da Palavra Chave Menu Principal x Relatorios de Temperaturas Visualiza o de Temperaturas Visualiza o em Tempo Real Alterar Palavra Chave Sair Figura 39 Janela de Menu Principal para Funcion rios 84 Aplica o desenvolvida em LabVIEW 6 3 7 Visualiza o das Temperaturas A Janela de Visualiza o de Temperaturas permite a visualiza o das temperaturas numa C mara Vitrina ao longo de um dia Figura 40 O utilizador escolhe o dia e a c mara e carrega no bot o Obter Dados Atrav s dos valores escolhidos as temperaturas s o obtidas da base de dados carregando o Gr fico de Temperatura versus Tempo Al m disto indicada a temperatura m dia m nima e m xima correspondente a c mara e ao dia seleccionado Caso o utilizador escolha um dia que nao tem registos no gr fico n o aparecem valores Visualizac o das Temperaturas xj Temperatura Minima jo Temperatura M dia 1 Temperatura Maxima 3 o A p mz p A t md d 00 00 02 00 04 00 06 00 08 00 10 00 12 00 14 00 16 00 1600 20 00 22 00 2359 Tempo Figura 40 Visualiza o das Temperaturas 6 3 8 Relat rios de temperatura Os relat rios de temperaturas permitem que o utilizador gere relat rios de temperatura corresp
98. s futuros 99 Conclus o e Sugest es para Trabalhos Futuros Esta disserta o teve como objectivo o desenvolvimento de um sistema de monitoriza o e controlo do processo de refrigera o do Talho Boticas em Braga que efectue o registo de temperaturas de vitrinas frigor ficas e o controlo da temperatura e descongela o das mesmas Este sistema cumpre uma das directivas comunit rias que a recolha de temperaturas em intervalos de tempo pr determinados Actualmente a recolha de temperaturas das vitrinas e c maras frigor ficas do Talho Boticas efectuada por um funcion rio duas vezes por dia s 9 horas e s 18 horas Existem v rios sistemas de monitoriza o no mercado tais como o TCS Wireless e o ADAP KOOL No entanto estes sistemas possuem limita es que os tornam aplic veis a determinados sistemas de refrigera o O ADAP KOOL s aplic vel a controladores da Danfoss Enquanto o TCS Wireless implica a instala o de uma infra estrutura WiFi e na eventualidade de falha de energia n o capaz de enviar uma SMS de aviso Inicialmente foi realizado um estudo dos controladores de temperatura existentes no Talho para verificar a possibilidade de liga o em rede Verificou se que os controladores de temperatura das vitrinas frigor ficas possu am suporte para a liga o enquanto os das c maras frigor ficas n o apresentavam esta funcionalidade Deste modo a solu o passaria por substituir os cont
99. sconto Sub total 102 15 3 86 7 260 1 Adaptadores RS485 IROPZ48500 Pre o Desconto Quantidade Pre o com Desconto Sub total 27 8 15 8 23 63 189 04 Gateway Pre o Desconto Quantidade Pre o com Desconto Sub total 486 5 25 1 364 875 364 875 47 Sistema de Monitorizag o e Controlo Sondas de temperatura Sondas NTC de 6 m Preco Desconto Quantidade Pre o com Desconto Sub total 9 3 15 4 7 905 31 62 Chaves para programar os controladores de temperatura e software PSOPZPRGOO Preco Sub total 80 80 Total c desconto 925 635 Total 1132 1 3 2 Sistema de Monitorizac o com base em equipamento OMRON A solug o alternativa tinha como base o desenvolvimento de um sistema de monitoriza o standard baseado em controladores de temperatura OMRON Assim desenhou se uma nova solu o para o sistema de monitoriza o de temperaturas do talho O sistema de monitorizag o tem como objectivo a monitorizag o do sistema de refrigera o mais especificamente o registo de temperaturas Este sistema composto por quatro componentes com as respectivas fun es descritas Computador Pessoal Transfer ncia de temperaturas Visualiza o das temperaturas em determinadas vitrinas Aut mato respons vel pelo pedido de obten o das temperaturas ao cont
100. scribed Finally the conclusions and the future work are detailed 2 THE BUTCHER SHOP The refrigeration system consists of four elements a compressor a condenser an expansion valve and an evaporator The entire system is filled with a refrigerant fluid whose thermodynamic features changes The system is controlled by an electronic thermostat which gets the temperature from the cold room and switches the system devices in accordance with the measurement temperature and the set point temperature in the controller The butcher shop has five display cases for meat and three refrigerated cold storage rooms The display case is composed by one fan of evaporator with heater resistances a solenoid valve to control movement of fluid refrigerant temperature sensors for room temperature display and for the defrost process and one digital controller of Carel company to control the refrigeration process These five display cases are linked to compressor located outside the shop The three refrigerated cold storage rooms have different proposals One room is intended to freezing and has an evaporator with heater resistances for defrost The shop has a room to conservation and another for meat cutting room where the meat is processed Each room has a compressor group and a digital controller of Eliwell model ID974 8 The cold storage rooms and display cases have a dedicated electrical board This board allows the power down of each gr
101. se wait for response and then store temperature information in memory The algorithm used in PLC to obtain temperature is represented in the flowchart Figure 4 130 Read Temperature of Temperature controller N Fig 4 Flowchart of temperature profiles acquisition Temperatures transmission to LabView The application in LabVIEW installed in the PC is used to collecting and storing the temperature in a database To communicate with PLC it is necessary to use FINS Protocol The algorithm developed to transfer temperatures values to tables is shown in the flowchart in Figure 5 START Request record number of Table Data and Time Request table elements Y Erase record number of table Data All temperature tables read NO Request number of Records of Table N Read elements of table N y Erase record number of table N Fig 5 Flowchart of transference between PLC and LabView Microsoft Access Database The database is used to permanently store the temperatures profiles recorded by the PLC This database was developed in Microsoft Access 2007 For the communication with LabView software it was used a module developed by National Instruments called Database Connectivity Toolset 1 0 1 12 The LabView Database Connectivity Toolkit is an easy tool that allows quick connection to local and remote databases and the operations of Structured Query Language SQL
102. soares dei uminho pt Omron Electronics Iberia SA Porto Portugal Abstract This paper presents the optimization the monitoring and the automatic control of an existing refrigeration system in a commercial store The existing controllers were replaced by Omron temperature controllers connected in an industrial network and linked to a central computer for data monitoring and temperature control using a Lab View program developed for this task In case of an alarm occurrence this system includes a routine that automatically sends a GSM message to alert the person responsible for the store This functionality is not yet available in commercial systems 1 INTRODUCTION The objective of a refrigeration plant is to cool down articles or substances and maintain them at a temperature lower than the ambient temperature Therefore refrigeration can be defined as a process that removes heat Refrigeration systems are thus fundamental to ensure the quality and preservation of the various products in the food industry including the conditioning store of perishable food products and the conservation of pre frozen products Refrigeration slows down the proliferation of bacteria in food the technique used in practice is based on the extremely rapid and intense action of the cooling effect which allows the organoleptic properties of the food to be preserved thus extending the conservation time The main refrigeration units used for the conser
103. ssword 4 THE CONTROL SYSTEM The control system controls performs control of temperature in display cases to preserve perishable articles and food Also executes evaporator defrost In following sub sections the control system is presented and explained Control of Refrigeration The cooling system is controlled by ESCN controller that permits conserve the perishable articles The temperature in cooling system is controlled through manipulation of compressor and evaporator The temperature in the cooling system is controlled by a digital thermostat The thermostat receives information about the temperature on display case through a temperature probe Depending on the temperature measured at the probe the thermostat active compressor and evaporator If the temperature measured is above the desired more the difference hysterese the compressor and evaporator is activated When the temperature is lower than the desired temperature the cooling is interrupted and so the compressor and evaporator The controller is connected to PLC by a relay It s order activation of compressor and evaporator The PLC is connected to compressor evaporator and electric resistance by relays 13 Anexos Evaporator Defrost The control system allows the configuration of evaporator defrost This process is present in all controllers of refrigeration equipments The purpose of defrost is remove the ice in fan on evaporator avoiding the ove
104. stado do controlador O controlador possui dois menus para a configura o de par metros e visualiza o dos valores de temperatura das sondas Os menus existentes s o o Machine Status e o Programming 7 O menu Machine Satuts permite a leitura das duas sondas de temperatura do controlador configura o do valor de refer ncia da temperatura e visualiza o dos alarmes O menu Programming permite ao utilizador configurar os par metros do controlador O acesso a este menu pode ser configurado de modo a restringir o seu acesso Neste menu apresentado uma lista de pastas com par metros configur veis e CP relativo aos par metros de controlo do compressor e dEF relativo ao descongelamento e FAn par metros do evaporador e AL configura o dos alarmes 42 Refrigerag o e diS configura o do display e CnF configura o do tipo de sonda PTC NTC firmware e sonda do evaporador e Fpr upload download dos par metros do Copy Card A programa o dos par metros pode ser realizada atrav s do Copy Card que um acess rio conectado a porta serie TTL que cont m os par metros de programag o do controlador Este modelo nao possui suporte para rede O modelo desta marca que possui suporte rede o ID 974 LX MODBUS atrav s do protocolo Modbus 2 4 Refer ncias 1 Creus J A Tratado Pr tico de Refrigera o Autom tica Dinalivro 1980 2 Monteiro V Novas T cnicas de Refrigera
105. stema comercial em termos econ micos e de implementa o utilizar os controladores j existentes verificando a possibilidade de liga o em rede ou substitui o por controladores de temperatura com liga o em rede j incorporada O controlo do sistema de refrigera o foi realizado atrav s de um controlador de temperatura e de um controlador l gico program vel aut mato O sistema de monitoriza o respons vel pela recolha armazenamento e gera o de relat rios das temperaturas recolhidas no sistema de refrigera o Sendo assim foi desenvolvido uma aplica o em LabVIEW destinada recolha de temperaturas guardadas do aut mato e respectivo armazenamento numa Base de Dados em Microsoft Access 2007 De forma a restringir o acesso a temperaturas guardadas na base de dados desenvolveu se um m dulo de gest o de utilizadores Os relat rios de temperatura gerados em LabVIEW s o disponibilizados em dois formatos Portable Document Format PDF ou Excel Foram realizados testes do sistema em ambiente de laborat rio e os resultados permitem concluir que o projecto desenvolvido viabiliza o desenvolvimento de sistemas flex veis de monitoriza o e controlo de sistemas de refrigera o vi Abstract The refrigeration has an important role in the Hotel Industry The storage of food in refrigeration and freezing equipments are present in this industry To guarantee the quality of the stored products is legally req
106. ta se a rede proposta evitando deste modo a implementa o de outra rede O diagrama geral que representa a rede apresentado na Figura 8 46 Sistema de Monitoriza o e Controlo Vitrina n21 vitrina ne2 Vitrina n23 Vitrina n24 Vitrina n s Gateway W MR Modbus Modbus Ser IROPZ48500 C mara de C mara de C mara de Congela o Conserva o Desmanche Figura 8 Sistema com base no equipamento existente 3 1 2 Or amento O n mero de controladores do modelo PBOOCOHBOO PowerCompact da Carel a comprar tr s destinadas s tr s c maras frigor ficas Para a liga o dos controladores rede RS 485 s o necess rios oito adaptadores RS485 refer ncia IROPZ48500 necess rio o Gateway Modbus pelas raz es descritas anteriormente Na substitui o dos controladores de temperatura das c maras frigor ficas necess rio comprar sondas de temperaturas adequadas aos controladores Por fim necess rio comprar a chave de programa o e o software de programa o para a configura o dos par metros dos novos controladores Na Tabela 2 descrito detalhadamente o or amento O or amento para esta solu o tem o valor de 925 635 Euros com desconto e 1132 1 Euros sem desconto Tabela 2 Or amento Controladores de Temperatura PBOOCOHBOO Pre o Desconto Quantidade Pre o com De
107. tador e a respectiva introdug o na Base de Dados em Access Foi tamb m desenvolvido a gest o de utilizadores do software de monitoriza o que permite apenas o acesso a utilizadores registados Outra funcionalidade desenvolvida foi a gera o dos relat rios das temperaturas registadas no controlador de temperatura ESCN dispon veis em PDF ou Excel A visualiza o da temperatura em tempo de real das vitrinas frigor ficas n o foi implementada Foi desenvolvida uma base de dados em Microsoft Access 2007 que permite gerir os utilizadores do software de monitoriza o e as temperaturas registadas das diferentes c maras e vitrinas frigor ficas O sistema de alerta por SMS no caso de falha de energia ou subida de temperatura n o foi implementado por falta de equipamento adequado Na fase de desenvolvimento do software de monitoriza o em LabVIEW verificou se que a implementa o da maior parte dos interfaces e do algoritmo de recolha de temperaturas foi morosa e complexa Conclui se que a implementa o de interface elaborados em LabVIEW n o aconselh vel visto existirem outras plataformas de programa o que fornecem bibliotecas bastante completas e que permitem a r pido desenvolvimento de software como por exemplo o NET Em rela o ao sistema de controlo de refrigera o testado em ambiente laboratorial conclui se que realiza o controlo de refrigera o e a descongela o de forma semelhante ao sistema a
108. temperatura a sa da do aut mato activada ou desactivada Caso a entrada do aut mato esteja activada significa que activada a refrigera o para diminuir a temperatura activando deste modo o ventilador do evaporador e o compressor Caso contr rio desactiva as sa das Este processo ocorre quando a descongela o n o executada 64 Aplica o desenvolvida no aut mato Refrigera o Activada Activa Compressor e Ventilador Refrigerac o Desactivada L a entrada INO do controlador de temperatura Figura 19 Grafcet do Controlo da temperatura 5 3 Descongelac o O processo de descongela o pode ser realizado com ou sem resist ncias como foi descrito no cap tulo 2 Nas seguintes sec es descrito o Grafcet referente a cada um dos processos 5 3 1 Descongelac o com Resist ncias Este Grafcet foi constru do com base no processo de descongelac o com resist ncias descrito no cap tulo da refrigera o Ca Desactivar o Ventilador e activar o timer da Fasel Desactiva o Compressor e activa o timer de tempo configur vel de paragem do compressor Activa o timer daFase 2 Activa as resistencias e activa O timer da fase 3 Desactiva as resist ncias e activa o compressor e activa o timer de tempo configur vel de arranque do compressor Activa o timer da Fase 4 Activa o ventilador do evaporador e a flag para o controlo da temperatura Flag do timer de Fase 1 activada e flag de fase 1
109. terminada data e c mara Select AVG Temperatura FROM Registo WHERE Where Data m d y AND Camara Camara Selecciona a temperatura m dia da Tabela Registo numa determinada data e c mara e Relat rios de Temperaturas Select Data Hora Temperatura FROM Registo Where Data between 01 01 dH AND 12 31 d AND Camara d ORDER BY Data ASC Selecciona os campos e registos de Data Hora e Temperatura de uma c mara num ano ordenados por ordem ascendente Select Data Hora Temperatura FROM Registo Where Data between s AND s AND Camara d ORDER BY Data ASC Selecciona os campos e registos de 96 Base de dados Data Hora e Temperatura de uma camara num determinado intervalo de tempo ordenados por ordem ascendente Select Data Hora Temperatura FROM Registo Where Data between d 01 Yod AND d d Yod AND Camara d ORDER BY Data ASC Selecciona os campos e registos de Data Hora e Temperatura de uma camara num m s ordenados por ordem ascendente 7 6 Refer ncias 1 Apontamentos da Unidade Curricular de Base de Dados Maribel Yasmina Santos 2008 2 http www ni com toolkits lv_db_conn htm acedido em Mar o de 2009 97 Base de dados 98 8 Conclus o e Sugest es para Trabalhos Futuros Sum rio Neste cap tulo s o apresentadas as conclus es referentes ao desenvolvimento do sistema de monitoriza o e controlo de um sistema de refrigera o S o sugeridos poss veis trabalho
110. tos de intrus o assim como tamb m permitir o desenvolvimento de uma p gina de WEB para a consulta da informa o via Internet Os desenvolvimentos destas duas funcionalidades encontram se fora do mbito desta disserta o z Esta disserta o constitu da por duas fases estudo do sistema de refrigera o instalado no talho e desenvolvimento do sistema de monitoriza o e controlo Realizou se um estudo dos componentes do sistema de refrigera o presentes no talho procedendo se elabora o de uma solu o que utiliza esses equipamentos Com base na solu o proposta optou se por n o utilizar o equipamento presente no talho Deste modo foi necess rio desenvolver um sistema de controlo para o sistema de refrigera o das arcas frigor ficas do talho em conjunto com o sistema de monitoriza o descrito 27 Introdu o 1 6 Estrutura da disserta o Esta tese encontra se dividida em seis cap tulos No primeiro cap tulo apresenta se uma breve introdu o sobre a hist ria e aplica es da refrigera o e o enquadramento do tema No cap tulo 2 descrevem se os circuitos frigor ficos e o sistema de refrigera o presente no Talho Boticas No cap tulo 3 apresentado o estudo do sistema de refrigera o presente no talho e a respectiva solu o para a liga o em rede E tamb m descrito o sistema de monitoriza o e controlo descrevendo os componentes o funcionamento e a interliga
111. ualquer implementa o f sica 1 O diagrama de Entidade Relacionamento usa uma conven o gr fica que permite uma vis o simples intuitiva e r pida das entidades desenvolvidas e das rela es de correspond ncia entre elas Os atributos ou campos de dados de uma entidade fornecem informa o relevante que permite caracterizar a entidade A Figura 47 mostra o Modelo Entidade Relacionamento da base de dados desenvolvida Utilizadores Figura 47 Modelo Entidade Relacionamento 7 3 2 Tabelas Desenvolvidas No Microsoft Access 2007 foi criada uma base de dados com o nome Temperaturas Esta base de dados cont m tr s tabelas Utilizadores Dados e Registo Tabela Utilizadores A tabela Utilizadores armazena todos os dados sobre os utilizadores da aplica o em LabVIEW como mostra a Tabela 4 91 Base de dados Tabela 4 Tabela Utilizadores Nome do Campo Tipo de Dados Nome Texto Fun o Texto Telefone N mero Prioridade N mero Morada Texto Login Texto Palavra Texto e Nome Nome do utilizador e Fun o Fun o exercida no talho assistente ou chefe e Telefone Telefone ou telem vel do utilizador e Prioridade Prioridade de chamada no caso de falha de energia e Morada Morada da Resid ncia do Utilizador e Login Login de entrada na aplica o em LabVIEW e Palavra Palavra Chave para valida o do utilizador na janela de lo
112. uired to register the temperature of the products in pre determined intervals of time There are already on the market monitoring systems and process control of refrigeration However these systems have features not modular with no possibility of expansion of functions and have a high cost Most of these systems belong to the manufacturers of temperature controllers This dissertation describes the development of a flexible modular and versatile monitoring and control of a refrigeration system in a shop specifically a butcher The project is a networking of local controller s temperature of the freezers and communication with the central management system information and alarms Initially a research of which configuration of control appropriate to the system of trade economically and implementation was performed keep the existing controllers including the possibility of networking or replace the temperature controllers with networking already incorporated The control of the cooling system was performed by a temperature controller and a programmable logic controller PLC The monitoring system is responsible for collecting storage and reporting the temperatures collected in the cooling system Thus it was developed a LabVIEW application for gathering temperature kept in a PLC and its storage in a database in Microsoft Access 2007 In order to restrict access to the temperatures stored in the database it was developed a use
113. ura 17 define se a opera o a realizar Este servi o configurado pelos campos MRC Main Request Code and SRC Sub Request Code colocando os valores 01 e 01 respectivamente De seguida configura se o tipo de vari vel a ler Neste caso o objectivo obter o valor da temperatura medido pela sonda sendo o valor igual 80 Hex descrito no manual de comunicac o 2 para o retorno de valor de vari veis em uma Word O valor retornado na Response Frame tem um tamanho de uma Word 16 bits Depois necess rio configurar o endere o da vari vel a ler O endere o da temperatura medida 0000 A seguir introduz se o n mero de elementos a ler sendo o valor configurado 0001 No Host necess rio o complemento de 2 ao valor recebido para se poder obter se necess rio valores negativos de temperatura 60 Controlador de temperatura ESCN MRC SRC Variable Read Bit Number of FEE 0 11 1011 0 0 2 2 2 4 2 4 Figura 17 Command Text da leitura da temperatura 4 5 Refer ncias 1 ESCN ESAN ESEN Digital Temperature Controllers Users Manual Omron 2 ESCN ESAN ESEN Digital Temperature Controllers Communications Manual Omron 3 http www modbus ida org acedido em Agosto de 2009 61 Controlador de temperatura ESCN 62 5 Aplicac o desenvolvida no aut mato Sum rio Neste cap tulo apresentado a aplicag o desenvolvida no aut mato para realizag o da descongela o da vitrina frigor
114. utilizado para que o Host possa identificar o controlador de temperatura O n mero da unidade pode ser definido entre O a 99 estando definida por defeito com valor 1 No caso de existir mais controladores de temperatura na rede atribui se os n meros seguintes Definiu se com o valor 1 e Communications Baud Rate bps Este par metro define a taxa de transmiss o para comunicac es com o Host Seleccionou se 9600 bps 9 6 no par metro do controlador e Communications Data Length len Este par metro define o n mero de bits de dados utilizado nas das comunica es Para CompoWay F definiu se 7 bits de dados 58 Controlador de temperatura ESCN e Communications Stop Bits sbit Este par metro define o n mero de stop bits da comunica o Seleccionou se o 2 stop bits e Communications Parity prty Este par metro define a paridade da comunica o Definiu se como paridade par EVEN no controlador e Send Data Wait Time sdwt O tempo de espera para o envio de dados pode ser ajustado em incrementos de 1 ms entre O e 99 ms Utilizou se o que estava definido de f brica 20 ms O CompoWay F um protocolo de comunicag o pertencente 4 OMRON para comunica es s rie A comunica o entre o Host e controlador sempre iniciada pelo Host que envia um Commad Frame ao controlador e este responde enviando uma Response Frame Figura 14 Todos os campos da trama s o representados na notag o ASCIL Command fram
115. v s da Janela de Altera o da Palavra Chave Nesta Janela necess rio introduzir a Palavra Chave Antiga a Nova Palavra Chave e a confirma o da mesma Figura 35 A Altera o da Palavra Chave executada quando o Utilizador carrega no bot o Mudar A VI executa a leitura da Palavra Chave Antiga e compara com a Palavra Chave correspondente ao Utilizador obtida da Base de Dados Caso as palavras chave sejam iguais verificado de seguida a Palavra Chave Nova e a confirma o da Palavra Chave No caso de serem iguais actualizada a Palavra Chave na Base de Dados Existe a possibilidade de a Palavra Chave Antiga n o corresponder do utilizador surgindo a mensagem Palavra Chave Antiga Errada Al m disto pode tamb m ser apresentado a mensagem Palavra Chave Nova Errada caso a confirma o da nova Palavra Chave n o corresponder introduzida anteriormente Alterar Palavra Chave x Palavra Chave Antiga Palavra Chave Nova Confirme a Palavra Chave l AE Figura 35 Janela de Alterac o de Palavra Chave 81 Aplica o desenvolvida em LabVIEW 6 3 3 Introdu o de utilizadores A introdu o de novos utilizadores est s dispon vel a utilizadores com a fun o de Administrador Todos os utilizadores com a fun o de assistente n o possuem este privil gio A janela de Introdu o de utilizadores permite a introdu o dos dados dos novos utilizadores Figura 36 Os dados dos utilizado
116. vation of food are Cold rooms Maturing rooms Cabinets Display cases The systems designed and installed for both industrial and retail applications are based on standard procedures and techniques In particular butcher stores folow the HACCP system Hazard Analysis and Critical Control Point 1 that guaranties the quality and the meat conservation One of the principles of this system is the recording of temperature at pre determined intervals Often this is done twice a day by an employee generally in the morning and in the evening Formerly the temperature control of the cooling systems was carried out by analog thermostats governing the maximum and minimum temperatures Today electronic temperature controllers are used being able to automatically set the maximum and minimum temperatures define the temperature display specify the thawing process and program the alarm activation Some controllers have the possibility of being placed and connected in a network for a continuous register of temperature profile 2 In the cooling process two methods are used mechanical refrigeration and refrigeration by ice 3 In Mechanical Refrigeration refrigerant fluids are used The fluid follow the different stages of the system where heat is absorbed and transported to another area through fluid compression condensing expansion and evaporation processes A refrigerant therefore must have properties whereby it evaporates
117. zard Analysis and Critical Control Point de forma a garantir a qualidade e a conserva o das carnes 2 Um dos princ pios deste sistema o registo de temperatura em intervalos de tempo pr determinados Deste modo tornou se necess rio desenvolver um sistema de monitoriza o completo que possibilitasse o registo de temperaturas mas tamb m outras funcionalidades tais como visualiza o do hist rico gest o de utilizadores e alarmes de subida de temperatura ou falha de energia com aviso via Short Message Service SMS Este sistema engloba funcionalidades n o presentes em outros sistemas existentes no mercado entre os quais o TCS Wireless e ADAP KOOLO tornando um sistema atractivo modular extens vel 1 4 Sistemas de monitoriza o e controlo Nesta sec o apresentada as funcionalidades dos sistemas TCS wireless da Domopor e ADAP KOOL da Danfoss sendo efectuada no final uma compara o entre os sistemas de monitoriza o e o sistema desenvolvido 24 Introdu o 1 4 1 TCS wireless O sistema TCS wireless da empresa Domopor permite de forma aut noma o registo de dados das sondas sem fios colocadas nos m veis de frios Este sistema tem as seguintes caracter sticas 3 e Envio de informa o via Internet para as empresas de manuten o e Gera o de alarmes e Controlo em tempo real de todas as ocorr ncias e Monitoriza o do estado do sistema temperatura num computador central e Elabora

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