Controlador de temperatura para forno de cerâmica e vidro: curva de queima, termopar S e limite de segurança

O controlador de temperatura para forno de cerâmica executa a curva de queima: sobe devagar onde a peça pode trincar, segura o patamar no topo e controla a descida. Entre os West com programa de vários segmentos estão o Pro-EC44, com a opção P do código (255 segmentos em até 64 programas, em 96 x 96 mm), e o CAL 9500P (até 31 programas, em 48 x 48 mm). Os dois leem termopar S, R e B, os de platina, que vão mais alto que o K. Forno contínuo de muitas zonas pede o KS Vario, e o corte por sobretemperatura fica num limitador separado, como o 6700+. Os outros tipos estão no guia de controlador de temperatura industrial.

O que a curva de queima pede do controlador?

A curva é de quem responde pela massa e pelo esmalte; o controlador a repete igual em todo lote. Cada trecho tem um risco próprio:

Esmalte, decoração e recozimento de vidro seguem a mesma lógica, cada receita num programa. Na descida, o forno sem resfriamento forçado esfria no ritmo dele: rampa mais rápida fica só no display. O passo a passo dos segmentos está em como programar o perfil de rampa e patamar.

Qual West usar em cada forno de cerâmica ou vidro?

No queimador, nenhum controlador substitui o sistema de segurança de combustão, que cuida da chama e do bloqueio do gás. No 6170+, segundo o manual, os relés internos acionam o motor da válvula direto só até 120 V; acima disso, entram relés auxiliares.

Termopar S, R ou K: o que muda no controlador?

Acima da faixa do K, o forno usa termopar de platina: S ou R, e B no mais quente. Segundo os documentos da West, cada modelo lê:

A faixa do controlador não é a vida do sensor, que depende do fio, do tubo de proteção e da atmosfera do forno. Na folha de termopares da PMA, marca da West, o tubo cerâmico com tubo interno estanque é indicado para até 1.300 °C, e para 1.600 °C só por pouco tempo.

O termopar de platina gera pouca tensão em temperatura baixa. A 100 °C, o S dá cerca de 0,65 mV, e o K, cerca de 4,1 mV (valores do NIST na tabela de termopar). Por isso, no começo da queima, um pequeno erro de tensão vira um erro maior em graus. No CAL 9500P, o manual dá linearidade de 2 °C para o S e o R, e de 5 °C abaixo de 300 °C. Se a etapa crítica da sua curva é a secagem, confira a exatidão nessa faixa antes de escolher o sensor.

Do termopar ao borne, só fio do mesmo tipo ou cabo de compensação próprio para S ou R, sem emendas; onde houver emenda, conector de termopar. A polaridade se confere pela tabela de cores. Com cabo de outro tipo, a leitura sai deslocada, e o número no display parece normal. Risco elétrico: desligue a alimentação do painel antes de mexer nos bornes, e deixe a ligação para pessoa capacitada, conforme o manual do aparelho.

Por que o mesmo PID não serve do começo ao fim da queima?

O forno vai da temperatura ambiente ao topo da queima, e um PID ajustado lá em cima costuma ficar lento ou oscilar embaixo. No Pro-EC44, até 5 jogos de PID trocam sozinhos por pontos de temperatura ou de setpoint (gain scheduling). Numa nota de aplicação que cita a queima de esmalte de revestimento, a West indica esse recurso para faixa larga de setpoint.

No CAL 9500P, o autotune (Tune) ajusta o PID e o dAC, a função que decide em que ponto da subida o controle começa a frear. O manual pede não rodar o autotune com programa em andamento, porque o setpoint do momento pode não ser o alvo. O Tune também passa do setpoint de propósito, e esse pico precisa ser seguro para o processo. Na dúvida, rode com o forno vazio.

Quantas zonas tem o forno?

Forno intermitente de duas zonas, como teto e soleira, pede a mesma curva nas duas. No Pro-EC44 de duas malhas, um programa controla os dois setpoints. Nesse caso, a rampa é só por tempo (Ramp Time): calcule as horas de cada trecho em vez da velocidade.

Forno contínuo e arca de recozimento de vidro têm muitas zonas, cada uma no seu setpoint. Aí entra o KS Vario, sistema em trilho com até 30 malhas, ligado ao CLP. Na partida, o aquecimento sincronizado acha a zona que sobe mais devagar e segura o ritmo das outras até todas chegarem, para evitar tensão térmica entre elas.

E se a energia cair ou o termopar romper no meio da queima?

A queima dura horas, e o lote parado no meio pode estar perdido. Decida antes:

• Falta de energia: o Pro-EC44 pode continuar, recomeçar, manter o último setpoint, voltar ao setpoint do controlador ou desligar as saídas. O CAL 9500P recomeça (de fábrica), continua ou espera o operador. Continuar com o forno já frio nem sempre é o certo.
• Termopar rompido: com a segunda entrada universal, o Pro-EC44 aceita um termopar reserva, do mesmo tipo e bem posicionado, que assume sozinho. Configure o alarme de sinal rompido nas duas entradas, senão ninguém percebe a troca. Com a entrada 2 como reserva, ela não controla outra zona: o reserva vale para o Pro-EC44 de uma malha.
• Patamar contado antes da hora: o Auto-Hold do Pro-EC44 e o holdback do CAL 9500P seguram o programa quando a temperatura fica para trás.

Onde entra o limite de sobretemperatura?

O programador controla; não protege. Se o termopar de controle sai do lugar e lê baixo, o programa aquece mais, e o alarme dele usa a mesma leitura errada. O manual do CAL 9500P pede não usar os alarmes dele sozinhos como proteção onde uma falha possa ferir alguém ou danificar o equipamento.

O 6700+ tem entrada e relé próprios e lê termopar S, R e B. O relé de limite, de 5 A e com trava, desliga o contator do aquecimento: a carga das resistências não passa por ele. Depois do corte, o forno só volta com o rearme, no painel ou, com a entrada digital opcional, à distância, e o rearme só é aceito depois que a temperatura voltou. A aprovação é FM, segundo o fabricante. O 4700+ faz o mesmo em 96 x 96 mm, o formato do Pro-EC44. O termopar do limite é outro, instalado onde o excesso aparece primeiro.

Como guardar o registro de cada queima?

No Pro-EC44 com registrador (opção X, ou R com porta USB), a queima fica gravada com data e hora; na opção R, os arquivos saem num pen drive. O CAL 9500P não grava. O registro fica no PC, com o CALgrafix, software da West que lista os fornos de queima entre as aplicações, ligado pela placa RS485 ou RS232.

O que mandar para cotar?

• o tipo de forno (intermitente ou contínuo), elétrico ou a gás, e quantas zonas;
• a temperatura de topo e o termopar (S, R, B ou K);
• quantas curvas e quantos segmentos tem a mais longa;
• se precisa de registro com data e hora e de RS485 para o CLP;
• o formato do painel (48 x 48 ou 96 x 96 mm) e, na troca, o código do programador e do limitador de hoje.

A Comander é distribuidor oficial West, e os controladores West têm garantia de 3 anos. O envio sai em até 24 h para produtos em estoque; nos demais, o prazo é confirmado na cotação.

Mande os dados da lista acima, a curva de queima (mesmo desenhada à mão) e, se o forno já tem controlador, a foto da etiqueta, pelo WhatsApp ou pelo formulário desta página. A equipe confere o código do programador e do limitador antes da cotação.