Case de sucesso: Sistema de monitoramento de estabilidade

Tempo de leitura: 4 minutos

Introdução

A revolução 4.0 presente nas indústrias possibilitou o desenvolvimento de novas técnicas e tecnologias para diversas áreas da engenharia. Uma das inovações que está se tornando cada vez mais popular  é o uso dos sistemas de monitoramento em tempo real. 

Este texto aborda um caso de sucesso da empresa no desenvolvimento de um sistema de monitoramento de uma recuperadora de minério do tipo roda de caçamba. Confira abaixo detalhes do trabalho!

A principal função do sistema de monitoramento implementado é a garantia da estabilidade do equipamento de acordo com as normas. Conforme abordado anteriormente neste Blog, para que a máquina atenda às condições de estabilidade, é necessário que o índice calculado esteja dentro dos limites estabelecidos nas diretrizes regentes. Para cada contexto de operação, o valor do coeficiente deve atender um fator de segurança.

Desenvolvimento

A análise da estabilidade do sistema de giro, ou estabilidade local, foi feita monitorando a posição do centro de gravidade (CG). Para cada condição de operação, a localização cartesiana do CG em um sistema de coordenadas deve atender limites estabelecidos pelos fatores de segurança.

Para atender aos requisitos de estabilidade global, foi elaborado um fluxograma para determinar em qual caso de estabilidade a máquina está operando, conforme as condições de vento e vazão de material. Uma simplificação desse fluxograma está apresentada na Figura 1 para melhor entendimento.

Figura 1: Fluxograma de estabilidade global. [1]

Segundo  a norma é possível atribuir 3 coeficientes de segurança distintos, eles variam de acordo com a condição de operação, cada caso pode ser definido como:

  • Estabilidade Caso 1: indica que o sistema está estável para a condição normal de operação;
  • Estabilidade Caso 2: indica que o sistema está estável para uma condição anormal de operação;
  • Estabilidade Caso 3: indica que o sistema está estável para uma condição excepcional de operação.

Como os valores que delimitam as condições de fluxo de material e velocidade do vento são estipulados pelo projeto da máquina e pela norma, o sistema foi gerado de maneira em que esses parâmetros sejam configuráveis. Isso faz com que possam ser alterados para adequação a outras máquinas e/ou cenários.

Após a definição desses casos e cenários, os sistemas de aquisição de dados foram inseridos e calibrados e a implementação da lógica do sistema no controlador lógico programável (PLC) foi feita. Para facilitar a visualização do status da estabilidade da máquina, a Tela de Interface Homem Máquina(IHM), foi alterada.

Na IHM foi adicionado um indicador de estabilidade em tempo real da máquina. O indicador presente no canto superior esquerdo da tela, apresenta um triângulo verde para Estabilidade Caso 1, amarelo para Estabilidade Caso 2, e vermelho para Estabilidade Caso 3. A Figura 2 mostra o sinal presente na cabine de operação da recuperadora.

Figura 2: Indicador presente na tela IHM nos 3 casos de estabilidade. [1]

Além disso, o transportador de correia da lança e a roda de caçamba também foram contemplados com indicadores em tempo real.  Quando verde, indica que o equipamento está parado. Quando amarelo piscando, indica que o equipamento está com defeito. Quando vermelho, indica que o equipamento está operando.

A KOT também realizou a alteração no sistema supervisório da sala de controle visando apresentar todas as informações referentes à integridade operacional da máquina. Para isso, duas telas foram desenvolvidas.

  • Tela principal: a tela principal contém todas as informações da máquina. No canto superior esquerdo são apresentadas as informações dos esforços nos apoios da empilhadeira recuperadora. No canto superior direito são apresentadas as informações de estabilidade do sistema, com barras gráficas e gráficos de tendência. A Figura 3 mostra uma captura dessa tela.
Figura 3: Sistema supervisório com valores simulados. [1]
  • Tela de configuração: a segunda tela criada é a tela de entrada dos dados de configuração da máquina.

Conclusão

Em uma postagem recente, discutiu-se sobre a verificação matemática e computacional da estabilidade de máquinas de pátios. Utilizando deste conceito e em linha com a indústria 4.0, a KOT desenvolveu um sistema capaz de monitorar em tempo real os dados de estabilidade.

A implantação dessa tecnologia é capaz de agregar diversos benefícios à operação, uma vez que existe um maior controle do ativo monitorado e pode-se evitar eventos indesejáveis, contribuindo assim para o aumento da segurança, redução de impactos ambientais ao mesmo tempo em que se pode aumentar a produtividade da mina.

O conceito de Mineração do Futuro (mine of the future) consiste justamente em automatizar processos, oferecendo a possibilidade de uma atuação preventiva nos equipamentos. É nesse contexto em que a KOT oferece o serviço de monitoramento de estabilidade, permitindo que clientes possam impulsionar os resultados dos seus negócios. 

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Equipe KOT Engenharia

Com mais de 27 anos de história e diversos serviços prestados com excelência no mercado nacional e internacional, a empresa promove a integridade dos ativos dos seus clientes e colabora nas soluções dos desafios de Engenharia. Para essa integridade, utiliza ferramentas para o cálculo, inspeção, instrumentação e monitoramento de estruturas e equipamentos.

Referências:

[1]  Acervo KOT Engenharia.

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