Sistema automático de controlo de transferência de líquidos

Abstract

The project described in this document arises from the need to automate racking systems that the Watgrid company has found in the wine industry, and in its production process. The document describes the implementation of the control system composed by electrovalves, transfer pumps and liquid level sensors, through a PLC which communicates through WiFi. The project consists in the development of a mock-up representing a structure with four containers connected by tubes, with the proper actuation units properly installed. To this end, a survey of functional prerequisites and existing commercial solutions for the various components was carried out. After the conceptual development of the physical structure of the mock-up, the solutions found for the modules that simulate the operation of the actuating units were implemented, up to the structure that integrates these modules. A PLC software unit was also developed to control in the various stages of the system's implementation. It is also mentioned the implementation of an user interface allocated on a web server created in the PLC WiFi module. The purpose of the mock-up lies in the assumption of replicating a direct application in a real system. Thus, it was possible to progressively implement a control algorithm for the PLC that reproduces the intended process and perform functional tests on the system. Finally, test results were recorded and analysed for the normal operation of the system and in situations of unforeseen failures that could compromise the integrity of the racking process.

O projeto descrito neste documento surge da necessidade da automatização de sistemas de transfega que a empresa Watgrid encontrou na indústria vinícola, e ainda no seu processo de produção. O documento descreve a implementação do controlo de um sistema composto por electroválvulas, bombas de transfega e sensores de nível de líquido, através de um PLC que comunica via WiFi. O projeto consistiu no desenvolvimento de uma maquete representativa de uma estrutura com quatro recipientes interligados por tubos com as devidas unidades de atuação propriamente instaladas. Para tal foi realizado o levantamento de pré-requisitos funcionais e das soluções comerciais existentes para os diversos componentes. Após o desenvolvimento conceptual da estrutura física da maquete, foram implementadas as soluções encontradas para os módulos que simulam a operação das unidades de atuação, até à estrutura que integra esses módulos. Também foi desenvolvida a unidade de software do PLC para controlo nas diversas etapas da implementação do sistema. Ainda é referida a implementação de uma interface de utilizador alocada num servidor web criado no módulo de WiFi do PLC. O intuito da maquete reside no pressuposto de replicar uma aplicação direta num sistema real. Desta forma, foi possível implementar, progressivamente, um algoritmo de controlo para o PLC que reproduz o processo pretendido, e realizar testes funcionais ao sistema. Finalmente, foram registados e analisados os resultados de testes ao funcionamento normal do sistema e em situações de falhas imprevistas que pudessem comprometer a integridade do processo de trasfega.