automação pneumática

ESCOLA TÉCNICA FEDERAL DO CEARÁCURSO DE MECÂNICA

AUTOMAÇÃOPNEUMÁTICA

Prof. Doroteu Afonso C. Pequeno

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ÍNDICE

I. INTRODUÇÃO ................................................................................................................3

II. EQUIPAMENTOS BÁSICOS COMPRESSORES...........................................................................................................5 EQUIPAMENTOS DE TRATAMENTO DO AR.........................................................9 ATUADORES................................................................................................................ 11 VÁLVULAS ................................................................................................................... 14 SENSORES .................................................................................................................... 20

III. CIRCUITOS PNEUMÁTICOS ESTRUTURA DOS CIRCUITOS ............................................................................... 21 COMANDOS BÁSICOS............................................................................................... 22 CIRCUITOS COMBINACIONAIS............................................................................. 30 CIRCUITOS SEQUÊNCIAIS...................................................................................... 33 COMANDOS DE EMERGÊNCIA.............................................................................. 41 MÉTODOS ESTRUTURADOS................................................................................... 43

IV. ELETROPNEUMÁTICA SIMBOLOGIA .............................................................................................................. 47 EMPREGO DE RELÉS AUXILIARES...................................................................... 48 EMPREGO DE RELÉS DE TEMPO......................................................................... 49 SEQUENCIAS - MÉTODO INTUITIVO................................................................... 50 TÉCNICA PASSO A PASSO (SEQUÊNCIA MÁXIMA)......................................... 54 TÉCNICA CASCATA (SEQUÊNCIA MÍNIMA) ..................................................... 56

V. COMANDOS ATRAVÉS DE CLP SIMBOLOGIA .............................................................................................................. 59 EXEMPLO DE SELEÇÃO ENTRE TRES PEÇAS.................................................. 60 EXEMPLO DE USO DO TEMPORIZADOR............................................................ 61 EXEMPLO DE USO DO CONTADOR INCREMENTAL ...................................... 62 PROGRAMA PARA COMANDO DE UM MANIPULADOR PNEUMÁTICO.... 64

6. BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................... 62

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CAP. I - INTRODUÇÃO

PNEUMÁTICA

Segundo o dicionário, é a ciência que estuda as propriedades físicasdo ar e dos outros gases. Na prática, a pneumática trata da produção e aplicaçãodo ar comprimido, compondo um sistema pneumático e, inserida em umdimensão maior , gerando um sistema de automação pneumática.

SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO PNEUMÁTICA

Um sistema de automação pneumática é composto entre outrosequipamentos de cilindros, motores, válvulas, chaves de fim de curso, sensores,relés, sinalizadores, microcontroladores, CLP’s, etc., interrelacionados, a fim deque os atuadores (cilindros e motores) executem uma função preestabelecida,comandados pelos outros equipamentos descritos.

VANTAGENS:- MATÉRIA PRIMA ABUNDANTE E DE BAIXO CUSTO.

- NÃO POLUENTE.

- RESISTENTE A AMBIENTES HOSTIS

- SEGURANÇA.

- VELOCIDADE

LIMITAÇÕES:- ECONOMICAMENTE INVIÁVEL PARA

PRESSÕES ACIMA DE 20 kgf/cm2.

- ESCAPE RUIDOSO.

- REQUER TRATAMENTO INICIAL DO AR.

EXEMPLOS DE APLICAÇÕES:- FERRAMENTAS MANUAIS.

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- MÁQUINAS - FERRAMENTAS.- PRENSAS PNEUMÁTICAS.- TALHAS, GUINCHOS, EMPILHADEIRAS, ETC.- MANCAIS AEROESTÁTICOS.- FERRAMENTAS DE ESTAMPO E CORTE.- FERRAMENTAS ODONTOLÓGICAS.- EQUIPAMENTOS DE PINTURA INDUSTRIAL.

POSSIBILIDADES DE APLICAÇÃO:

- MOVIMENTAR.- GIRAR.- TRANSPOR.- PRENDER.- EMPILHAR.- ELEVAR.- ABRIR / FECHAR.

TÉCNICAS DE ACIONAMENTO:

- PNEUMÁTICO “PURO”.

- ELETROPNEUMÁTICO.

- ATRAVÉS DE CLP.

FLEXIBILIDADE:TÉCNICA EMPREGADA x FLEXIBILIDADE.

- PNEUMÁTICO “PURO” BAIXA.

- ELETROPNEUMÁTICO MÉDIA

- ATRAVÉS DE CLP ALTA

-PNEUMÁTICA “PURA”:São empregados apenas componentes de comando manual ou pneumático, o

que torna o sistema extremamente limitado mas, por outro lado, o isenta deperturbações ou falhas da rede elétrica.

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EXEMPLO DE CIRCUITO PNEUMÁTICO PURO:

-ELETROPNEUMÁTICA:São empregados componentes de comando manual, pneumático e elétrico, o

que dá ao sistema uma flexibilidade razoável mas, ainda de custo relativamentealto.

EXEMPLOS DE CIRCUITOS ELETROPNEUMÁTICOS:

1. CONTROLE DE VELOCIDADE DE UMA FURADEIRAPNEUMÁTICA:

FÍSICO PNEUMÁTICOA

a2 a1

a4

a1

A

a0

y2

PEÇA

5

2. CIRCUITO SEQUENCIAL - A+ B+ A- B- ...A B

-ATRAVÉS DE CLP:São empregados componentes de comando manual, pneumático e elétrico,

mas em menor número haja vista que grande parte destes são substituídos peloCLP que, através de software executa funções de relé, temporizador, contador,chaves, etc., o que dá ao sistema uma grande flexibilidade com um custorelativamente baixo.

PROPRIEDADES FÍSICAS DO AR ATMOSFÉRICO:

- COMPRESSIBILIDADE - Permite que o ar tenha o seu volume reduzidoquando submetido a uma força externa,permitindo assim o seu armazenamento.

- ELASTICIDADE - Permite que o ar volte a ocupar o volumeanterior, cessado o efeito da força causadora dacompressão.

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- EXPANSIBILIDADE - Propriedade que possibilita ao ar ocupartotalmente o volume de um recipiente,adquirindo o seu formato.

- DIFUSIBILIDADE - Permite que o ar misture com qualquer meio nãohomogêneo.

CAP. II - EQUIPAMENTOS BÁSICOS

1. COMPRESSORES:

simbologia

CLASSIFICAÇÃO:a. QUANTO AO PRINCÍPIO DE TRABALHO:

-COMPRESSORES DE DESLOCAMENTO POSITIVO Faz a compressão através da redução do volume de ar. O

fornecimento (fluxo) de ar é intermitente durante o funcionamento do compressor,já que o ar primeiramente é comprimido e só depois descarregado. Podem ser:

- Rotativos: de palhetas, de parafusos, de anel líquido, etc.- Alternativos: de êmbolo, de diafragma, etc

-COMPRESSORES DE DESLOCAMENTO DINÂMICO Neste tipo de compressor o ar é acelerado adquirindo assim

elevada energia cinética. Posteriormente é feita a transformação da energiacinética em energia de pressão, através da utilização de um difusor (bocaldivergente). Caracterizam-se por manter um fluxo de ar constante durante ofuncionamento. Por este princípio funcionam os chamados turbo compressores,tais como os de fluxo radial e os de fluxo axial.

REGULAGEM DE CAPACIDADE

Função: manter a pressão de trabalho do compressor dentro de umafaixa pré-estabelecida.

Tipos: - Partida e parada automáticas do motor elétrico.

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- Fechamento total da admissão.- Fechamento parcial (estrangulamento) da admissão.- Descarga para a atmosfera.- Realimentação do ar comprimido.- Variação do rendimento volumétrico- Variação da rotação do motor de acionamento.- Alívio nas válvulas de admissão.- Métodos combinados.

Partida e parada automáticas do motor elétrico

Fechamento total da admissão

8

Fechamento parcial (estrangulamento) da admissão

Descarga para a atmosfera

9

Realimentação do ar comprimido

2. EQUIPAMENTOS DE TRATAMENTO DO AR

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FILTROS:

sem dreno com dreno manual

SECADOR: RESFRIADOR:

LUBRIFICADOR: DRENOS:

manual automático

- REGULADORAS DE PRESSÃO:

COM ESCAPE SEM ESCAPE

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- UNIDADE DE PREPARAÇÃO:

3. ATUADORES:

São os equipamentos que efetivamente realizam trabalho, através datransformação da energia de pressão em energia mecânica, notadamente, cilindrose motores pneumáticos.

- CILINDROS:

São os responsáveis pela tranformação da energia de pressão emenergia mecânica de translação e podem ser, basicamente dos seguintes tipos:

- SIMPLES EFEITO.

O ar comprimido executa apenas um dos movimentos, enquanto ooutro se dá, geralmente, através de uma mola. São comandados através deválvulas de controle direcional de 3 vias.

simbologia simplificada

12

- DUPLO EFEITO.

O ar comprimido executa agora tanto o movimento de avançocomo o de recuo do cilindro . São comandados através de válvulas de controledirecional de 4 ou 5 vias.

- HASTE PASSANTE.

Tem como vantagens o fato de podermos utilizar as duasextremidades da haste na execução de trabalhos, permite que se utilize todo ocurso do embolo, visto que a haste é melhor apoiada, como também de ter iguaisforças de avanço e recuo. São também comandados através de válvulas de controledirecional de 4 ou 5 vias.

- SEM HASTE.

É composto de um cilindro (geralmente de alumínio), uma luva dematerial ferroso envolvendo este e de um embolo, no qual uma fita magnética éfortemente presa, fazendo com que a luva, por ação magnética, acompanhe osmovimentos do embolo. Tem como vantagem o fato de podermos utilizar cilindroscom cursos de até 6.000 mm, com uma flexão mínima, visto que a luva, queexecuta o trabalho, é apoiada sobre o cilindro. Tem como limitação a força daação magnética sobre a luva, da ordem de 400 N.

- COM AMORTECIMENTO VARIÁVEL.

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Neste tipo de atuador podemos reduzir o choque entre o embolo e astampas do cilindro através de amortecedores pneumáticos devidamente instaladosnas câmaras dianteira e/ou traseira, reduzindo assim o ruído e, principalmenteaumentando a vida útil do cilindro.

- DUPLEX GEMINADO.

Este tipo de cilindro tem como principal vantagem o fato dedispormos de dois cilindro opostos em uma mesma camisa, possibilitando assimque a ponta de uma das hastes possa alcançar diversas posições, bastando paraisto que se mantenha presa a outra haste.

- DUPLEX CONTÍNUO.

Este tipo de cilindro tem comoprincipal vantagem o fato de dispormos dedois cilindro em série, em uma mesmacamisa, possibilitando assim uma maiorforça útil, sem aumento do diâmetro docilindro.

- MOTORES:

São os responsáveis pela transformação da energia de pressão em energiamecânica de rotação. Utilizados principalmente como acionadores de ferramentasmanuais, tem também larga aplicação na indústria, principalmente em ambientescom vapores de gases inflamáveis, como também pelo baixo consumo de energia evelocidade variável. Podem ser:

com um sentido de rotação com dois sentidos de rotação fluxo fixo fluxo fixo

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São classificados, conforme aconstrução, nos seguintes tipos:

- TURBINA.- PALHETAS.- ENGRENAGENS.- PISTÕES RADIAIS.- PISTÕES AXIAIS.

- ATUADOR ROTATIVO

É um motor com giro limitadoe intermitente.

4. VÁLVULAS:

São os elementos utilizados para comando dos atuadores, exercendofunção preponderante dentro dos circuitos pneumáticos e são classificadasconforme suas funções. Podem ser:

- CONTROLADORAS DE DIRECÃO.- CONTROLADORAS DE FLUXO.- CONTROLADORAS DE PRESSÃO.- DE BLOQUEIO.

NORMALIZAÇÃO DOS ORIFÍCIO DAS VÁLVULAS

ORIFÍCIO DIN 24.300 ISO 1219PRESSÃO P 1

UTILIZAÇÃO A B C 2 4 6

com dois sentidos de rotaçãofluxo variável

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ESCAPE EA EB EC 3 5 7R S T

PILOTOS X Y Z 10 12 14

Exemplos de identificação de orifícios de válvulas direcionais

- CONTROLADORAS DE DIRECÃO.

As válvulas de controle direcional (VCD) são empregadas paracomando de cilindros e sinalização de circuitos pneumáticos e são classificadassegundo os parâmetros seguintes:

1. Quanto ao número de posições:

Podem ser de 2, 3 ou 4 posições e estas são representadas porquadrados para cada tipo de posição.

2 posições 3 posições 4 posições

2. Quanto ao número de vias:

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Podem ser de 2, 3, 4 ou 5 vias e estas são representadas por linhasinternas aos quadrados( tês e setas - bloqueio, direção e sentido, respectivamente),indicando o comportamento do fluxo de ar. Conta-se o número de vias em apenasum dos quadrados, observando-se quantas linhas internas tocam os limiteshorizontais dos quadrados.

Para válvulas de duas posições temos as seguintes configurações:

N.A. 2 vias N.F. N.A 3 vias N.F.

4 vias 5 vias

Para válvulas de tres posições podemos ter:

3/3 - Centro Fechado 4/3-Centro Fechado (CF) 4/3-Centro Aberto Positivo (CAP)

4/3 - Centro Aberto Negativo (CAN) 5/3 - Centro Fechado (CF)

5/3 - Centro Aberto Positivo (CAP) 5/3 - Centro Aberto Negativo (CAN)

3. Quanto ao tipo de acionamento:

Podem ter o acionamento por ação muscular (manual), pneumática,mecânica ou elétrica, dependendo da aplicação e do porte da válvula.

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MUSCULAR

BOTÃO ALAVANCA ALAVANCA PEDAL

COM TRAVA

PNEUMÁTICO

PILOTO PILOTO DIFERENCIAL POSITIVO NEGATIVO DE ÁREAS

MECANICO ELÉTRICO COMBINADO

ROLETE GATILHO SOLENÓIDE SOLENÓIDE E PILOTO

4. Quanto ao tipo de retorno:

PNEUMÁTICO

PILOTO PILOTO SUPRIMENTOPOSITIVO NEGATIVO INTERNO

MECÂNICO ELÉTRICO

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MOLA SOLENÓIDE

VÁLVULAS DE 3 VIAS E 2 POSIÇÕES ( 3/2)

(ACIONADA)


(ACIONADA)

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(ACIONADA)

- CONTROLADORAS DE FLUXO.

São responsáveis pelo controle de velocidade dos cilindros. Podemser:CONTROLADORA DE FLUXO CONTROLADORA DE FLUXOBIDIRECIONAL VARIÁVEL UNIDIRECIONAL VARIÁVEL

- CONTROLADORAS DE PRESSÃO.

São utilizadas tanto como processadoras de sinais, como também emproteção de equipamentos e sistemas. Podem ser:

REGULADORA DE PRESSÃO REGULADORA DE PRESSÃOCOM ESCAPE SEM ESCAPE

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DE ALÍVIO DE PRESSÃO LIMITADORA DE PRESSÃO

- DE BLOQUEIO.

ALTERNADORA ( OU ) DE SIMULTANEIDADE ( E )

Permite que um elemento (cilindro Permite que um elemento (cilindro ouou válvula) seja comandado de válvula) seja comandado somente sedois pontos distintos - P1 ou P2. houver sinal simutaneamente em P1Quando uma entrada é pressurizada, e P2. Se apenas uma entrada fora outra é isolada através da retenção. pressurizada, esta se auto bloqueia e

o sinal é retido.

- DE RETENÇÃO

A

P2P1

A

P2P1

21

SEM MOLA COM MOLA PILOTADA

- DE ESCAPE RÁPIDO

5. SENSORES:

São utilizados como sinalizadores para os mais diversos tipos decomponentes e podem ser:

- MAGNÉTICOS.- INDUTIVOS.- ÓTICOS.- CAPACITIVOS, ETC.

CAP. III - CIRCUITOS PNEUMÁTICOS

1. ESTRUTURA DOS CIRCUITOS

22

2. COMANDOS BÁSICOS

A

E0

a2 a1 a4

a4

a0

a1

Indicadores de fim de curso

Válvula de comando

Elemento de trabalho

Processador de sinal

Elementos de sinal

23

a. Acionamento manual de um cilindro de simplesefeito, através de válvula 3/2 - alavanca / mola.O cilindro A avança ao ser acionada a alavanca daválvula a2. Liberada a alavanca, a válvula é repostapela mola e pistão retorna.

b. Acionamento manual um cilindro simples efeito(S.E.), através de válvula 3/2- alavanca trava (comretenção).O cilindro A avança ao ser acionada a alavanca daválvula a2 e só retorna após a liberação desta.

c. Acionamento de um cilindro S.E.,com comando de avanço e retorno dedois pontos distintos.O cilindro A avança ao ser acionadaa válvula a2 e assim permanece apósa liberação desta. Só retorna com oacionamento da válvula a1.

d. Acionamento de um cilindro simples efeito, através de duas válvulas em série.(função “E”)

A

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O cilindro A avança se forem acionadas as válvulas a2 e a4. O retorno é feitoapós a liberação de qualquer uma delas.

com válvula de comando sem válvula de comando

e. Ídem, porém com válvula de simultaneidade ( E )


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f. Acionamento de um cilindro S.E., com comando de avanço de dois pontosdistintos ( função “OU”, através de duas válvulas em paralelo ).O cilindro A avança se for acionada a válvula a2 ou a válvula a4. O retorno éfeito após a liberação de qualquer uma delas.


g. Ídem, porém com válvula alternadora ( OU )


26

h. Acionamento de um cilindro S.E., através de um sistema série e paralelo.O cilindro A avança se forem acionadas as válvulas a2 e a4 ou as válvulas a6 ea8. O retorno é feito após a liberação de qualquer uma delas.

sem válvula de simultaneidade ( E )

com válvula de simultaneidade ( E )

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i. Acionamento de um cilindroS.E., com temporização nocomando de avanço.O cilindro A avança algumtempo depois de seracionada a válvula a2. Istose dá porque o sinal saído dea2 passa pelo temporizador(composto pelas válvulas E1e a4 e pelo reservatório R1)e é por este retardado.

j. Acionamento de um cilindro D.E., através de umaválvula 4/2 alavanca trava (com retenção).

l. Ídem, com controle independente develocidade de avanço e retorno.

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m. Acionamento de um cilindro D.E., comavanço rápido, através de uma válvula 5/2alavanca mola. (uso de uma válvula de escaperápido).O ar da câmara dianteira, através da válvula deescape rápido E2, rapidamente escapa para aatmosfera, o que possibilita ao cilindro umavelocidade maior do que se o escape se desse naválvula a0.

n. Acionamento de um cilindroD.E., com ciclo único.O cilindro A avança ao seracionada a válvula a2. O retorno sedá após a ponta da haste do cilindroacionar a válvula de fim de cursoa1.

Ídem, porém obedecendo à estrutura doscircuitos

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o. Acionamento de um cilindro D.E., com ciclo contínuo.

O cilindro A avança ao ser acionada aválvula a4, visto que a válvula a2 estáacionada. O retorno se dá após a ponta dahaste do cilindro acionar a válvula de fim decurso a1. No retorno do cilindro, a2 énovamente acionada, iniciando um novociclo. A parada é feita após a reposição de a4.

p. Acionamento de um cilindro D.E., com ciclo contínuo e curso variável.

O cilindro A avança ao ser acionada a válvula a6, visto que o fim de curso a2está acionado. Durante o trajeto aciona o fim de curso a4, que confirma o sinalem a0 e o cilindro continua a avançar. O retorno se dá após a ponta da haste docilindro acionar a válvula de fim de curso a1. No retorno do cilindro, a4 énovamente acionado, iniciando um novo ciclo, com curso regulado entre a4 e a1.A parada é feita após a reposição de a6.

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q. Acionamento de um cilindro D.E., com parada e retenção em qualquerposição, utilizando válvula 5/3-C.F., acionada por alavanca trava.

O cilindro A avança acionando-se a válvula a0para a direita. Desacionada a0 o cilindro parana posição em que se encontrar, visto que aválvula tem centro fechado. O retorno se dáapós a válvula ser acionada para o ladoesquerdo. Durante o retorno, pode também ocilindro ser parado em qualquer posiçãomediante a reposição de a0 à posição de origem.

r. Acionamento de um cilindro D.E. de haste dupla, com parada e retenção emqualquer posição, utilizando válvula 5/3 C.A.P., acionada por botão - mola.

O cilindro A avança acionando-se a válvula a0 para a direita. Liberada a0 ocilindro para na posição em que se encontrar, visto que a válvula tem centroaberto positivo e pressuriza o cilindro igualmente em suas duas câmaras. Oretorno se dá após a válvula ser acionada para o lado esquerdo. Durante oretorno, pode também o cilindro ser parado em qualquer posição, mediante aliberação de a0.

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3. CIRCUITOS COMBINACIONAIS

a. O comando do cilindro(S.E.) de uma, prensa deve ser feito através de 03válvulas 3/2 - botão / mola ( a2, a4 e a6), de modo que o do pistão só avançe seforem acionadas simultaneamente duas válvulas quaisquer. Possibilidades:(a2 e a4) ou, (a4 e a6) ou (a2 e a6).

Usando álgebra de Boole podemos montar a equação:(a2 x a4) + (a4 x a6) + (a2 x a6). simplificando temos:a2 x (a4 + a6) + (a2 x a6), o que resulta no circuito abaixo.

31

b. O comando do cilindro(S.E.) de uma prensa pode ser feito através de 04válvulas 3/2 ( duas botão / mola, pedal/mola e uma de fim de curso rolete/molapara confirmar o fechamento da grade de proteção ). Para que o pistão avançedevem ser satisfeitas, no mínimo, uma das condições abaixo:1. os dois comandos manuais (a2 e a4) devem estar acionados.2. grade de proteção fechada e acionamento por pedal (a8 e a6).3 grade de proteção fechada e acionamento por qualquer acionamento manual

(a8 e, a2 ou a4).

Fim de curso

Grade

Mesa

Prensa

32

EXEMPLOS DE PORTAS LÓGICAS

NAND NOR EXORA A

X

X

Y

Y

A

X Y

33

c. O comando do cilindro(S.E.) de uma prensadeve ser feito através de 04 válvulas 3/2 -botão / mola ( A, B, C e D), de modo que opistão só avança se for acionada somenteuma das válvulas.

COMANDO BIMANUAL DE SEGURANÇA

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O cilindro A só avança se a2 e a4forem acionadas em um intervalo detempo menor que o tempo deatuação do temporizador, ajustadoatravés da válvula E3.

4. CIRCUITOS SEQUENCIAIS

SEQUÊNCIA

É um conjunto de movimentos ordenados segundo uma sequência pré-estabelecida.

Exemplo 1. No sistema ao lado uma caixa deve

passar de uma esteira para outra em nível maisalto. Isto pode ser conseguido inicialmentefazendo o cilindro A avançar e suspender aplataforma na qual está a caixa. Esta aochegar no nível da outra esteira, através deuma chave de fim de curso (elétrica,pneumática, etc), faz o cilindro B avançarempurrando assim a caixa para a esquerda atéque esta fique sobre a esteira. Também atravésde uma chave de fim de curso, é acionadosimultaneamente o retorno dos cilindros A e Be ambos voltam a posição de origem,completando assim um ciclo de trabalho.

Exemplo 2.

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Seja o dispositivo de corte de barras metálicas, mostrado no esquemaabaixo. O cilindro A fixa a barra ao dispositivo de avanço, o cilindro B faz o avançodesta até a posição de corte, o cilindro C faz a fixação sobre a mesa e, após isto, ocilindro D avança iniciando o corte da barra, simultaneamente com o retorno docilindro A. Cortada a barra, o cilindro D retorna simultaneamente com o cilindro B,que assim se posiciona para uma nova alimentação. O cilindro C retorna liberando abarra da sua fixação sobre a mesa, concluindo o ciclo e permitindo assim o reinícioda operação.

MÉTODOS DE REPRESENTAÇÃO

Uma sequência pode ser representada gráfica ou algebricamente, atravésdo diagrama trajeto x passo.

A sequência do exemplo 1 pode ser assim representada:

-algebricamente pela indicação A+ B+ (A- B-)

-pelo diagrama trajeto x passo

A

B

Para a sequência do exemplo 2 temos:

D C

Pinça defixação B

Avanço da barra A

limitador

mesa

CorteFixação

+ -

+ -

0 1 2 3 = 0

36

A+ B+ C+ ( D+ A-) ( D- B-) C- ou

A

B

C

D

DIAGRAMA TRAJETO x PASSO

INDICAÇÕES:

Continuidade - A+ B+ A - B - ...Simultaneidade - A+ B+ (A- B-)Tempo - A+ B+ T(5s) A - B -Repetição - A+ B+ A - B - = 5xTempo limitado - A+ B+ A - B - = T

TIPOS:- Diretas - A+ B+ A - B -- método de resolução - Intuitivo

- Indiretas - A+ B+ B - A -- métodos de resolução - Intuitivo puro

- Intuitivo com gatilho- Passo a passo(*)- Cascata(*)

* - métodos estruturados

0 1 2 3 4 5 6 = 0

+ -

+ -

+ -

+ -

37

SEQUÊNCIA - A+ B+ A - B - ...

MÉTODO INTUITIVO

SEQUÊNCIA - A+ B+ B - A -...

MÉTODO INTUITIVO PURO(SEM USO DE VÁLVULAS FIM DE CURSO TIPO GATILHO)

BA

a1a2

a4

b0

b1

B

b2

A

a1a2a0

b1b2

38

SEQUÊNCIA - A+ B+ C+ A- B - C - ...

SEQUÊNCIA - A+ B+ B - A - ...

MÉTODO GATILHO

A B

b2a2 b1a1

39

SEQUÊNCIA - A+ A- B + B - ...

MÉTODO GATILHO

SEQUÊNCIA - A+ A- B + B - ...

MÉTODO INTUITIVO PURO

A B

A B

40

SEQUENCIA - A+ B+ ( A - B-) ...

MÉTODO INTUITIVO PURO

SEQUENCIA - A+ B+ ( A - B-) ...

A B

41

SEQUENCIA - (A+ B+) A- B- ...

SEQUENCIA - A+ (A - B+) B- ...

42

SEQUENCIA - A+ (A - B+) B- ...

( usando válvula de corte )

43

5. COMANDOS DE EMERGÊNCIA

Um comando de emergência deve executar sobre os atuadores uma funçãopreestabelecida, que pode ser de parada ou de retorno imediato, ou outra qualquerque se fizer necessária. Para tal, geralmente é utilizada uma válvula com 4 ou 5vias, com retenção do acionamento

Para um comando de emergência tipo parada imediata ser empregado équase sempre necessário o uso de válvulas de comando com três posições. Para oscomandos tipo retorno imediato se faz necessário o emprego de válvulas de comandocom apenas duas posições, o que torna esta técnica um pouco mais empregada queaquela. Neste caso o comando deve ser estruturado de modo que ao ser acionadodeva atender às seguintes condições:

1. Despressurizar os pilotos que permitem o avanço dos atuadores.2. Pressurizar os pilotos que permitem o retorno.3. Repor as válvula de troca ou corte, se houver.

EXEMPLOS:

SEQUÊNCIA - A+ B+ A - B - ...

Método intuitivo com emergência tipo retorno imediato

44

SEQUÊNCIA - A+ B+ B - A - ...


SEQUÊNCIA - A+ B+ ( A - B -)...


45

6. MÉTODOS ESTRUTURADOS

MÉTODO PASSO A PASSO

SEJA A SEQUÊNCIA A+ B+ A- B- . DIVIDIREMOS A SEQUÊNCIA DE TALMODO QUE CADA PASSO FIQUE ISOLADO E COMPONHA UM GRUPO,ALIMENTADO POR UMA VÁLVULA DE TROCA. DE MODO QUE, EM CADAGRUPO SÓ TENHAMOS MOVIMENTOS DE CILINDROS DIFERENTES.

A+ B+ A- B- 1 2 3 4

CADA GRUPO n AO SER ALIMENTADO REPÕE A VÁLVULA En-1, QUEALIMENTA O GRUPO ANTERIOR, BEM COMO PRESSURIZA A VÁLVULADE FIM DE CURSO QUE PILOTARÁ A En+1.

46

EXEMPLO:

SEQUENCIA - A+ B+ A- B- A+ A- ...

A+ B+ A - B- A+ A - ... 6 grupos ⇒⇒ 6 válvulas de troca1 2 3 4 5 6

47

SEQUENCIA - A+ (B+ A-) (B- A+) B+ A- B- ...

A+ (B+ A-) (B- A+) B+ A- B- ... 6 grupos ⇒⇒ 6 válvulas de troca1 2 3 4 5 6

MÉTODO CASCATA

48

SEJA A SEQUÊNCIA A+ A- B+ B- C+ C- A+ A- . DIVIDIREMOS ASEQUÊNCIA EM GRUPOS, DE MODO QUE CADA GRUPO SEJA COMPOSTODE MOVIMENTOS DE CILINDROS DIFERENTES.

A+ A- B+ B- C+ C- A+ A- 1 2 3 4 5

O NÚMERO DE VÁLVULAS DE TROCA É IGUAL AO NÚMERO DE GRUPOSMENOS 1 (Nvt = Ng - 1).A SEGUIR MONTAMOS AS VÁLVULAS DE TROCA, SEGUNDO A SEGUINTEDISPOSIÇÃO:

EXEMPLO:

49

SEQUENCIA - A+ A- B+ B- C+ C- ...

A+ A- B+ B- C+ C- ... 4 grupos ⇒⇒ 3 válvulas de troca1 2 3 4

CAP. IV - ELETROPNEUMÁTICA

50

Simbologia, segundo a norma ABNT:

Chave com retenção Chave tipo impulso Chave fim de curso rolete NA(tipo trava)

Contato NA Contato NF Chave fim de curso rolete NF

Bobina Eletromagnética Relé de tempo (ON) Relé de tempo (OFF)(retardo na energização) (retardo na desenergização)

Contato NA temporizado Contato NA temporizadona energização na desenergização

FUNÇÃO E FUNÇÃO OU

EMPREGO DE RELÉS AUXILIARES

51

Acionamento manual

Acionamento manual - ciclo único

Acionamento manual - ciclo contínuo

A

A

52

EMPREGO DE RELÉS DE TEMPO

CIRCUITOS COMBINACIONAIS

O comando do cilindro de uma, prensa deve ser feito através de04 chaves (s1, s2,s3 e s4), de modo que o pistão só avançe se foremsatisfeitas as condições explicitadas na pag. 31

53


SEQUÊNCIAS

Seqüência A+ B+ A- B- ...

A B

54

Seqüência A+ B+ B- A- ...

A B

Seqüência A+ B+ B- A- ... S/ Gatilho

55

Seqüência A+ B+ A- B- ...

Seqüência A+ B+ T B- A-...

56

Seqüência A+ T1 B+ T2 A- B- ...

Seqüência A+ B+ B- A- ..

Método intuitivo, com válvulas de simples solenóide

57

Seqüência A+ B+ ( A- B- ) ...

Método gatilho, com válvulas de duplo solenóide

A B

58

TÉCNICA PASSO A PASSO

Assim como na pneumática, estatécnica pode ser utilizada para a resolução dequalquer tipo de seqüência, notadamentepara as indiretas ou aquelas com repetição demovimentos de algum atuador.

Com a ajuda de auxiliares (relés ouflags) como memória, o sistema é montado detal modo que cada passo ‘n’ ao ser ativadohabilita o próximo e desabilita o anterior,conforme esquema ao lado.

Seqüência A+ B+ B- A- ...

A B

Seqüência A+ B+ (A- B-)...

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Seqüência A+ B+ ( A- B- ) A+ A- ...

TÉCNICA CASCATA

Assim como na pneumática pura, dividiremos a sequência em grupos, demodo que cada grupo seja composto de movimentos de cilindros diferentes,conforme visto a seguir:

A+ A- B+ B- C+ C- A+ A- 1 2 3 4 5

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O número de relés é igual ao númerode grupos menos 1 (Nr = Ng - 1).

Exemplo:Seqüência A+ B+ B- A-...

Exemplo: Dispositivo para dobrar chapas

Seqüência A+ B+ B- C+ C- A-...

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Seqüência A+ B+ ( A - B- ) ...

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CAP. V - ACIONAMENTOS ATRAVÉS DECLP’S

LINGUAGEM LADDER

SIMBOLOGIA

Contato NA Contato NF

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Bobina s/ retenção Bobina liga

Bobina desliga

Decremental

Contador

Incremental

Temporizador

CHAVE LIGA-DESLIGA

Exemplo de chave tipo impulso, utilizada como chave liga - desliga.

Exemplo de seleção entre três peças, utilizando-se cinco sensores

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Y1 e Y2 - 3

Y1 e Y2 - 2

Y1 e Y2 - 2

A+ B+T1 A- T2 B- ...

65


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USO DO CONTADOR INCREMENTAL

A+ A- (5x)

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A+ B+ B- A- (3x)

PROGRAMA PARA COMANDO DE UM MANIPULADOR PNEUMÁTICO

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Através de um manipulador pneumático as peças A e B devem trocar deposição, conforme o diagrama abaixo:

Posição inicial 1º deslocamento

2º deslocamento 3º deslocamento

Para tanto se faz necessário o uso de um gerador de vácuo e de umcilindro com haste dupla e vazada, afim de que nesta seja instalada uma ventosacapaz de levantar as peças ( Fig.1). Todo o conjunto é montado em uma mesa comfuso acionado por um motor DC, que fará o deslocamento das peças. (Fig.2).

Fig. 1 Fig. 2

Lógica para inversão do motor

Programa para CLP Festo, utilizando o método passo a passo.

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S0 - chave de partida tipo impulso - ciclo único.S10 - chave de partida com retenção - ciclo contínuo.R - chave reset.K - auxiliares.Y1 - solenóide de avanço do cilindro - desce a peça.Y2 - solenóide de acionamento do gerador de vácuo.Vct - sensor de vácuo por pressão diferencial.

70

Continuação

71

BIBLIOGRAFIA

1- COSTA, ENIO CRUZ DA, COMPRESSORES, EDGARD BLUCHER LTDA, SÃO PAULO, 1978

2- H. MEIXNER, INTRODUÇÃO À PNEUMÁTICA, FESTO DIDATIC, SÃO PAULO, 1978

3- H.MEIXNER, ANALISE E MONTAGEM DE SISTEMAS PNEUMATICOS FESTO DIDATIC, SÃO PAULO, 1978

4- H.MEIXNER,PROJETOS DE SISTEMAS PNEUMATICOS FESTO DIDATIC, SÃO PAULO, 1978

5- H.MEIXNER, INTRODUÇÃO À HIDRAULICA FESTO DIDATIC, SÃO PAULO, 1978

6- H.MEIXNER, INTRODUÇÃO À ELETROPNEUMATICA FESTO DIDATIC, SÃO PAULO, 1978

7- PRINCIPIOS BÁSICOS: PRODUÇÃO, DISTRIBUIÇÃO E CONDICIONA-MENTO DO AR COMPRIMIDO, SCHRADER BELLOWS, SÃO PAULO, 1978

8- CILINDROS PNEUMÁTICOS E COMPONENTES PARA MÁQUINAS DEPRODUÇÃO, SCHRADER BELLOWS, SÃO PAULO, 1978

9-VÁLVULAS PNEUMÁTICAS E SIMBOLOGIA DOS COMPONENTES,SCHRADER BELLOWS, SÃO PAULO, 1978

10- MANUAL DE HIDRÁULICA BÁSICA, RACINE HIDRÁULICA, PORTOALEGRE, 1991.

11- TREINAMENTO HIDRÁULICO - VOL I e II, MANNESMANN REXROTHGMBH, SÃO PAULO.

12- AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL ELETROPNEUMÁTICA, Prof. Dr. Ing. ARNOBOLLMANN, UFSC, FLORIANOPÓLIS, 1995.

13- AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL, FERDINANDO NATALE, SÃO PAULO, ÉRICA,1995

automação pneumática

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