O controle de temperatura na usina de açúcar e etanol tem duas camadas. As malhas grandes, como a caldeira de bagaço, a fermentação e as colunas da destilaria, costumam ficar no CLP ou no sistema de controle da planta. O controlador de painel entra nos equipamentos com malha própria: a válvula de vapor de um trocador ou tanque, o aquecedor de fluido térmico, a resistência elétrica, a temperatura que só precisa ser vista e alarmada, e o limite de segurança, que não pode depender do controle. A visão geral está no guia do controlador de temperatura.
Onde o controlador de painel entra na usina?
| Ponto da usina | O que precisa | West que entra |
|---|---|---|
| Trocador de calor ou tanque aquecido com válvula de vapor de atuador elétrico | modular a válvula sem sinal de posição | 6170+ (8170+ e 4170+ em 1/8 e 1/4 DIN) |
| Equipamento com resistência elétrica | controle PID com SSR, contator ou saída linear | 6100+ |
| Aquecedor de fluido térmico, quando a planta tem | controle da saída e limite independente | 6170+ ou 6100+, e o 6700+ no limite |
| Temperatura de óleo ou de mancal fora do CLP | ver, guardar a máxima e alarmar | 6010+ ou 8010+ |
| Várias caldeiras na mesma central, com lógica | ligar e desligar por demanda | KS 98-2 |
| Equipamento novo fabricado para a usina | família padronizada, aprovações para exportar | série Plus |
Na cogeração, a proteção da turbina e do gerador costuma vir no sistema do próprio fabricante desses equipamentos. Na destilaria, o controlador de painel aparece em pontos isolados: um trocador com válvula própria ou uma temperatura que não está no supervisório.
Como controlar a válvula de vapor de um trocador ou tanque?
Na usina, o aquecimento de processo costuma ser a vapor. Quando a válvula tem atuador elétrico de abrir e fechar, o West 6170+ foi feito para ela: duas saídas movem a válvula em pulsos, em malha aberta, sem depender do sinal de posição. Se o atuador tiver esse sinal, a entrada auxiliar mostra a posição no display.
Três recursos pesam na usina:
- Autossintonia que poupa o atuador. Corta movimentos desnecessários e reduz o desgaste da válvula e dos relés.
- Sensor rompido fecha a válvula. Se o termopar ou o PT100 rompe, o 6170+ percebe em menos de 2 segundos e manda fechar a válvula.
- Manual sem tranco. Na partida depois da entressafra, o operador passa para manual pelo frontal ou por uma entrada digital e volta ao automático sem salto na saída.
Para o supervisório, uma saída retransmite a temperatura ou o setpoint em 4 a 20 mA, ou a RS485 com Modbus entrega as leituras ao CLP. A malha continua no controlador; se o projeto pedir, o CLP manda o setpoint pela serial ou pela entrada opcional de setpoint remoto. No 6170+, a RS485, a entrada digital e a entrada auxiliar dividem a mesma posição de opção. O 8170+ e o 4170+ têm outra posição para a entrada auxiliar.
Fluido térmico e resistências: quem controla e quem protege?
No aquecedor de fluido térmico, um aparelho segura a temperatura de saída e outro, com sensor e relé próprios, corta o aquecimento se ela passar do ponto. O 6170+ modula o queimador; o 6100+ comanda as resistências. O limite fica com o West 6700+: relé com trava, de série, que fica desligado mesmo depois que a temperatura volta e só rearma com um comando de rearme, pela tecla do frontal ou por entrada remota, dado depois que ela voltou ao lado seguro. Antes de rearmar, o manual pede que a causa do disparo seja resolvida. O relé é de 5 A resistivos a 120/240 Vca: ele abre a bobina do contator das resistências ou a cadeia de segurança do queimador, e não a carga. Segundo o fabricante, tem aprovação FM 3545.
O detalhe de cada papel e a escolha entre limitador de painel e de trilho estão em controle de temperatura em caldeira e fluido térmico.
Onde entra a NR-13 na usina?
A NR-13 vigente trata da integridade estrutural de caldeiras, vasos de pressão, tubulações e tanques (item 13.1.1). A caldeira entra quando a pressão de operação passa de 60 kPa (item 13.2.1, alínea a). Pelo item 13.4.1.2, ela precisa ter:
- válvula de segurança;
- instrumento que indique a pressão do vapor;
- sistema automático de controle do nível de água, com intertravamento contra o superaquecimento por falta de água;
- na caldeira de combustível sólido não atomizado ou com queima em suspensão, um sistema de alimentação de água independente do principal.
Nenhum desses itens é o controlador de temperatura de painel.
Um vaso de pressão entra quando o produto da pressão pelo volume (P.V) passa de 8, ou, qualquer que seja o P.V, quando contém fluido da classe A (item 13.2.1, alíneas b e c). Fluido inflamável, como o etanol, é da classe A (item 13.5.1.1.1). O aquecedor de fluido térmico fica fora (item 13.2.2, alínea e), mas continua a ser inspecionado e mantido com responsável técnico (item 13.2.3). Confira cada enquadramento com o profissional legalmente habilitado da usina.
O que muda no painel de uma usina?
A usina tem pó de bagaço, umidade e calor perto da caldeira. Pelo datasheet, o 6100+ trabalha de 0 °C a 55 °C e de 20% a 95% de umidade relativa, sem condensação; os datasheets do 6170+, do 6700+ e do 6010+ trazem a mesma faixa. O frontal é IP66 quando bem instalado (NEMA 4X também no 6100+, no 6170+ e no 6700+), mas a parte de trás do 6100+ é IP20. Por isso o painel precisa ser fechado. Se, perto da caldeira, a temperatura dentro dele passa de 55 °C, ele precisa de ventilação ou climatização.
Os aparelhos aceitam termopar e PT100. O PT100 vai a 3 fios, com até 50 ohms por condutor. O termopar vai até os bornes com cabo de extensão ou de compensação do mesmo tipo, com a polaridade conferida na tabela de cores. Em percurso longo, um transmissor de 4 a 20 mA no campo resolve, alimentado pelo cartão de 24 V do próprio controlador. Toda ligação é feita com o painel desligado, por pessoa treinada e autorizada, pelo diagrama do manual.
Como preparar a reposição na entressafra?
A entressafra é a janela para revisar o que vai trabalhar a safra inteira. Fotografe a etiqueta de cada controlador instalado e monte a lista com o código completo; o decodificador de código West mostra o que cada dígito quer dizer. Mandada cedo, a lista dá tempo de confirmar o prazo dos importados antes da safra.
Na troca, segundo o fabricante, o 6100+ entra no lugar do N6100 com o mesmo recorte, a mesma caixa e a mesma fiação, e o 6700+ é o equivalente indicado para o N6700. Para os outros fora de linha, a West publica o equivalente quando há; nem todo modelo tem um. Na série Plus, quem troca contator por SSR troca o cartão de saída, e não o controlador, sempre com toda a alimentação desligada nos bornes, como pede o manual; depois aparece "Goto ConF", e é preciso percorrer a configuração até o fim. O SSR vai em dissipador, com fusível próprio.
E quem fabrica equipamento para usina?
Os fabricantes de equipamentos de Sertãozinho e de Piracicaba fornecem caldeiras e equipamentos de processo para usinas. A série Plus tem o mesmo menu e os mesmos cartões de saída de encaixe em 1/16, 1/8 e 1/4 DIN. Ela declara CE, UL, cUL e CSA, segundo o fabricante, o que ajuda no equipamento exportado.
Resumo
| Se o equipamento da usina pede | West indicado |
|---|---|
| modular válvula de vapor com atuador elétrico | 6170+ (ou 8170+ e 4170+) |
| controlar resistências | 6100+ com SSR, contator ou saída linear |
| limite independente com trava e FM, segundo o fabricante | 6700+ |
| indicar, guardar a máxima e alarmar | 6010+ ou 8010+ |
| várias caldeiras por demanda, com lógica | KS 98-2 |
O que mandar para cotar certo?
- o equipamento (trocador, tanque, aquecedor de fluido térmico, secador) e quantos pontos de temperatura;
- como aquece: válvula de vapor (tensão do motor e se o atuador tem sinal de posição) ou resistências (potência, tensão e acionamento);
- a temperatura de trabalho e, se houver limite, a de corte;
- o sensor: tipo de termopar, PT100 ou transmissor de 4 a 20 mA;
- o formato (1/16, 1/8 ou 1/4 DIN) e a tensão do comando;
- se precisa de retransmissão ou de RS485 com Modbus para o supervisório;
- na reposição, a foto da etiqueta do aparelho de hoje.
A equipe da Comander, distribuidor oficial West, confere o código e a aplicação antes da cotação. Os controladores e indicadores 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 pelo WhatsApp ou pelo formulário desta página. Na revisão da entressafra, junte numa mensagem só as fotos de todas as etiquetas.
