Módulos didáticos para os cursos Técnico de Automação Industrial e Engenharia de Controle e Automação

Diego S. Mageski [Bolsista PIBIT/ FAPES], Wagner T. da Costa [orientador]

Coordenadoria do Técnico de Automação Industrial Campus Serra

Instituto Federal do Espírito Santo - Ifesdiego.mageski@gmail.com, wagnercosta@ifes.edu.br

Resumo - O trabalho desenvolvido nesta iniciação científica foi o de projeto e construção de módulos que auxiliassem os professores em aulas e experimentos de laboratório. A área de conhecimento em que o trabalho abrange é a Engenharia de Controle e Automação e o Técnico de Automação Industrial, ambos os cursos existentes na instituição. Os módulos construídos foram, módulo didático para o CLP ONROM, possibilitando o uso rápido e eficaz em aulas de laboratório, não perdendo tempo de aula com ligações simples como parafusar fios para realizar a conexão e nem a necessidade de sensores reais para fazer com que o programa funcione pois foi embutido um painel de sinais, fazendo o trabalho dos sinais que viriam de sensores. Módulo para controle de processos e sistemas supervisórios com o NI DAQmx USB6009 da National Instruments, possibilitando a comunicação do módulo com a planta didática de controle da Festo e o uso do software LabView. Um módulo para a integração de duas disciplinas presentes no Técnico de Automação Industrial em um mesmo semestre, SHP (sistemas Hidráulicos e Pneumáticos) e Microcontrolador, esse módulo faz o papel de um CLP rudimentar em que o aluno pode aplicar os conceitos vistos em Microcontroladores com maior facilidade em um sistema físico, na disciplina de SHP. Módulo didático para Eletrônica Digital, tendo este o papel dar aos alunos do funcionamento de um sistema de transmissão de dados, digitais, de um ponto físico a outro, usando elementos básicos desta disciplina, assim como a resolução dos problemas advindos desta comunicação.

Palavras-chave: Módulos didáticos, Supervisório, Automação Industrial, Controle.

Abstract - The work in this undergraduate research was the design and construction of modules which should assist teachers in classrooms and laboratory experiments. The area of knowledge in which the work is to include Control Engineering and Automation and Industrial Automation Technician, both existing courses at the institution.The modules were constructed, didactic module for PLC ONROM, enabling fast and effective use in labs, not wasting class time with simple connections as screw threads to make the connection, nor the need for real sensors to make the program works because it was built a panel signs, doing the work of the signals that come from sensors. Module for process control and supervisory systems with NI DAQmx NI USB6009, enabling communication module with the plant's control Festo didactic and using LabView software. A module for the integration of these two disciplines in Industrial Automation Technician in one semester, SHP (Hydraulic and Pneumatic systems) and Microcontroller, this module plays the role of a CLP rudimentary in which the student can apply the concepts seen in Microcontrollers with ease in a physical system, the discipline of SHP. Digital Electronics Module for teaching, and this paper give students the workings of a system of data transmission, digital, one physical point to another, using basic elements of this discipline, as well as the resolution of issues arising from this communication.

Key-words: Educational modules, Supervisory, Industrial Automation, Control.

INTRODUÇÃO

Os módulos desenvolvidos têm por função ajudar nas aulas de laboratórios os professores a fazer a prática de forma dinâmica, rápida e conectando os conceitos vistos em sala de aula com a prática.

Foram projetados módulos de CLP, com um painel que fornece toda a estrutura para simular sensores e alimentar entradas e saídas do CLP. Módulos com o hardware USB6009 da National Instruments para a prática de sistemas supervisórios com o software LabView, conectando o módulo na planta de controle de processos do laboratório da instituição. Módulo de Microcontrolador para integrar o trabalho da disciplina de Microcntroladores à de SHP (sistemas Hidráulicos e Pneumáticos) possibilitando, graças ao hardware, interfacear o microcontrolador com os instrumentos elétrico-pneumáticos. Módulo didático para Eletrônica Digital, que possibilita os alunos, visualizarem um hardware de transmissão de dados com sistema de correção de erro usando componentes simples da disciplina de Eletrônica Digital.

Esses módulos, foram ou adaptados de módulos já existentes ou projetados para adaptar o hardware adquirido à uma planta de controle, caso este dos módulos USB6009 da National Instruments.

METODOLOGIAPara o projeto dos módulos, foi preciso fazer pesquisas em manuais dos

equipamentos, como o CLP e o USB6009, e em livros das áreas de Eletrônica para o projeto de condicionadores de sinais e de fontes de alimentação, assim como de sistemas de proteção.

Ferramentas de bancada, para a montagem das caixas dos módulos, e confecção de placas de circuito eletrônico. Também foi preciso fazer uso de equipamentos de laboratório como fonte de alimentação, osciloscópios e multímetros para testar o correto funcionamento do circuito.

Pesquisa entre os professores que ministram as matérias diretamente envolvidas com os módulos didáticos. A fim de coletar informações sobre o uso e adaptações a serem feitas.

RESULTADOSA implantação dos módulos em laboratório possibilitou o uso de ferramentas que

antes não eram compatíveis ou não eram usadas e de integração e trabalho conjunto de matérias que antes eram ministradas sem correlação, SHP e Microcontroladores, e uso e aprendizado de mais um equipamento usado em área industrial, o CLP ONROM. As Figuras 1, 2 e 4 ilustram os módulos desenvolvidos.

Figura 1 – CLP ONROM

Figura 2 – Módulo USM6009

Figura 3 – Planta de controle de processos controlada pelo módulo USM6009

Figura 4 – Módulo Microcontrolador

DISCUSSÃO E CONCLUSÕES

Os projetos, módulos desenvolvidos durante a iniciação científica melhorou o desempenho dos professores, dando-lhes mais ferramenta para desenvolverem seus projetos e laboratórios e aumentou a interação dos alunos com as ferramentas que antes se perdia muito tempo para poder trabalhar em laboratórios.Foi possível reaproveitar peças, de computador, que antes eram descartadas, para confeccionar placas de circuitos dos módulos a serem montados. Dar novo uso às fontes de alimentação, sem uso para os computadores novos, consideradas como perdidas, passando por concertos e sendo então adaptadas para uso em eletrônica.