Automação de Fábrica de Farinha e Óleo Animal

Abstract

O abate animal para produção de carne gera uma grande quantidade de subprodutos e de resíduos que podem contaminar o ambiente em que forem descartados, por isso é importante que sejam destinados adequadamente. A melhor forma de serem aproveitados é com a produção de farinhas, utilizadas para alimentação animal, e óleo para a fabricação de produtos químicos e biodiesel. O processo para a fabricação de farinha de origem animal consiste no cozimento dos subprodutos do abate para eliminar patógenos bacterianos e reduzir a umidade. Ao realizar este processo as proteínas presentes são modificadas, passando a ser digestíveis por outros animais. As fábricas envolvem equipamentos que requerem altas temperaturas e pressões, o que torna o processo perigoso quando operado manualmente. A automação pode diminuir estes riscos, fazendo com que os operadores não precisem verificar constantemente os equipamentos, nem manusear o produto. Neste trabalho foi desenvolvido projeto de automação de uma fábrica de farinha que utiliza como insumos os subprodutos do abate de frangos. São utilizadas as penas, as vísceras e o sangue para produzir dois tipos de farinha e a extração de óleo. Para a execução do trabalho foi realizado o levantamento do fluxo de produção e dos requisitos funcionais que o processo deve possuir. Com base nisso foram levantadas as soluções mais adequadas de sensores e atuadores a serem utilizados. O projeto foi programado seguindo as especificações e o fluxo da fábrica, para isso foi utilizado o software Tia Portal da Siemens. Foi proposta a utilização de um CLP que possuísse capacidade para processar todas as variáveis do processo e as lógicas desenvolvidas. Foram elaboradas as telas do sistema supervisório para auxiliar a operação da fábrica desde uma sala de comando, de onde é possível monitorar os equipamentos, os alarmes, as etapas e variáveis do processo como temperatura e pressão. Os resultados foram obtidos com base em simulações realizadas divididas em cinco categorias, processos, telas do sistema SCADA, alarmes e níveis, intertravamentos e processamento do CLP. Foi comprovado o correto funcionamento do sistema proposto, envolvendo todas as lógicas de produção e de segurança. Foi comprovado que o CLP escolhido possui a capacidade necessária para realizar o controle do processo. Com o desenvolvimento deste trabalho foi adquirido um amplo conhecimento envolvendo visitas na fábrica para levantamento do fluxo e análise dos dispositivos necessários para o projeto da automação. Também foram aprendidas novas ferramentas de programação e técnicas para estruturação de projetos.

Animal slaughtering for meat production generates a large amount of by-products and waste that can contaminate the environment in which they are disposed of, so it is important that to find a proper way to dispose them. The best way to take advantage of it is with the production of flour, used for animal feed, and oil for the manufacture of chemicals products and biodiesel. The process for the manufacture of meat and feather meal consists of cooking the by-products of the slaughter to eliminate bacterial pathogens and reduce the humidity. By performing this process, the present proteins are modified, becoming digestible by other animals. The rendering industries involve equipment that require high temperatures and pressures, which makes the process dangerous when operated manually. Automation can reduce these risks, so operators do not have to constantly check equipment or handle the product. In this work was developed the automation project of a flour mill that uses the by-products of chicken slaughtering as inputs. Feathers, viscera and blood are used to produce two types of flour and the extraction of oil. For the execution of the work, was carried out the survey of the production flow and the functional requirements that the process must have. Based on this the most appropriate solutions of sensors and actuators to be used were listed. The project was programmed according to the specifications and flow of the factory, using the Tia Portal software from Siemens. It was proposed the use of a PLC that had the capacity to process all the variables of the process and the logics developed. The screens of the supervisory system were developed to assist the operation of the plant from a control room, from where it is possible to monitor equipment, alarms, steps and process variables such as temperature and pressure. The results were obtained based on simulations divided into five categories: processes, SCADA system screens, alarms and levels, interlocks and PLC processing. The correct functioning of the proposed system has been proven, involving all production and safety logics. It has been proven that the chosen PLC has the necessary capacity to perform the process control. With the development of this work was acquired a wide knowledge involving visits in the factory to survey the flow and analysis of the devices needed for the automation project. New programming tools and techniques for structuring projects have also been learned.