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Unidade ‘Fail-Safe’ de Processamento de Velocidade
São Paulo 2010
Unidade ‘Fail-Safe’ de Processamento de Velocidade
Trabalho de conclusão de curso apresentado à Faculdades Integradas de São Paulo como requisito parcial à obtenção do título de Graduação em Engenharia Mecatrônica.
Orientador: Prof. Alexandre Erdmann Silva
São Paulo 2010
Unidade ‘Fail-Safe’ de Processamento de VelocidadeAutores:
José Ricardo Garcia Márcio Luis de Souza
Orientador: Professor Alexandre Erdmann Silva
Eu, José Ricardo, dedico este trabalho aos meus pais e minha noiva Paula pelo apoio e amor dedicados, principalmente durante a execução deste trabalho. Dedico também aos Engenheiros Délio Panissi e Wagner Filho pelo incentivo e consultoria técnica.
Eu, Marcio, dedico este trabalho à minha esposa AnaPaula pelos momentos quando não foi possível eu lhe prestar a atenção merecida e aos meus pais que sempre me incentivaram a dar continuidade nos meus estudos.
A todos os nossos professores da FISP que nos proporcionaram um salto de conhecimento, atitude e habilidade muito importante para o prosseguimento da nossa vida profissional. Em especial, ao Prof. Alexandre Erdmann Silva, pela orientação nosprestada durante o desenvolvimento deste trabalho. A todos nossos companheiros do curso de Engenharia Mecatrônica e também a todos os demais que, diretamente ou indiretamente, colaboraram com a execução do nosso trabalho.
Desenvolvimento do projeto de uma unidade “Fail-Safe” de processamento de velocidade, onde a função deste equipamento eletrônico é fazer a leitura angular de um motor e, após oprocessamento dessa informação, disponibilizar dois sinais lógicos de saída informando valores de velocidade pré-definidos, no caso 0 e 75rpm. Este projeto retrata um equipamento de segurança, desta forma, estão sendo consideradas as técnicas de análise, a validação de segurança e a confiabilidade em equipamentos eletro-eletrônicos.
Palavras-chave: Segurança, Confiabilidade, Velocidade,Eletrônica, Ferrovia, Automação.
Development of the design of electronic equipment whose function is to read the angular velocity of an engine, after processing this information, provide two output logic signals indicating values of pre-defined speed, 0 and 75rpm. Because of this work have the idea to design a safety equipment, tools are used for analysis and validation of safety and reliability inelectrical and electronics.
Keywords: Safety, Reliability, Motor Speed, Electronics, Railway, Automation.
Figura 1 – Formulário FMECA | 18 |
Figura 2 – Simbologia FTA | 21 |
Figura 3 - Truque de um Trem | 23 |
Figura 4 – Chave Óptica | 24 |
Figura 5 – Montagem do sensor no disco | 25 |
Figura 6 – Configuração Básica da Chave Óptica | 25 |
Figura 7 – Circuito básico do conversor frequência- tensão | 26 |
Figura 8 – Circuito básico do comparador | 27 |
Figura 9 – Círculo básico do comparador de zero | 27 |
Figura 10 – Círculo do comparador | 27 |
Figura 1 – Diagrama de pino do microcontrolador PIC 16F628A | 28 |
Figura 12 – Relé “Weld No Transfer” | 30 |
Figura 13 – Analogia com Relés “Weld No Transfer” | 31 |
Figura 14 – Controle de Sistema de Portas com Relé deSegurança | 32 |
Figura 15 – Diagrama Funcional do Equipamento | 3 |
Figura 16 – Roda Dentada | 35 |
Figura 17 – Relação Frequência x Rotação Roda Dentada | 36 |
Figura 18 – Circuito de Condicionamento do Sinal de Leitura | 36 |
Figura 19 – Relação Frequência x Tensão | 37 |
Figura 20 - Circuito Processamento de Velocidade | 38 |
Figura 21 – Comportamento Dinâmico do Sistema | 39 |Figura 2 - Circuito Controlador de Acionamento de Saída | 40 |
Figura 23 - Circuito do Display de Velocidade | 41 |
Figura 24 – Diagrama Funcional do Protótipo | 42 |
Figura 25 – Foto do Protótipo mecânico | 43 |
Figura 26 – Placa de Leitura | 4 |

Figura 28 – Placa de Leitura | 45 |
Figura 29 – Esquema elétrico da Placa Controladora | 46 |
LISTA DE FIGURAS Figura 27 – Layout dos...
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