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Missão 81 · PRO (exige o Pro)

Exercício de Segure em 80: programa de CLP para tanque de mistura

Execute uma batelada no estilo ISA-88 com uma reação exotérmica e Hold e Abort seguros.

Faça uma batelada: carregue 200 L de A e 100 L de B por vazão totalizada, aqueça, mantenha a reação entre 78 e 82 °C por 30 s, resfrie até 40 °C e descarregue. Suporte Hold, Restart, Abort e Reset, e aborte automaticamente acima de 95 °C.

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Sem cartão. Nada a pagar. Nada a cancelar.

Official release: 5 December. Fique em primeiro no ranking no dia e ganhe 3 meses de Pro, mais 2 semanas de Pro para dar a um amigo. O 2º lugar ganha 4 semanas. O 3º lugar ganha 2 semanas. Regras

  • Todas as aulas, do zero
  • Todas as missões e lições, conforme você sobe de nível
  • Um teste prático para cada título, com certificado
  • Rebobine qualquer teste, uma varredura de cada vez
  • Soluções comentadas quando você travar
  • O conversor de código, à vontade
A máquina 3D controle de reator em batelada em que esta missão é executadaPRO (exige o Pro) missão
Como o teste roda

Batelada após batelada

Teste 1 de 2
Definido pelo testeVerificado pelo testePasso 83 de 83
Level
Especialista
Tempo
Sobre 120 min
Recompensa
+1000 XP
Bancada
controle de reator em batelada em 3D
Siemens editores
Ladder (LAD), SCL
Rockwell editores
Ladder, Texto estruturado
Beckhoff editores
Texto estruturado
Etapa
31. Laboratório de máquinas 5: sistemas de especialista
Comportamento exigido

Segure em 80: o que o seu código deve fazer

Estados: 0 Parada, 10 Executando, 20 Mantido, 30 Abortada, 40 Concluída. Start em Parada inicia a fase 1. Hold (a partir de Executando) vai para Mantido; Restart volta para Executando na mesma fase. Abort (a partir de Executando ou Mantido), ou Temp acima de 95 °C a qualquer momento, vai para Abortada. Reset sai de Concluída para Parada, e só sai de Abortada quando Level estiver abaixo de 2 L. Fases, só em Executando: 1 carregar A até 200 L somando ChargeFlow × 0.02 a cada varredura; 2 agitador ligado, depois carregar B até 100 L (só enquanto AgitatorRunning); 3 vapor ligado até 78 °C; 4 reagir: vapor abaixo de 79 °C, resfriamento acima de 81 °C, e contar 30 s passados entre 78 e 82 °C; 5 resfriamento até 40 °C; 6 drenar até Level ficar abaixo de 2 L; então Concluída. Em Mantido: sem carga, sem vapor, sem drenagem; resfriamento acima de 81 °C; agitador ligado se Level estiver acima de 20 L. Em Abortada: resfriamento no máximo, agitador ligado se Level estiver acima de 20 L, nada mais, e drenar quando Temp estiver abaixo de 45 °C. ValveA e ValveB carregam A e B; a torre de estados mostra RunLamp, HeldLamp, AbortLamp e CompleteLamp.

Carga
A 200 L, depois B 100 L com agitação.
Reagir
78–82 °C por 30 s; vapor < 79, resfriar > 81.
Safe
Abort acima de 95 °C; Mantido e Abortada mantêm o resfriamento.
Tabela de tags

Segure em 80: entradas e saídas

Seu programa lê 9 entradas e define 10 saídas. Mais uma entrada comanda a simulação ou mostra uma leitura, para você testar. Os nomes são os mesmos no editor de qualquer fabricante.

TagTipo de dadoSeu códigoO que significa na máquina
StartBOOLLêUma entrada de que o seu código precisaIniciar uma batelada
HoldBOOLLêUma entrada de que o seu código precisaSegurar o lote
RestartBOOLLêUma entrada de que o seu código precisaRetomar um lote em espera
AbortBOOLLêUma entrada de que o seu código precisaAbortar o lote
ResetBOOLLêUma entrada de que o seu código precisaResetar para Idle
ChargeFlowREALLêUma entrada de que o seu código precisaMedidor de vazão de carga, L/s
LevelREALLêUma entrada de que o seu código precisaConteúdo, L
TempREALLêUma entrada de que o seu código precisaTemperatura do lote, °C
AgitatorRunningBOOLLêUma entrada de que o seu código precisaAgitador na velocidade
CoolingFailBOOLNão necessáriaPara testar ou observar; o seu código pode deixá-la de foraExperimente: a água de resfriamento falha
ValveABOOLEscreveUma saída que o seu código defineCarregar do IBC A
ValveBBOOLEscreveUma saída que o seu código defineCarregar do IBC B
AgitatorBOOLEscreveUma saída que o seu código defineLigar o agitador
SteamBOOLEscreveUma saída que o seu código defineVapor para a camisa
CoolingBOOLEscreveUma saída que o seu código defineÁgua de resfriamento para a camisa
DrainBOOLEscreveUma saída que o seu código defineVálvula de saída do fundo
RunLampBOOLEscreveUma saída que o seu código defineTorre de estado: Em execução
HeldLampBOOLEscreveUma saída que o seu código defineTorre de estado: Em espera
AbortLampBOOLEscreveUma saída que o seu código defineTorre de estado: Abortado
CompleteLampBOOLEscreveUma saída que o seu código defineTorre de estado: Concluído

No SCL da Siemens, escreva as tags do próprio bloco com # na frente, como faz o TIA Portal: #Start. Rockwell e TwinCAT use só o nome: Start.

Testes automáticos

Segure em 80: o que os testes verificam

  1. As cargas param pelo volume totalizado: 200 L de A, 100 L de B.
  2. B só flui com o agitador confirmado.
  3. Reação mantida em 78–82 °C com vapor abaixo de 79 e resfriamento acima de 81, por 30 s dentro da faixa.
  4. Hold mantém a fase e seus totais; Restart continua.
  5. Abort e sobretemperatura deixam tudo seguro: resfriamento ligado, nada mais.
  1. Teste Use os botões abaixo do modelo e veja a bancada responder.
  2. Testar solução Todas as verificações rodam no seu código com um toque.
  3. Rebobinar PRO (exige o Pro) Se uma falhar, volte por ela uma varredura de cada vez para ver o porquê.

Travado nesta missão? Pergunte aos membros no Vestiário.

Por que importa

Onde você veria isto em campo

Fábricas de bateladas químicas e farmacêuticas são construídas sobre a ISA-88: todo operador conhece Hold e Abort, e toda receita é feita de fases.

Uma reação exotérmica gera o próprio calor, mais rápido quanto mais quente fica. Perca o resfriamento, ou deixe a temperatura subir, e ela dispara. Hold e Abort precisam ser seguros em todas as fases, não só na que você testou.

Onde você encontraria istoFaça a batelada, mantenha a reação sob controle e pare com segurança a qualquer momento

Plantas químicas, farmacêuticas e de alimentos em batelada seguem receitas em fases. Os operadores podem colocar uma batelada em espera e retomá-la, ou abortá-la; o controlador precisa saber exatamente o que é seguro em cada estado. Algumas reações liberam calor, e se o resfriamento ficar para trás elas disparam.

  1. CargaA, depois B
  2. Reagir80 °C por 30 sVocê está aqui
  3. ResfriarAté 40 °C
  4. DescargaPara o recebedor
Em uma instalação real: lugares, peças e segurança
  • Química fina e resinas
  • Unidades de batelada farmacêuticas e de biotecnologia
  • Ingredientes alimentícios e aromas

Reações descontroladas causaram desastres como Seveso (1976) e T2 Laboratories (2007). Reatores reais têm desarmes independentes por alta temperatura e sistemas de alívio.

A ISA-88 define o modelo de estados usado aqui, para que operadores do mundo todo saibam o que Hold e Abort significam.

Os tamanhos, tempos e cortes são escolhas didáticas, não o desenho de uma instalação real em particular.

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