Automação de uma pequena central termoelétrica

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de lógicas de CLP e do sistema de supervisão e controle de uma pequena central termoelétrica. O mesmo foi desenvolvido durante o estágio na empresa WEG Equipamentos Elétricos S.A.. A WEG foi fundada em 1961 com o intuito de fabricar motores elétricos. Em 1988 foi criada a WEG Automação, com atuação voltada para mecanismos industriais. Atualmente, seus produtos estão direcionados à automação industrial e controle de processos. Uma pequena central termoelétrica é uma unidade de cogeração de energia composta por uma caldeira, uma turbina a vapor e um gerador elétrico. Sendo esta uma instalação que produz energia elétrica a partir da queima de um combustível, na caldeira, o qual pode ser carvão, óleo, biomassa, gás natural, dentre outros. A caldeira gera vapor a partir da água que circula por uma extensa rede de tubos que revestem suas paredes. A função do vapor é movimentar as pás de uma turbina, cujo rotor gira juntamente com o eixo de um gerador acoplado à turbina. O gerador, por meio da indução magnética, irá gerar energia elétrica. O projeto consiste na programação do CLP com as lógicas de controle e intertravamento do gerador; configuração dos equipamentos responsáveis pela regulação de tensão e de sincronização com a rede elétrica; e desenvolvimento do sistema supervisório. Os sistemas supervisórios permitem que sejam monitoradas e rastreadas informações de um processo produtivo ou instalação física. Tais informações são coletadas através de equipamentos de aquisição de dados e, em seguida, manipuladas, analisadas, armazenadas e, posteriormente, apresentadas ao usuário. Estes sistemas também são chamados de SCADA.

This project presents the development of PLC logic and control and supervision system of a small thermal power plant. This was developed in WEG Electric Equipment SA. WEG was founded in 1961 with the intent to manufacture electric motors. In WEG Automation was created in 1988, working toward industrial mechanisms. Currently their products are targeted to industrial automation and process control. A small thermal power plant is a cogeneration unit consisting of a boiler, a steam turbine and an electric generator. Since this is a facility that produces electricity from the burning of a fuel in the boiler, which can be coal, oil, biomass, natural gas, among others. The boiler generates steam from the water circulating through an extensive network of pipes lining the walls. The steam function is to move the blades of a turbine, which rotates together with the rotor shaft of a generator coupled to the turbine, the generator by means of magnetic induction will generate electricity. The project consists of PLC programming with control and interlocking logic generator, configuration of the equipment responsible for voltage regulation and synchronization with the electric network and development of the supervisory system. The supervisory systems allow being monitored and tracked information of a production process or physical installation. Such information is collected using data acquisition equipment and then manipulated, analyzed, stored and later presented to the user. These systems are also called SCADA.