NOVOS PROJETOS P/ LÓGICA SEQUENCIAL

Conteúdo PROJETO_PI01: Máquina para Estampar Peças ............................................................................ 2

PROJETO_PD02: Seleção de Caixas ............................................................................................... 3

PROJETO_PD03: Trilhos com Trecho Compartilhado .................................................................... 4

PROJETO_PI04: Máquina de Imprimir Cartazes ............................................................................ 5

PROJETO_PD05: Sistema para Transferência de Peças ................................................................. 6

PROJETO_PI06: Trilhos com Seleção de Caminhos ....................................................................... 8

PROJETO_PD07: Banho de Desengraxe ........................................................................................ 9

PROJETO_PI08: Esteira de Transporte Bidirecional .................................................................... 10

PROJETO_PD09: Estação de Produção de Concreto ................................................................... 11

PROJETO_PD10: Máquina para Enchimento de Latas ................................................................ 12

PROJETO_PI11: Furadeira de bancada ........................................................................................ 13

PROJETO_PD12: Máquina de Lavar Roupas ................................................................................ 14

PROJETO_PD13: Máquina Injetora de Poliuretano ..................................................................... 16

PROJETO_PI14: Porta de Shopping ............................................................................................. 18

PROJETO_PI15: Alarme Residencial ............................................................................................ 19

PROJETO_PI16: Esteira para check-out em Supermercado ........................................................ 20

PROJETO_PI01: Máquina para Estampar Peças Um equipamento para estampar peças plásticas é formado por um dispositivo de

carregamento de peças (por gravidade), um cilindro 1 (alimentador), um cilindro 2 (estampador)

e um cilindro 3 (extrator). Todos os três cilindros são de ação simples com retorno por mola, e

têm seu avanço comandado pelas eletroválvulas EV1, EV2 e EV3 respectivamente. A máxima

excursão de cada cilindro é monitorada pela atuação dos sensores S1, S2 e S3 do tipo reed-

switch. A expulsão da peça é realizada por um sopro de ar comprimido, obtido a partir do

acionamento da eletroválvula EV4, e efetivamente monitorada pela atuação do fotossensor (FS).

O funcionamento prevê como condição inicial que os cilindros não estejam avançados,

ou seja, essa condição traduz que todas as eletroválvulas estejam desligadas.

Assim, com a chave de partida (PTD) acionada e estando a máquina na condição inicial,

deve-se iniciar a operação. A seqüência consiste em, primeiramente, colocar uma peça no

molde, recuar o êmbolo do cilindro alimentador, prensar o estampo sobre a peça (deve-se

aguardar um tempo de dois segundos com a peça sendo prensada), atuar o extrator e o bico de ar

para retirada da peça pronta.

Máquina para estampar peças

O SFC que modela o automatismo da máquina pode, então, ser representado conforme a

ilustração seguinte:

PROJETO_PD02: Seleção de Caixas Um dispositivo automático destinado a selecionar caixas de dois tamanhos diferentes, que

se compõe de uma esteira rolante de alimentação de caixas, de um dispositivo de detecção que

permite reconhecer sem ambigüidade o tipo de caixa presente, de três cilindros pneumáticos

comandados por eletroválvulas, de sensores de posição para cada cilindro, sendo PI (posição

inicial) PM (posição média) PF (posição final) e de duas esteiras rolantes de saída. O braço (1)

empurra as caixas pequenas diante do braço (2) e este as translada sobre a esteira de saída para

caixas pequenas. O braço empurra as caixas grandes diante do braço (3) e este as translada para a

esteira de saída de caixas grandes. O detector (A) percebe a presença de uma caixa e o detector

(B) identifica o tamanho da caixa, pois atua quando ela for do tipo grande, conforme ilustra a

figura.

Processo para seleção de caixas

Um SFC capaz de modelar este problema é então proposto na figura a seguir:

PROJETO_PD03: Trilhos com Trecho Compartilhado

Um sistema com partilha de recursos conforme ilustrado na figura. Uma carro de

transporte de peças deve atender a dois grupos de operários situados em diferentes posições (A e

B). Se um operário localizado em A pressionar a botoeira P1, o carro I deve efetuar o trajeto

ACA. Se um operário localizado em B pressionar a botoeira P2, o carro II deve efetuar o trajeto

BCB. Os comandos só serão aceitos se os carros estiverem na respectiva posição de repouso. O

acionamento do carro I é feito por M1 para a direita e M2 para a esquerda. O acionamento do

carro II é feito por M3 para a direita e M4 para a esquerda. O atuador V1 controla o destino do

carro, sendo que quando V1=0 implica que o carro efetua o percurso AC, e quando V1=1

implica que o carro efetua o percurso BC. Como a parte final do percurso é partilhada pelos dois

carros, terá que existir exclusão mútua no acesso ao percurso DC. Assim, quando atingirem a

zona D, os carros só poderão avançar se o percurso DC estiver livre.

Diagrama funcional para carro com partilha de recursos

A modelagem do problema é proposta através da execução simultânea dos dos seguintes

SFCs:

PROJETO_PI04: Máquina de Imprimir Cartazes

Uma máquina de imprimir cartazes, conforme ilustrado na figura, apresenta o seguinte princípio

de funcionamento: O rolo 1, que contém tinta fornecida pelo dispositivo ligado ao pistão W,

arrasta o papel quando o rolo 2 sobe acionado pelo pistão V (o ponto O é fixo). Assim, quando o

ressalto do rolo 1 aciona o sensor ‘a’, V é ativado, pressionando o papel contra o rolo 1. Quando

o sensor ‘a’ é liberado, inicia-se o processo de impressão, ativando-se o pistão W. O

fornecimento de tinta continua até o ressalto do rolo 1 acionar o sensor ‘b ‘. Neste momento, o

pistão V é desativado, permitindo que o rolo 2 liberte o papel. Simultaneamente, é ativado o

pistão Z para cortar a folha de papel. Quando o sensor ‘b‘ for liberado, a guilhotina sobre a

máquina fica pronta para um novo ciclo de trabalho.

Diagrama funcional para máquina de imprimir cartazes

Um SFC capaz de modelar tal máquina é apresentado abaixo:

PROJETO_PD05: Sistema para Transferência de Peças

Um sistema de transferência de peças composto por duas esteiras de chegada (A e B), uma

garra de pega (G) alojada em um carro sobre trilhos (T), dois cilindros pneumáticos (P e V) de

liberação de peças e uma esteira de evacuação (C) das mesmas. Os atuadores e sensores do

sistema são os seguintes:

D: Motor que aciona o carro para a direita;

E: Motor que aciona o carro para a esquerda;

PP: Atuador que faz a garra pegar uma peça;

LP: Atuador que faz a garra soltar uma peça;

V+: Eletroválvula que comanda o avanço de V;

V-: Eletroválvula que comanda o recuo de V;

P+: Eletroválvula que comanda o avanço de P;

P-: Eletroválvula que comanda o recuo de P;

x: Sensor de presença do carro na posição de repouso;

y: Sensor de presença do carro sobre a esteira A;

z: Sensor de presença do carro sobre a esteira B;

a: Sensor de presença de peça na esteira A;

b: Sensor de presença de peça na esteira B;

spp: Sensor de peça pega pela garra;

sv+: Sensor que indica máximo avanço do cilindro V;

sv-: Sensor de posição de recuo total do cilindro V;

sp+: Sensor que indica máximo avanço do cilindro P;

sp-: Sensor de posição de recuo total do cilindro P;

Sistema para transferência de peças

Seu funcionamento consiste em verificar a presença de peça em uma das esteiras de

chegada, que será então pega pela garra e transportada até a bandeja do cilindo V já previamente

na posição alta. A seguir, o cilindro V desce a peça até o nível do cilindro P que, então, evacua a

peça pela esteira C. Prever um sistema de prioridade de forma a nào acumular peças em uma

esteira.

Na solução proposta através do SFC a seguir deve-se ter em mente que existem

anteparos (não mostrados no desenho) que retêm as peças no final de cada esteira de entrada até

que o manipulador retire-as.

PROJETO_PI06: Trilhos com Seleção de Caminhos

Um sistema de carro para transporte de peças deve servir dois grupos de operários em

diferentes posições (B e C), conforme ilustrado na figura 5.9. Se um operário localizado em B

pressionar a botoeira P1, o carro deve efetuar o trajeto ABA. Se um operário localizado em C

pressionar a botoeira P2, o carro deve efetuar o trajeto ACA. Os comandos só serão aceitos se o

carro estiver na posição de repouso (A). O acionamento do carro é feito por M1 para a esquerda

e M2 para a direita. O atuador V1 controla o destino do carro, sendo que quando V1=0 implica

que o carro vai para C, e V1=1 implica que o carro vai para B.

Carro com seleção de trajeto

O seguinte SFC modela o comportamento desejado para este sistema:

PROJETO_PD07: Banho de Desengraxe

Um carro se move sobre um trilho e permite, parando acima de uma cuba, limpar peças contidas

em um cesto, imergindo-as em um banho de desengraxe durante 30 segundos. O carregamento e

a descarga do cesto efetuam-se manualmente em posição alta. Uma ordem de partida de ciclo,

bem como uma ordem de fim de descarga, é dada pelo operador por meio das botoeiras pc e fd

respectivamente. O carro só pode se movimentar em posição alta. As figuras ilustram o SFC

proposto e mostra o esquema funcional.

Figura do Esquema Funcional

PROJETO_PI08: Esteira de Transporte Bidirecional

Uma esteira bidirecional transportadora de peças entre dois pontos A e B tem o seguinte

funcionamento: Ao ser colocado manualmente uma peça sobre um dos extremos (atuando o

sensor) e com a ordem de transporte T, a esteira deverá levar essa peça à outra extremidade. O

motor M1 realiza o movimento no sentido A B, enquanto o motor M2 impõe o movimento no

sentido B A. Ao finalizar o transporte, deve ser atuado o alarme AL que será desligado

quando for dada uma nova ordem de transporte T, ou quando for retirada a peça da esteira. As

figuras dadas ilustram o SFC e o esquema funcional deste processo.

Esquema funcional do processo

PROJETO_PD09: Estação de Produção de Concreto

O sistema em questão trata-se de uma estação para produção de concreto apresentados

pelas figuras, cujo ciclo de operação é descrito em seguida.

Quando o operador inicia o ciclo pela ordem de partida manual (P), o número de misturas

(1 ou 2) é lido pela posição da chave N, bem como é lido o tipo de cimento (C1 ou C2) pela

posição da chave TC. O tanque-balança A é então carregado com o agregado tipo A1 na

quantidade a1 e, a seguir carregado com o agregado tipo A2 na quantidade a2 , sendo o peso

final na balança igual a (a1 + a2). A mistura pode comportar tanto o cimento C1 na quantidade

c1, como o cimento C2 na quantidade c2. Uma vez ambas as balanças cheias, alimenta-se o

misturador M. O misturador, posto em marcha desde o início do ciclo, é alimentado da seguinte

forma:

a balança A é esvaziada pela válvula VA, ao mesmo tempo em que a esteira EA entra em

funcionamento, até 15 segundos após a balança A estiver vazia.

a balança C é esvaziada através da válvula VC, 6 segundos depois da abertura de VA, ao

mesmo tempo em que a esteira EC entra em funcionamento, até 13 segundos após a

balança C estar vazia.

quando as esteiras param, a mistura a seco dura 10 segundos e, em seguida, é inicializada

a alimentação de água pela válvula VL, sendo que a mistura com líquido dura 50 segundos,

então se fecha VL.

finalmente, a mistura de concreto é esvaziada pela válvula VS durante 20 segundos.

O ciclo é então repetido uma segunda vez caso N assim o indique. O sistema efetua então

uma lavagem do misturador pela alimentação de água durante 30 segundos e, com o posterior

esvaziamento por 10 segundos, quando então o misturador é esvaziado.

Esquema funcional da estação de produção de concreto

PROJETO_PD10: Máquina para Enchimento de Latas

Implementar o controle de seqüenciamento em uma máquina de enchimento de latas

composta por três estações, as quais realizam, seqüencialmente, a dosagem com xarope (X), o

enchimento com água (A) e a colocação da tampa (T) em cada lata. As latas são transportadas

sobre pallets igualmente espaçados entre si, e o acionamento da esteira transportadora é

realizado por controle próprio, o qual efetua interrupções periódicas a fim de permitir o correto

posicionamento e operação nas latas em cada uma das estações. O sensor PP identifica a

presença de um novo pallet, enquanto o sensor PL identifica a presença de uma lata na primeira

estação (dosagem com xarope). Como pode haver pallets sem lata, o controle prevê a não-

operação das estações que não tiverem lata, o que leva a um SFC com uma estrutura de

transição terminal denominada ‘fundo-de-poço’ conforme é apresentado pela figura a seguir:

A figura ilustra o esquema funcional da máquina:

Esquema funcional da máquina de enchimento de garrafas

PROJETO_PI11: Furadeira de bancada

Uma furadeira tem sua ordem de comando realizada a partir da botoeira PARTIDA. O

ciclo de furação prevê a descida da broca em velocidade rápida até o fim-de-curso b1, a partir

deste ponto inicia-se a furação propriamente dita em velocidade lenta até o fim-de-curso b2. O

retorno é realizado em velocidade rápida. É condição inicial de execução do ciclo que a

furadeira esteja na posição alta (fim-de-curso a).

Nas figuras a seguir mostra-se o diagrama esquemático da furadeira e o SFC para

solução do problema.

PROJETO_PD12: Máquina de Lavar Roupas

O sistema em questão trata-se do seqüenciamento operacional em uma máquina

de lavar roupas.

Para que se possa dar início ao processo de lavagem, é necessário que a porta da

máquina esteja fechada (pf) e então pressionar o botão (L) de ligar. Neste momento será

aberta a válvula (VA) de entrada de água, que ficará aberta até que o sensor (mc) de

máquina cheia sinalize para o CLP que já há água suficiente para iniciar o processo de

lavagem.

Se a chave (aq) de aquecimento estiver ligada, então o sistema (SAA) de

aquecimento de água será ativado até que o sensor (sq) de quente sinalize para o CLP

que a água já atingiu a temperatura adequada.

A seguir, o processo inicia o ciclo de lavagem propriamente dito, onde o motor é

ligado na velocidade de lavagem, inicialmente em sentido horário (MH) e depois no

sentido anti-horário (MA), alternando o sentido de giro a cada 2 segundos, durante um

período de 5 minutos.

Após o ciclo de lavagem, o motor é desligado e a válvula (VSA) de saída de

água é acionada até que o sensor (ma) de vazio sinalize ao CLP que a água usada para a

lavagem já se esgotou. Então, com a válvula (VSA) de saída já fechada, é novamente

aberta a válvula (VA) de entrada de água, até que o sensor (mc) de máquina cheia

sinalize para o CLP que já há água suficiente para iniciar o processo de enxágüe.

Tal como já realizado anteriormente, o motor é ligado na velocidade de lavagem,

inicialmente no sentido (MH) horário e depois no sentido (MA) anti-horário, alternando

o sentido de giro a cada 2 segundos, durante um período de 5 minutos.

Após o ciclo de enxágüe, o motor é desligado e a válvula (VSA) de saída de

água é acionada até que o sensor de vazio sinalize ao CLP que a água usada para o

enxágüe já se esgotou.

A seguir, o motor é ligado na velocidade (MC) de centrifugação, durante um

período de 3 minutos, o que caracteriza o ciclo de centrifugação.

Após o ciclo de centrifugação, a lavagem está completa, o motor é desligado e a

maquina entra no seu modo de espera, aguardando que um novo ciclo de lavagem seja

novamente comandado.

PROJETO_PD13: Máquina Injetora de Poliuretano

Este processo tem por objetivo aplicar os conceitos em um processo de injeção de

poliuretano em gabinetes de refrigeradores. Trata-se de uma espuma que após reação química

apropriada enrijece permitindo uma isolação térmica dos gabinetes devida suas propriedades de

baixa condutividade térmica.

Na ilustração a seguir é mostrado o esquema funcional da planta, a qual é composta por

duas estações de trabalho. À esquerda verifica-se uma estação de injeção e à direita há outra

estação; esta última para verificação da dosagem do produto através de uma balança.

Diagrama funcional para máquina de injeção de poliuretano

Um gabinete é colocado manualmente no molde de injeção. A presença deste gabinete

aciona o fim de curso FC1 se o gabinete for pequeno ou, aciona os sensores FC1 e FC2 se o

gabinete for grande.

Para gabinetes pequenos o motor M2 será acionado, e o molde para gabinetes pequenos

descerá até que se posicione na esteira acionando o fim de curso FCT. Com a presença deste

gabinete aciona-se então a válvula V1 para enchimento do molde, através da injeção de

poliuretano durante 5 segundos. Depois de decorrido o tempo de injeção, o motor M3 é

acionado para elevar o molde à posição de espera FCE. A seguir o gabinete espumado é levado

até a balança através do acionamento da esteira. O sensor FC3 indica o correto posicionamento

do gabinete na balança, que irá então verificar se o processo de injeção ocorreu corretamente,

isto é, se não houve vazamento de material. Quando o gabinete chegar à balança, o sensor FBP

de balança para produto pequeno, é sensibilizado e o gabinete deve ser retirado manualmente

por um operador que dará seqüência ao trabalho de montagem. Quando o gabinete apresentar

um peso abaixo do mínimo, o sensor FBP não atuado irá acionar o ALARME, indicando que

ocorreu uma falha de injeção. O operador então deve pressionar o botão (CONHECER) de

conhecimento para desligar o alarme e então retirar manualmente o gabinete fora de padrão (se

for necessário, procede com ajustes para retornar o produto ao início do processo).

Quando ocorrer a chegada de um gabinete do tipo grande, indicado pela ativação dos

sensores FC1 e FC2 simultaneamente, um processo similar ao descrito anteriormente terá início.

Entretanto neste caso o motor M4 será acionado, e o molde para gabinetes grandes descerá até

que se posicione na esteira acionando o fim de curso FCT. Com a presença deste gabinete

aciona-se então a válvula V2 para enchimento do molde, através da injeção de poliuretano

durante 15 segundos. Depois de decorrido o tempo de injeção, o motor M5 é acionado para

elevar o molde à posição de espera FCE. A seguir o gabinete espumado é levado até a balança

através do acionamento da esteira. O sensor FC3 indica o correto posicionamento do gabinete

na balança. Quando o gabinete chegar à balança, o sensor FBG de balança para produto grande,

é sensibilizado e o gabinete deve ser retirado manualmente por um operador que dará seqüência

ao trabalho de montagem. Quando o gabinete apresentar um peso abaixo do mínimo, o sensor

FBG não atuado irá acionar o ALARME, indicando que ocorreu uma falha de injeção. O

operador então deve pressionar o botão (CONHECER) de conhecimento para desligar o alarme

e então retirar manualmente o gabinete fora de padrão.

PROJETO_PI14: Porta de Shopping

Elabore um sequenciamento para controle de abertura em uma porta de Shopping Center.

Neste sistema a abertura da porta deve ser executada apenas quando houver trânsito de pessoas

a fim de garantir a climatização interna do ambiente. Assim, quando o sensor de pessoa SPP

atuar o comando de abertura da porta CAP deve ser ligado. O sensor detecta pessoas nos dois

lados da porta. O fechamento da porta deve ser comandado caso não haja mais pessoas no raio

de abrangência do sensor por um período de 8 segundos. A porta se fecha pelo simples

desligamento de CAP.

Sistema para porta de shopping

PROJETO_PI15: Alarme Residencial Elabore um sequenciamento capaz de temporizar o comando para armar e desarmar um

alarme residencial. O sistema é composto por uma chave LIG de duas posições, situada em um

ponto escondido no interior da residência, onde o alarme pode ser ligado ou desligado. Assim,

ao ligar esta chave o morador terá um tempo de 30 segundos para sair da residência sem que o

sensor infravermelho SIV possa disparar a sirene SIR. Por outro lado o sistema deve prever um

tempo menor, apenas 18 segundos, para que o morador desligue o alarme quando estiver

retornando à residência.

Residência com sensor para alarme

PROJETO_PI16: Esteira para check-out em Supermercado

Elabore um sequenciamento capaz de controlar o funcionamento de uma esteira para

transporte de produtos no caixa (check-out) de um supermercado. O sistema é composto por um

botão LIG onde o operador pode ligar ou desligar o funcionamento da esteira. O acionamento é

realizado pelo motor MOT. Um sensor ótico de barreira SP monitora a presença de produto

posicionado no fim da esteira, indicando assim que o movimento deve cessar. Por outro lado a

não chegada de novos produtos por um período de tempo de 5 segundos deverá interromper o

funcionamento da esteira. Neste caso será necessário que o operador de um novo comando em

LIG para que o movimento reinicie.

Caixa de supermercado