Controlador de temperatura para galvanoplastia: banho no ponto e resistência protegida

Na galvanoplastia, os banhos aquecidos (desengraxe, níquel, cromo e outros) recebem o calor de resistências de imersão. Cada tanque pede três funções separadas: o controlador dosa a resistência para segurar a temperatura do banho; o limitador, com sensor e relé próprios, corta o aquecimento se a temperatura passar do ponto; a chave de nível desliga a resistência antes que ela fique fora do líquido. Nesta página, o West 6100+ faz o controle e o West 6700+ faz o limite. A visão geral está no guia de controlador de temperatura industrial.

Por que controlar a temperatura do banho?

A faixa de temperatura do banho vem da ficha técnica do processo, dada pelo fornecedor da química. Fora dela, a camada sai fora de especificação, e o problema costuma aparecer só na inspeção. O banho quente demais também evapora mais rápido e baixa o nível: é o começo do risco mais sério, a resistência a seco.

O que dá errado no tanque aquecido?

A FM Global, seguradora dos EUA, trata desses tanques na folha de dados 7-6 (abril de 2017). Segundo ela, os tanques de galvanoplastia costumam ser de plástico ou de plástico reforçado com fibra de vidro: resistem aos ácidos, mas são combustíveis. Nas perdas com esses tanques registradas pela FM de 2006 a 2016, a maior parte foi em galvanoplastia; dois terços foram em tanques com resistência elétrica de imersão, e a resistência foi a causa em 34%. Em metade das perdas, o dispositivo de proteção faltava ou falhou, muitas vezes por falta de manutenção.

O que cada tanque aquecido precisa?

A folha 7-6 pede proteções independentes do controle do processo: o controlador do banho não faz o papel de limite, e a chave de nível do processo não faz o papel da proteção de nível baixo. A ligação deve fazer com que uma falha desligue as resistências.

A folha pede ainda nível alto no tanque que enche por um sistema de abastecimento central, vigilância de vazão na resistência que depende de circulação e, quando houver, controles aprovados pela FM. O 6700+ tem aprovação FM 3545 como limite de temperatura, segundo o fabricante.

Por que o limite não substitui a chave de nível?

Quando a resistência fica fora do líquido, o banho deixa de receber o calor dela. O sensor no banho vê a temperatura parada ou caindo, o controlador manda mais potência, e a resistência esquenta ainda mais no ar. O limite de alta do banho também mede o líquido e pode não perceber nada a tempo. Quem enxerga a resistência a seco é a chave de nível, que atua antes, e o sensor junto da resistência.

O inverso também vale: com o tanque cheio e o SSR em curto, a chave de nível não percebe nada, e quem corta é o limite de alta. Já o alarme de malha do 6100+ avisa quando a saída fica no máximo e a temperatura não sobe 2 °C num tempo T, mas não corta nada.

A chave de nível se escolhe pelo material compatível com a química. A Comander também fornece sensores de nível.

Como montar o 6100+ e o 6700+ no painel?

Os dois têm 48 x 48 mm e o mesmo jeito de operar, e ficam lado a lado no painel, cada um com o seu sensor.

• 6100+ no controle. Entrada universal (termopar, PT100, mA ou V) e até 3 saídas em cartões de encaixe: driver de SSR, relé para o contator, alarme ou retransmissão. Com a RS485 opcional (Modbus), manda a temperatura ao CLP. Com o sensor rompido, desliga as saídas de controle em menos de 2 segundos (salvo nas faixas de corrente ou tensão que começam em zero). Na série Plus, o cartão de saída vem montado no código pedido.
• 6700+ no limite. Relé de limite de 5 A com trava, de série: no excesso, corta e só religa com o rearme depois que a condição passou. O valor do limite só muda no modo Setup, com senha própria. O aparelho guarda o valor mais alto e o tempo acumulado acima do limite, o que ajuda a achar a causa. Segundo o manual, o filtro de entrada fica no mínimo necessário para tirar o ruído: filtro grande atrasa o corte.

O relé do 6700+ é de 5 A resistivos a 240 Vca. Carga maior passa por um contator só do limite, e o corte nunca passa pelo SSR ou pelo contator do controle. Use o contato NA (normalmente aberto): fechado com o aparelho energizado e o banho seguro, ele abre no excesso e na falta de energia, como a FM pede. O relé com trava e o rearme estão explicados em quando usar controlador de limite.

Segundo o manual, a série Plus trabalha de 0 a 55 °C e de 20% a 95% de umidade sem condensação, com o frontal IP66 e NEMA 4X: na sala de banhos, painel fechado e longe do vapor.

Risco elétrico: a ligação envolve tensão perigosa. Faça com o painel desligado, por eletricista qualificado e pelo esquema do manual da West, com chave seccionadora de dois polos e fusível na alimentação do aparelho e, separados, no circuito dos contatos.

E numa linha com muitos tanques?

O 8100+ e o 4100+ são o mesmo controlador em 1/8 e 1/4 DIN, com o mesmo menu; o 8700+ e o 4700+ são o mesmo limite nesses formatos. Com muitos tanques e um CLP, o KS Vario reúne até 30 zonas no trilho DIN, e o CLP lê as temperaturas e escreve os setpoints pela rede. O limite de cada tanque continua num limitador separado.

Que rotina reduz o risco de incêndio?

A folha 7-6 também pede rotina:

• desligar as resistências nos períodos parados: vários incêndios da estatística da FM começaram assim;
• inspecionar toda semana resistências, controles e dispositivos de segurança;
• testar os intertravamentos pelo menos a cada três meses, pelo procedimento de cada fabricante, e registrar;
• conferir o aperto das conexões elétricas, ou fazer termografia anual: num caso da FM, a causa provável foi uma conexão corroída na alimentação da resistência.

Quando o limite cortar, ache a causa antes de rearmar, como pede o manual do 6700+: nível, SSR, contator ou sensor.

Resumo

O que mandar para cotar certo?

• quantos tanques aquecidos e a química de cada banho;
• a temperatura de trabalho de cada tanque e a de corte do limite;
• as resistências: potência, tensão, número de fases e acionamento por contator ou SSR;
• os sensores de controle e de limite (tipo de termopar ou PT100) e se a resistência tem sensor de proteção próprio;
• o formato (1/16, 1/8 ou 1/4 DIN) e a tensão do comando;
• RS485 com Modbus para o CLP e, se precisar, rearme remoto por botão na entrada digital (o rearme fica com o operador, nunca automático pelo CLP).

Com esses dados, a equipe da Comander, distribuidor oficial West, confere o código de cada aparelho antes da cotação. Os controladores e limitadores West têm garantia de 3 anos; o envio sai em até 24 h para produtos em estoque, e nos demais o prazo é confirmado na cotação. Tem um tanque sem limite ou uma linha em projeto? Mande os dados da lista acima pelo WhatsApp ou pelo formulário desta página.