Apostila de Automação Industrial

FUMEP Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba EEP Escola de Engenharia de Piracicaba COTIP Colégio Técnico Industrial de Piracicaba CURSO DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL Prof Msc Marcelo Eurípedes da Silva Piracicaba 05 de Setembro de 2007 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 2 2 1 Introdução A palavra automação está diretamente ligada ao controle automático ou seja ações que não dependem da intervenção humana Este conceito é discutível pois a mão do homem sempre será necessária pois sem ela não seria possível a construção e implementação dos processos automáticos Entretanto não é o objetivo deste trabalho este tipo de abordagem filosófica ou sociológica Historicamente o surgimento da automação está ligado com a mecanização sendo muito antigo remontando da época de 3500 e 3200 aC com a utilização da roda O objetivo era sempre o mesmo o de simplificar o trabalho do homem de forma a substituir o esforço braçal por outros meios e mecanismos liberando o tempo disponível para outros afazeres valorizando o tempo útil para as atividades do intelecto das artes lazer ou simplesmente entretenimento Silveira Santos 1998 Enfim nos tempos modernos entendese por automação qualquer sistema apoiado em microprocessadores que substitua o trabalho humano Atualmente a automação industrial é muito aplicada para melhorar a produtividade e qualidade nos processos considerados repetitivos estando presente no diaadia das empresas para apoiar conceitos de produção tais como os Sistemas Flexíveis de Manufatura e até mesmo o famoso Sistema Toytota de Produção Sob o ponto de vista produtivo a automação industrial pode ser dividida em três classes a rígida a flexível e a programável aplicadas a grandes médios e pequenos lotes de fabricação respectivamente Rosário 2005 Ainda segundo Rosário 2005 a automação industrial pode ser entendida como uma tecnologia integradora de três áreas a eletrônica responsável pelo hardware a mecânica na forma de dispositivos mecânicos atuadores e a informática responsável pelo software que irá controlar todo o sistema Desse modo para efetivar projetos nesta área exigese uma grande gama de conhecimentos impondo uma formação muito ampla e diversificada dos projetistas ou então um trabalho de equipe muito bem coordenado com perfis interdisciplinares Os grandes projetos neste campo envolvem uma infinidade de profissionais e os custos são suportados geralmente por grandes empresas Recentemente para formar profissionais aptos ao trabalho com automação surgiu a disciplina mecatrônica Entretanto é uma tarefa muito difícil a absorção de forma completa todos os conhecimentos necessários e este profissional com certeza se torna um generalista que eventualmente pode precisar da ajuda de especialistas de outras áreas Este ainda é um desafio didático a ser resolvido mas ainda existe uma alternativa que é a criação de equipes multidisciplinares Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 3 3 Os sistemas automatizados podem ser aplicados em simples máquina ou em toda indústria como é o caso das usinas de cana e açúcar A diferença está no número de elementos monitorados e controlados denominados de pontos Estes podem ser simples válvulas ou servomotores cuja eletrônica de controle é bem complexa De uma forma geral o processo sob controle tem o diagrama semelhante ao mostrado na figura 11 onde os citados pontos correspondem tanto aos atuadores quanto aos sensores Figura 11 Diagrama simplificado de um sistema de controle automático Os sensores são os elementos que fornecem informações sobre o sistema correspondendo as entradas do controlador Esses podem indicar variáveis físicas tais como pressão e temperatura ou simples estados tal como um fimdecurso posicionado em um cilindro pneumático Os atuadores são os dispositivos responsáveis pela realização de trabalho no processo ao qual está se aplicando a automação Podem ser magnéticos hidráulicos pneumáticos elétricos ou de acionamento misto O controlador é o elemento responsável pelo acionamento dos atuadores levando em conta o estado das entradas sensores e as instruções do programa inserido em sua memória Neste curso esses elemento será denominado de Controlador Lógico Programável CLP A completa automatização de um sistema envolve o estudo dos quatro elementos da figura 11 seja o sistema de pequeno médio ou grande porte Estes últimos podem atingir uma a complexidade e tamanho tais que para o seu controle devese dividir o problema de controle em camadas onde a comunicação e hierarquia dos elementos é similar a uma estrutura organizacional do tipo funcional A figura 12 mostra de forma simplificada este tipo de organização PROCESSO SENSOR CONTOLADOR ATUADOR PROCESSO SENSOR CONTOLADOR ATUADOR Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 4 4 Figura 12 Arquitetura de rede simplificada para um sistema automatizado Notase que os elementos mostrados na figura 11 pertencem a primeira e segunda camadas Na terceira camada estão os sistemas supervisórios operados pela mão humana onde são tomadas decisões importantes no processo tal como paradas programadas de máquina e alterações no volume de produção Esses também estão integrados com os sistemas gerenciais responsáveis pela contabilidade dos produtos e recursos fabris Dentro do contexto apresentado o objetivo deste curso é o de estudar um sistema automatizado até o nível do elemento controlador Apresentase a sua interface com os sensores e atuadores bem como uma de suas possíveis linguagens de programação Para finalizar é importante dizer que além dos conceitos aqui apresentados de forma resumida a Automação Industrial compreende um campo de atuação amplo e vasto Para se ter uma noção cada elemento sensor ou atuador tem o seu próprio funcionamento que em algumas aplicações tem de ser bem entendidos No caso dos sensores todo o comportamento é previsto através de efeitos físicos existe uma disciplina denominada de Instrumentação cujo objetivo é o de somente estudar estes elementos Para os atuadores só para os motores de indução existe uma grande quantidade de bibliografia disponível e ainda temse os Motores de Passo e os Servomotores Como foi dito a cadeia de automação ainda consiste na comunicação de dados entre os elementos o que leva um estudo a parte das redes industrias Primeira Camada Segunda Camada Terceira Camada Supervisório Sistemas Gerenciais CLP Sensores e Atuadores Primeira Camada Segunda Camada Terceira Camada Supervisório Sistemas Gerenciais CLP Sensores e Atuadores Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 5 5 Algum tempo atrás principalmente nas indústrias químicas existia o esquema de controle centralizado possível com a introdução da instrumentação eletrônica Neste conceito existia uma sala localizada a grandes distâncias do núcleo operacional Esta destinavase a centralizar todo o controle efetuado ao longo do parque fabril Atualmente existem diversas outras salas de controle distribuídas geograficamente interligadas entre si e a uma sala central de supervisão Surgiu então o conceito do controle distribuído Uma das derivações da estratégia de controle distribuído é a do SDCD Sistema Digital de Controle Distribuído Este se caracteriza pelos diferentes níveis hierárquicos estabelecidos pela comunicabilidade entre uma máquina de estado processo propriamente dito e outras Enfim devido a esta grande variedade de conhecimentos como já dito anteriormente o foco deste curso será na programação dos Controladores Lógico Programáveis CLPs que são o cérebro de todo o processo Os demais elementos serão vistos de forma sucinta em capítulos subseqüentes Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 6 6 2 Variáveis de Controle Como foi dito no capítulo anterior para controlar um processo o CLP usa de informações vindas de sensores Através das instruções gravadas em sua memória interna ela comanda os atuadores que exercem o trabalho sobre o sistema Conceitualmente designase o sensores de entradas e os atuadores de saídas sendo que ambas podem ser representadas matematicamente por variáveis Em automação estas podem ser dividias em analógicas e digitais As variáveis analógicas são aquelas que variam continuamente com o tempo conforme mostra a figura 21a Elas são comumente encontradas em processos químicos advindas de sensores de pressão temperatura e outras variáveis físicas As variáveis discretas ou digitais são aquelas que variam discretamente com o tempo como pode ser visto na figura 21b Figura 21 Variáveis analógicas e digitais Dessa forma podemos definir o Controle Analógico como aquele que se destina ao monitoramento das variáveis analógicas e ao controle discreto como sendo o monitoramento das variáveis discretas O primeiro tipo englobar variáveis discretas consistindo assim em um conceito mais amplo Ainda no controle analógico podemos separar entradas convencionais tais como comandos do operador ou varáveis discretas gerais das entradas analógicas advindas de sensores ligados diretamente as saídas do processo Estas últimas serão comparadas a uma referência que consiste no valor estável desejado para o controle ver figura 22 Essa referência também é conhecida como setpoint Neste tipo de controle onde as saídas são medidas para cálculo da estratégia de controle dizemos que há uma realimentação Esse sistema é conhecido como sistema em malha fechada Se não há a medição das saídas dizemos que o sistema tem malha aberta Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 7 7 Figura 22 Estratégia de controle analógico com realimentação A automação como a imaginamos tem a ver mais com o comando seqüencial de ações que visam a fabricação transporte ou inspeção de produtos Desse modo trabalha se muito mais com variáveis digitais e por isso será as mesmas serão focalizadas no curso O tratamento das variáveis analógicas são tema da disciplina Engenharia de Controle 21 Diferentes tipos de entradas e saídas Como já dito antes estaremos estudando o comportamento do controlador em um ambiente automatizado Mas está bem claro que este comportamento é definido através de um programa do usuário e do comportamento das entradas e em alguns casos também das saídas Assim neste tópico citase o exemplo de algumas entradas e saídas que podem influenciar no comportamento do controlador Lembrando que algumas destas entradas serão vistas em maiores detalhes posteriormente A Entradas discretas são aquelas que fornecem apenas um pulso ao controlador ou seja elas têm apenas um estado ligado ou desligado nível alto ou nível baixo remontando a álgebra boolena que trabalha com uns e zeros Alguns exemplos são mostrados na figura 23 dentre elas as botoeiras 23a válvulas eletropneumáticas 23b os pressostatos 23c e os termostatos 23d Figura 23 Tipos de entradas discretas CONTROLADOR PROCESSO Saídas Entradas Sensores Referência CONTROLADOR PROCESSO Saídas Entradas Sensores Referência Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 8 8 B Entradas multibits são intermediárias as entradas discretas e as analógicas Estas destinamse a controles mais precisos como no caso do motor de passo ou servomotores A diferença para as entradas analógicas é que estas não exigem um conversor analógico digital na entrada do controlador Um exemplo clássico é o dos Encoders utilizados para medição de velocidade e posicionamento figura 24 Figura 24 Exemplos de entradas multibits Encoders C Entradas analógicas como o próprio nome já diz elas medem as grandezas de forma analógica Para trabalhar com este tipo de entrada os controladores tem conversores analógicodigitais AD Atualmente no mercado os conversores de 10 bits são os mais populares As principais medidas feitas de forma analógica são a temperatura e pressão Na figura 25 temse mostrase o exemplo de sensores de pressão ou termopares Figura 25 Exemplos de entradas analógicas Termopares D Saídas discretas são aquelas que exigem do controlador apenas um pulso que determinará o seu acionamento ou desacionamento Como exemplo têmse elementos mostrados na figura 26 Contatores 26a que acionam os Motores de Indução 26b e as Válvulas Eletropneumáticas 26c Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 9 9 Figura 26 Exemplos de saídas discretas E Saídas multibits têm o conceito de operação semelhante as entradas da mesma categoria Como principais exemplos têmse os drivers dos Motores de Passo figura 27a e os servomotores figura 27b Figura 27 Exemplos de saídas multibits Motor de Passo e Servomotor F Saídas analógicas como dito anteriormente de forma similar o controlador necessita de um conversor digital para analógico DA para trabalhar com este tipo de saída Os exemplos mais comuns são válvula proporcional acionamento de motores DC displays gráficos entre outros Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 10 10 3 Revisão de comandos elétricos Conceitualmente o estudo da eletricidade é divido em três grandes áreas a geração a distribuição e o uso Dentre elas a disciplina de comandos elétricos está direcionada ao uso desta energia assim pressupõese neste texto que a energia já foi gerada transportada a altas tensões e posteriormente reduzida aos valores de consumo com o uso de transformadores apropriados Por definição os comandos elétricos tem por finalidade a manobra de motores elétricos que são os elementos finais de potência em um circuito automatizado Entendese por manobra o estabelecimento e condução ou a interrupção de corrente elétrica em condições normais e de sobrecarga Os principais tipos de motores são Motor de Indução Motor de corrente contínua Motores síncronos Servomotores Motores de Passo Estimase que 40 do consumo de energia no país é destinada ao acionamento dos motores elétricos Filippo Filho 2000 No setor industrial mais da metade da energia é consumida por motores Os Servomotores e Motores de Passo necessitam de um driver próprio para o seu acionamento tais conceitos fogem do escopo deste curso Dentre os motores restantes os que ainda têm a maior aplicação no âmbito industrial são os motores de indução trifásicos pois em comparação com os motores de corrente contínua de mesma potência eles tem menor tamanho menor peso e exigem menos manutenção A figura 31 mostra um motor de indução trifásico típico Existem diversas aplicações para os motores de indução dentre elas podese citar O transporte de fluídos incompressíveis onde se encontram as bombas de água e óleo O processamento de materiais metálicos representado pelas furadeiras prensas tornos A manipulação de cargas feita pelos elevadores pontes rolantes talhas guindastes correias transportadoras entre outros Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 11 11 Figura 31 Motor de Indução Trifásico Havendo ressaltada a importância dos motores em sistemas automatizados descrevese nos próximos parágrafos os conceitos de comandos necessários a manobra dos mesmos Um dos pontos fundamentais para o entendimento dos comandos elétricos é a noção de que os objetivos principais dos elementos em um painel elétrico são a proteger o operador e b propiciar uma lógica de comando Partindo do princípio da proteção do operador mostrase na figura 32 uma seqüência genérica dos elementos necessários a partida e manobra de motores onde são encontrados os seguintes elementos Seccionamento só pode ser operado sem carga Usado durante a manutenção e verificação do circuito Proteção contra correntes de curtocircuito destinase a proteção dos condutores do circuito terminal Proteção contra correntes de sobrecarga para proteger as bobinas do enrolamento do motor Dispositivos de manobra destinamse a ligar e desligar o motor de forma segura ou seja sem que haja o contato do operador no circuito de potência onde circula a maior corrente Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 12 12 Figura 32 Seqüência genérica para o acionamento de um motor É importante repetir que no estudo de comandos elétricos devese ter a seqüência mostrada na figura 32 em mente pois ela consiste na orientação básica para o projeto de qualquer circuito Ainda falando em proteção as manobras ou partidas de motores convencionais são dividas em dois tipos segundo a norma IEC 60947 I Coordenação do tipo 1 Sem risco para as pessoas e instalações ou seja desligamento seguro da corrente de curtocircuito Porém podem haver danos ao contator e ao relé de sobrecarga II Coordenação do tipo 2 Sem risco para as pessoas e instalações Não pode haver danos ao relé de sobrecarga ou em outras partes com exceção de leve fusão dos contatos do contator e estes permitam uma fácil separação sem deformações significativas O relé de sobrecarga os contatores e outros elementos em maiores detalhes nos capítulos posteriores bem como a sua aplicação prática em circuitos reais Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 13 13 Em comandos elétricos trabalharseá bastante com um elemento simples que é o contato A partir do mesmo é que se forma toda lógica de um circuito e também é ele quem dá ou não a condução de corrente Basicamente existem dois tipos de contatos listados a seguir i Contato Normalmente Aberto NA não há passagem de corrente elétrica na posição de repouso como pode ser observado na figura 33a Desta forma a carga não estará acionada ii Contato Normalmente Fechado NF há passagem de corrente elétrica na posição de repouso como pode ser observado na figura 33b Desta forma a carga estará acionada Figura 33 Representação dos contatos NA e NF Os citados contatos podem ser associados para atingir uma determinada finalidade como por exemplo fazer com que uma carga seja acionada somente quando dois deles estiverem ligados As principais associações entre contatos são descritas a seguir 31 Associação de contatos normalmente abertos Basicamente existem dois tipos a associação em série figura 34a e a associação em paralelo 34b Quando se fala em associação de contatos é comum montar uma tabela contendo todas as combinações possíveis entre os contatos esta é denominada de Tabela Verdade As tabelas 31 e 32 referemse as associações em série e paralelo Notase que na combinação em série a carga estará acionada somente quando os dois contatos estiverem acionados e por isso é denominada de função E Já na combinação em paralelo qualquer um dos contatos ligados aciona a carga e por isso é denominada de função OU Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 14 14 Figura 34 Associação de contatos NA Tabela 31 Associação em série de contatos NA CONTATO E1 CONTATO E2 CARGA repouso repouso desligada repouso acionado desligada acionado repouso desligada acionado acionado ligada Tabela 32 Associação em paralelo de contatos NA CONTATO E1 CONTATO E2 CARGA repouso repouso desligada repouso acionado ligada acionado repouso ligada acionado acionado ligada 32 Associação de contatos normalmente fechados Os contatos NF da mesma forma podem ser associados em série figura 35a e paralelo figura 35b as respectivas tabelas verdade são 33 e 34 Notase que a tabela 33 é exatamente inversa a tabela 32 e portanto a associação em série de contatos NF é denominada função não OU Da mesma forma a associação em paralelo é chamada de função não E Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 15 15 Figura 35 Associação de contatos NF Tabela 33 Associação em série de contatos NF CONTATO E1 CONTATO E2 CARGA repouso repouso ligada repouso acionado desligada acionado repouso desligada acionado acionado desligada Tabela 34 Associação em paralelo de contatos NF CONTATO E1 CONTATO E2 CARGA repouso repouso ligada repouso acionado ligada acionado repouso ligada acionado acionado desligada 33 Principais elementos em comandos elétricos Havendo estudado os principais tipos de contato o próximo passo é conhecer os componentes de um painel elétrico Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 16 16 331 Botoeira ou Botão de comando Quando se fala em ligar um motor o primeiro elemento que vem a mente é o de uma chave Entretanto no caso de comandos elétricos a chave que liga os motores é diferente de uma chave usual destas encontradas em residências utilizadas para ligar a luz por exemplo A diferença principal está no fato de que ao movimentar a chave residencial ela vai para uma posição e permanece nela mesmo quando se retira a pressão do dedo Na chave industrial ou botoeira há o retorno para a posição de repouso através de uma mola como pode ser observado na figura 36a O entendimento deste conceito é fundamental para compreender o porque da existência de um selo no circuito de comando Figura 36 a Esquema de uma botoeira b Exemplos de botoeiras comerciais A botoeira faz parte da classe de componentes denominada elementos de sinais Estes são dispositivos pilotos e nunca são aplicados no acionamento direto de motores A figura 36a mostra o caso de uma botoeira para comutação de 4 pólos O contato NA Normalmente Aberto pode ser utilizado como botão LIGA e o NF Normalmente Fechado como botão DESLIGA Esta é uma forma elementar de intertravamento Note que o retorno é feito de forma automática através de mola Existem botoeiras com apenas um contato Estas últimas podem ser do tipo NA ou NF Ao substituir o botão manual por um rolete temse a chave fim de curso muito utilizada em circuitos pneumáticos e hidráulicos Este é muito utilizado na movimentação de cargas acionado no esbarro de um caixote engradado ou qualquer outra carga Outros tipos de elementos de sinais são os Termostatos Pressostatos as Chaves de Nível e as chaves de fim de curso que podem ser roletes Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 17 17 Todos estes elementos exercem uma ação de controle discreta ou seja liga desliga Como por exemplo se a pressão de um sistema atingir um valor máximo a ação do Pressostato será o de mover os contatos desligando o sistema Caso a pressão atinja novamente um valor mínimo atuase religando o mesmo 332 Relés Os relés são os elementos fundamentais de manobra de cargas elétricas pois permitem a combinação de lógicas no comando bem como a separação dos circuitos de potência e comando Os mais simples constituemse de uma carcaça com cinco terminais Os terminais 1 e 2 correspondem a bobina de excitação O terminal 3 é o de entrada e os terminais 4 e 5 correspondem aos contatos normalmente fechado NF e normalmente aberto NA respectivamente Uma característica importante dos relés como pode ser observado na figura 37 é que a tensão nos terminais 1 e 2 pode ser 5 Vcc 12 Vcc ou 24 Vcc enquanto simultâneamente os terminais 3 4 e 5 podem trabalhar com 110 Vca ou 220 Vca Ou seja não há contato físico entre os terminais de acionamento e os de trabalho Este conceito permitiu o surgimento de dois circuitos em um painel elétrico i Circuito de comando neste encontrase a interface com o operador da máquina ou dispositvo e portanto trabalha com baixas correntes até 10 A eou baixas tensões ii Circuito de Potência é o circuito onde se encontram as cargas a serem acionadas tais como motores resistências de aquecimento entre outras Neste podem circular correntes elétricas da ordem de 10 A ou mais e atingir tensões de até 760 V Figura 37 Diagrama esquemático de um relé Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 18 18 Em um painel de comando as botoeiras sinaleiras e controladores diversos ficam no circuito de comando Do conceito de relés podese derivar o conceito de contatores visto no próximo item 333 Contatores Para fins didáticos podese considerar os contatores como relés expandidos pois o principio de funcionamento é similar Conceituando de forma mais técnica o contator é um elemento eletromecânico de comando a distância com uma única posição de repouso e sem travamento Como pode ser observado na figura 38 o contator consiste basicamente de um núcleo magnético excitado por uma bobina Uma parte do núcleo magnético é móvel e é atraído por forças de ação magnética quando a bobina é percorrida por corrente e cria um fluxo magnético Quando não circula corrente pela bobina de excitação essa parte do núcleo é repelida por ação de molas Contatos elétricos são distribuídos solidariamente a esta parte móvel do núcleo constituindo um conjunto de contatos móveis Solidário a carcaça do contator existe um conjunto de contatos fixos Cada jogo de contatos fixos e móveis podem ser do tipo Normalmente aberto NA ou normalmente fechados NF Figura 38 Diagrama esquemático de um contator com 2 terminais NA e um NF Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 19 19 Os contatores podem ser classificados como principais CW CWM ou auxiliares CAW De forma simples podese afirmar que os contatores auxiliares tem corrente máxima de 10A e possuem de 4a 8 contatos podendo chegar a 12 contatos Os contatores principais tem corrente máxima de até 600A De uma maneira geral possuem 3 contatos principais do tipo NA para manobra de cargas trifásicas a 3 fios Um fator importante a ser observando no uso dos contatores são as faíscas produzidas pelo impacto durante a comutação dos contatos Isso promove o desgaste natural dos mesmos além de consistir em riscos a saúde humana A intensidade das faíscas pode se agravar em ambientes úmidos e também com a quantidade de corrente circulando no painel Dessa forma foram aplicadas diferentes formas de proteção resultando em uma classificação destes elementos Basicamente existem 4 categorias de emprego de contatores principais a AC1 é aplicada em cargas ôhmicas ou pouco indutivas como aquecedores e fornos a resistência b AC2 é para acionamento de motores de indução com rotor bobinado c AC3 é aplicação de motores com rotor de gaiola em cargas normais como bombas ventiladores e compressores d AC4 é para manobras pesadas como acionar o motor de indução em plena carga reversão em plena marcha e operação intermitente A figura 39 mostra o aspecto de um contator comum Este elemento será mais detalhado em capítulos posteriores Figura 39 Foto de contatores comerciais Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 20 20 334 Fusíveis Os fusíveis são elementos bem conhecidos pois se encontram em instalações residenciais nos carros em equipamentos eletrônicos máquinas entre outros Tecnicamente falando estes são elementos que destinamse a proteção contra correntes de curtocircuito Entendese por esta última aquela provocada pela falha de montagem do sistema o que leva a impedância em determinado ponto a um valor quase nulo causando assim um acréscimo significativo no valor da corrente Sua atuação devese a a fusão de um elemento pelo efeito Joule provocado pela súbita elevação de corrente em determinado circuito O elemento fusível tem propriedades físicas tais que o seu ponto de fusão é inferior ao ponto de fusão do cobre Este último é o material mais utilizado em condutores de aplicação geral 335 Disjuntores Os disjuntores também estão presentes em algumas instalações residenciais embora sejam menos comuns do que os fusíveis Sua aplicação determinadas vezes interfere com a aplicação dos fusíveis pois são elementos que também destinamse a proteção do circuito contra correntes de curtocircuito Em alguns casos quando há o elemento térmico os disjuntores também podem se destinar a proteção contra correntes de sobrecarga A corrente de sobrecarga pode ser causada por uma súbita elevação na carga mecânica ou mesmo pela operação do motor em determinados ambientes fabris onde a temperatura é elevada A vantagem dos disjuntores é que permitem a religação do sistema após a ocorrência da elevação da corrente enquanto os fusíveis devem ser substituídos antes de uma nova operação Para a proteção contra a sobrecarga existe um elemento térmico bimetálico Para a proteção contra curtocircuito existe um elemento magnético O disjuntor precisa ser caracterizado além dos valores nominais de tensão corrente e freqüência ainda pela sua capacidade de interrupção e pelas demais indicações de temperatura e altitude segundo a respectiva norma e agrupamento de disjuntores segundo informações do fabricante e outros que podem influir no seu dimensionamento A figura 310 mostra o aspecto físico dos disjuntores comerciais Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 21 21 Figura 310 Aspecto dos disjuntores de três e quatro pólos 336 Relé térmico ou de sobrecarga Antigamente a proteção contra corrente de sobrecarga era feita por um elemento separado denominado de relé térmico Este elemento é composto por uma junta bimetálica que se dilatava na presença de uma corrente acima da nominal por um período de tempo longo Atualmente os disjuntores englobam esta função e sendo assim os relés de sobrecarga caíram em desuso 34 Simbologia gráfica Até o presente momento mostrouse a presença de diversos elementos constituintes de um painel elétrico Em um comando para saber como estes elementos são ligados entre si é necessário consultar um desenho chamado de esquema elétrico No desenho elétrico cada um dos elementos é representado através de um símbolo A simbologia é padronizada através das normas NBR DIN e IEC Na tabela 25 apresentase alguns símbolos referentes aos elementos estudados nos parágrafos anteriores Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 22 22 Tabela 25 Simbologia em comandos elétricos SÍMBOLO DESCRIÇÃO SÍMBOLO DESCRIÇÃO Botoeira NA Botoeira NF Botoeira NA com retorno por mola Botoeira NF com retorno por mola Contatos tripolares NA ex contator de potência Fusível Acionamento eletromagnético ex bobina do contator Contato normalmente aberto NA Relé térmico Contato normalmente fechado NF Disjuntor com elementos térmicos e magnéticos proteção contra correntes de curto e sobrecarga Acionamento temporizado na ligação Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 23 23 4 Manobras convencionais em motores elétricos Partida Direta Os componentes e contatos estudados no capítulo anterior destinamse ao acionamento seguro de cargas ou atuadores elétricos ou seja a manobra dos mesmos Dentre estes destacouse os motores de indução por sua grande utilização no ambiente industrial Esses por sua vez apresentam particularidades no seu acionamento e estas devem ser consideradas nos circuitos automáticos A primeira particularidade em manobra de motores como foi dito é a divisão do circuito em comando e potência para proteção dos operadores No comando geralmente se encontra a bobina do contator principal de manobra do motor Devese lembrar que os circuitos eletropneumáticos eletrohidráulicos também apresentam a mesma divisão O circuito de comando também tem as funções de selo intertravamento sinalização lógica e medição A tensão de comando pode ser contínua ou alternada Determinada a tensão de comando todos os elementos de acionamento devem ser comprados para esta tensão São elementos de acionamento bobinas dos contatores principais e auxiliares todos os relés as lâmpadas de sinalização sirenes buzinas temporizadores entre outros A primeira e mais básica manobra apresentada é a partida direta Esta destinase simplesmente ao acionamento e interrupção do funcionamento de um motor de indução trifásico em um determinado sentido de rotação A seqüência de ligação dos elementos é mostrada na figura 41 onde podese notar a presença dos circuitos de potência e comando A partida direta funciona da seguinte forma ao pressionar a botoeira S1 permitese a passagem de corrente pela bobina do contator K1 ligando o motor Para que o mesmo não desligue acrescentouse um contato NA de K1 em paralelo com S1 Este contato é denominado de selo sendo muito utilizado em manobras e portanto é de fundamental importância A botoeira S0 serve para o desligamento do motor A lâmpada H1 corresponde a cor verde e portanto deve ser ligada somente quando o motor estiver funcionando por isso para seu acionamento utilizase um contato NA do contator K1 A lâmpada H2 tem cor amarela indicando espera ou seja a alimentação de energia está habilitada e o motor está pronto para ser ligado Utilizase um contato NF de K1 antes da mesma pois ao acionar o motor esta lâmpada deve desligar Finalmente ligase a lâmpada vermelha H3 no contato NA do relé térmico F1 para indicar a atuação do mesmo É imporante notar que as sinaleiras H1 e H2 foram ligadas após o contato NF 96 do relé F1 isso porque ao atuar a sobrecarga ambas sinaleiras devem desligar Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 24 24 Figura 41 Circuitos de comando e potência para uma partida com sinalização Legenda Símbolo Elemento Símbolo Elemento Q1 Disjuntor tripolar S0 botoeira NF Q2 disjuntor bipolar S1 botoeira NA F1 relé térmico M Motor trifásico K1 contator H2 Lâmpada sinaleira amarela H1 Lâmpada sinaleira verde H3 Lâmpada sinaleira vermelha Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 25 25 5 Manobra de motores com reversão do sentido de giro Esta manobra destinase ao acionamento do motor com possibilidade de reversão do sentido de giro de seu eixo Para fazer isso devese trocar duas fases de forma automática Poranto utilizase dois contatores um para o sentido horário e outro para o sentido anti horário K1 e K2 A figura 51 mostra os circuitos de comando e potência para este tipo de partida Podese observar que no contator K1 as fases R S e T entram nos terminais 3 2 e 1 do motor repectivamente Já em K2 as fases R S e T entram nos terminais 1 2 e 3 ou seja houve a inversão das fases R e T provocando a mudança no sentido de rotação É importante observar que os fios passando pelos contatores K1 e K2 ligam as fases S e T diretamente sem haver passagem por uma carga Desse modo estes contatores não podem ser ligados simultaneamente pois isso causaria um curtocircuito no sistema Para evitar isso introduzse no comando dois contatos NF um de K1 antes da bobina de K2 e outro de K2 antes da bobina de K1 Esse procedimento é denominado de intertravamento sendo muito comum nos comandos elétricos Ao pressionar o botão S1 permitese a passagem de corrente pela bobina de K1 Automaticamente os contatos 12 34 e 56 se fecham ligando o motor O contato 1314 de K1 também se fecha selando a passagem de corrente O contato 2122 de K1 se abre impedindo a passagem de corrente pela bobina de K2 mesmo que o operador pressione a botoeira S2 tentando reverter a velocidade de rotação Desse modo é necessária a parada do motor para inverter o sentido de giro por isso o circuito é denominado de partida com reversão de parada obrigatória O funcionamento do circuito quando se liga o motor no outro sentido de rotação através da botoeira S2 é similar e por isso não será descrito Em alguns casos dependendo da carga manobrada adicionase ainda temporizadores de modo a contar um tempo antes que a velocidade possa ser invertida Evitase assim os famosos trancos extremamente prejudiciais ao sistema mecânico e elétrico A segurança também pode ser aumentada convenientemente através da adição de mais dois contatos de intertravamento garantido assim a inexistência de curtos caso um dos contatos esteja danificado Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 26 26 Figura 51 Circuitos de comando e potência para uma partida com reversão Legenda Símbolo Elemento Símbolo Elemento Q1 Disjuntor tripolar S0 botoeira NF Q2 disjuntor bipolar S1 botoeira NA F1 relé térmico S2 Botoeira NA K1 contator M Motor trifásico K2 contator Atividade Desenhe no comando como seriam as ligações das sinaleiras obedecendo a seguintes regras i a sinaleira amarela indica espera devendo ligar assim que a energia no circuito for alimentada ii a sinaleira verde dever ligar se o motor estiver girando em qualquer um dos sentidos neste caso a sinaleira amarela se apaga iii a sinaleira vermelha aciona caso haja sobrecarga neste caso as sinaleiras verde e amarela devem estar apagadas Dica utilize a associações de contatos estudadas nos itens 31 e 32 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 27 27 6 Limitação da corrente de partida do motor de indução Normalmente os motores de indução exigem durante a partida uma corrente maior que pode variar de cinco a sete vezes o valor de sua corrente nominal Esta característica é extremamente indesejável pois além de exigir um super dimensionamento dos cabos ainda causa quedas no fator de potência da rede provocando possíveis multas da concessionária de energia elétrica Uma das estratégias para se evitar isso é a Partida Estrelatriângulo Υ cujo princípio é o de ligar o motor na configuração estrela Υ reduzindo a corrente e posteriormente comutálo para triângulo atingindo sua potência nominal Outra estratégia é o uso de Chaves compensadoras A carga sobre a qual o motor está sujeito deve ser bem estudada para definir qual tipo de limitação de corrente é o mais adequado entretanto este é um tópico da disciplina Máquinas Elétricas Modernamente através do desenvolvimento da tecnologia do estado sólido também são utilizados os Softstarters e os Inversores de Freqüência estudados na disciplina Eletrônica Industrial Para entender como a partida Υ reduz a corrente de partida basta analisar a figura 61 onde Uf e UL são as tensões de fase e linha respectivamente Já If e IL correspondem as correntes de fase e linha Na configuração Y é válida a relação dada na equação 61 ou seja a Uf é 3 vezes menor que UL Desse modo se ambas configurações forem alimentadas coma mesma tensão de linha a corrente de fase na configuração Y também será menor promovendo assim a esperada redução na corrente de partida Figura 61 LigaçõesTriângulo a e Estrela Y de um motor de 6 pontas 3 L f U U 61 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 28 28 As figuras 62 e 63 mostram os circuitos de comando e potência para a partida Υ respectivamente Para funcionar de forma automática o fechamento do motor antes feito no próprio é realizado agora através da combinação dos contatores K1K2 e K1K3 Desse modo K2 e K3 não podem funcionar simultaneamente pois ocorreria curtocircuito pela mesma razão já explicada na partida com reversão O intertravamento destes dois contatores pode ser observado no circuito de comando Introduzse nesta partida o relê temporizador K6 responsável pela comutação do motor de estrela para triângulo Figura 62 Circuito de potência para uma partida estrelatriângulo Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 29 29 Figura 63 Circuito de comando para uma partida estrelatriângulo Legenda Símbolo Elemento Símbolo Elemento Q1 Disjuntor tripolar K3 contator Q2 disjuntor bipolar S0 botoeira NF F1 relé térmico S1 botoeira NA K1 contator K6 relê temporizador K2 contator M Motor trifásico Atividade Desenhe no circuito a lógica de ligamento das sinaleiras H1 H2 e H3 conforme o padrão estabelecido amarelo para espera verde para motor em funcionamento e vermelho para sobrecarga Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 30 30 7 Exercícios de Comandos Elétricos 71 Desenhe um circuito de comando para acionar um motor de indução trifásico ligado em 220 V de forma que o operador tenha que utilizar as duas mãos para realizar o acionamento 72 Desenhe um circuito de comando para um motor de indução trifásico de forma que o operador possa realizar o ligamento por dois pontos independentes Para evitar problemas com sobrecarga devese utilizar um relé térmico 73 No circuito mostrado na figura 71 abaixo existem quantas botoeiras de desligamento Existe alguma situação onde os contatores K1 e K2 possam estar ligados simultaneamente Se sim explique como Figura 71 Esquema elétrico referente ao exercício 73 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 31 31 74 No diagrama da figura 72 abaixo identifique em quais condições os contatores K1 e K2 podem estar funcionando sozinhos ou simultaneamente Figura 72 Esquema elétrico referente ao exercício 74 75 Desenhe o circuito de comando para dois motores de forma que o primeiro pode ser ligado de forma independente e o segundo pode ser ligado apenas se o primeiro estiver ligado 76 Faça um comando para manobrar dois motores de modo que o primeiro pode ser ligado de forma independente O segundo pode ser ligado apenas quando o primeiro for ligado mas pode se manter ligado mesmo quando se desliga o primeiro motor Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 32 32 8 Introdução aos Controladores Lógicos Programáveis No capítulos anterior podese notar principalmente nos laboratórios as dificuldades de se montar e dar manutenção nos painéis elétricos A falta de flexibilidade a segurança e o custo eram fatores primordiais para que o mercado exigisse uma mudança e ela veio inicialmente através dos circuitos digitais e posteriormente através dos Controladores Lógico Programáveis mais conhecidos com CLPs Os CLPs podem ser definidos segundo a norma ABNT como um equipamento eletrônicodigital compatível com aplicações industriais O termo em inglês é PLC que significa Programmable Logic Controller O primeiro CLP data de 1968 na divisão de hidramáticos da General Motors Surgiu como evolução aos antigos painéis elétricos cuja lógica fixa tornava impraticável qualquer mudança extra do processo A tecnologia dos CLPs sõ foi possível com o advento dos chamados Circuitos Integrados e da evolução da lógica digital Este equipamento trouxe consigo as principais vantagens fácil diagnóstico durante o projeto economia de espaço devido ao seu tamanho reduzido não produzem faíscas podem ser programados sem interromper o processo produtivo possibilidade de criar um banco de armazenamento de programas baixo consumo de energia necessita de uma reduzida equipe de manutenção tem a flexibilidade para expansão do número de entradas e saídas capacidade de comunicação com diversos outros equipamentos entre outras 81 Histórico da Tecnologia Historicamente os CLPs podem ser classificados nas seguintes categorias 1a geração Programação em Assembly Era necessário conhecer o hardware do equipamento ou seja a eletrônica do projeto do CLP Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 33 33 2a geração Apareceram as linguagens de programação de nível médio Foi desenvolvido o Programa monitor que transformava para linguagem de máquina o programa inserido pelo usuário 3a geração Os CLPs passam a ter uma entrada de programação que era feita através de um teclado ou programador portátil conectado ao mesmo 4a geração É introduzida uma entrada para comunicação serial e a programação passa a ser feita através de microcomputadores Com este advento surgiu a possibilidade de testar o programa antes do mesmo ser transferido ao módulo do CLP propriamente dito 5a geração Os CLPs de quinta geração vem com padrões de protocolo de comunicação para facilitar a interface com equipamentos de outros fabricantes e também com Sistemas Supervisórios e Redes Internas de comunicação 82 Principio de Funcionamento Como pode ser visto na Figura 81 o CLP funciona de forma seqüencial fazendo um ciclo de varredura em algumas etapas É importante observar que quando cada etapa do ciclo é executada as outras etapas ficam inativas O tempo total para realizar o ciclo é denominado CLOCK A não simultaneidade das operações justifica a exigência de processadores com velocidades cada vez mais altas Em cada etapa o CLP realiza as tarefas descritas nos próximos parágrafos Início Verifica o funcionamento da CPU memórias circuitos auxiliares estado das chaves existência de um programa de usuário emite aviso de erro em caso de falha Desativa todas as as saídas Verifica o estado das entradas Lê cada uma das entradas verificando se houve acionamento O processo é chamado de ciclo de varredura Compara com o programa do usuário Através das instruções do usuário sobre qual ação tomar em caso de acionamento das entradas o CLP atualiza a memória imagem das saídas Atualiza as saídas As saídas são acionadas ou desativadas conforme a determinação da CPU Um novo ciclo é iniciado Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 34 34 Figura 81 Ciclo de Varredura de um CLP 83 Estrutura Básica de um CLP Fonte de alimentação Converte a tensão da rede de 110 ou 220 VCA em 5VCC 12VCC ou 24VCC para alimentar os circuitos eletrônicos as entradas e as as saídas Unidade de processamento Também conhecida por CPU é composta por microcontroladores ou microprocessadores Intel 80xx motorola 68xx PIC 16xx Endereçamento de memória de até 1Mega Byte velocidades de clock de 4 a 30 MHz manipulação de dados decimais octais e hexadecimais Bateria Utilizada para manter o circuito do relógio em tempo real Normalmente são utilizadas baterias recarregáveis do tipo Ni Ca INICIO VERIFICA O ESTADO DAS ENTRADAS TRANSFERE OS DADOS PARA MEMÓRIA COMPARA COM O PROGRAMA DO USUÁRIO ATUALIZA AS SAÍDAS INICIO INICIO VERIFICA O ESTADO DAS ENTRADAS VERIFICA O ESTADO DAS ENTRADAS TRANSFERE OS DADOS PARA MEMÓRIA TRANSFERE OS DADOS PARA MEMÓRIA COMPARA COM O PROGRAMA DO USUÁRIO COMPARA COM O PROGRAMA DO USUÁRIO ATUALIZA AS SAÍDAS ATUALIZA AS SAÍDAS Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 35 35 Memória do programa supervisor O programa supervisor é responsável pelo gerenciamento de todas as atividades do CLP Não pode ser modificado pelo usuário e fica normalmente em memórias do tipo PROM EPROM EEPROM Memória do usuário Espaço reservado ao programa do usuário Constituída por memórias do tipo RAM EEPROM ou FLASHEPROM Também podese utilizar cartuchos de memória para proporcionar agilidade e flexibilidade Memória de dados Armazena valores do programa do usuário tais como valores de temporizadores contadores códigos de erros senhas etc Nesta região se encontra também a memória imagem das entradas a saídas Esta funciona como uma tabela virtual onde a CPU busca informações para o processo decisório Os circuitos auxiliares atuam em caso de falha do CLP são POWER ON RESET desliga todas as saídas assim que o equipamento é ligado isso evita que possíveis danos venham a acontecer POWER DOWN monitora a tensão de alimentação salvando o conteúdo das memórias antes que alguma queda de energia possa acontecer WATCH DOG TIMER o cão de guarda deve ser acionado em intervalos periódicos isso evita que o programa entre em loop 84 Classificação dos CLPs segundo a capacidade Além da classificação histórica os CLPs podem ser classificados também segundo a sua capacidade como descrito abaixo Nano e micro CLPs possuem até 16 entradas e a saídas Normalmente são compostos por um único módulo com capacidade de memória máxima de 512 passos CLPs de médio porte capacidade de entrada e saída em até 256 pontos digitais e analógicas Permitem até 2048 passos de memória Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 36 36 CLPs de grande porte construção modular com CPU principal e auxiliares Módulos de entrada e saída digitais e analógicas módulos especializados módulos para redes locais Permitem a utilização de até 4096 pontos A memória pode ser otimizada para o tamanho requerido pelo usuário 85 Linguagens de Programação Basicamente existem três tipos de linguagens para programação dos CLPs Ladder Blocos Lógicos e Lista de instruções Alguns fabricantes como a Siemens juntaram as três linguagens em uma única denominada comercialmente de STEP7 A linguagem Ladder ou diagrama de contatos foi a primeira a surgir pois se assemelhava muito aos diagramas elétricos ver figura 82 facilitando assim o entendimentos dos técnicos e engenheiros da época Os blocos lógicos correspondem a uma linguagem de nível intermediário e muito prática pois traz consigo várias funções de temporização prédefinidas facilitando assim a confecção de programas Desse modo neste curso será abordada essa linguagem de programação Figura 82 Exemplo de um programa em Ladder utilizado para Partida com reversão 9 Introducao a programacao em Blocos Funcionais O estudo deste tipo de linguagem a programacao sera realizado com um CLP comercial que 0 LOGO 24RL da Siemens mostrado na figura 91 Vale lembrar que embora no curso se faga uso de um equipamento especifico a linguagem é padronizada por normas internacionais tais como a DIN e a IEC Desse modo o aluno fica habilitado a programar em outros diferentes modelos de controladores SIEMENS eS Le f y a Wert wnt teor fille T bd eo mee Py ste s00 A YE PRESS 8 Figura 41 CLP Logo da Siemens Geralmente os CLPs sao programados em Microcomputadores e o programa é transferido posteriormente para sua memoria interna No Logo existe a possibilidade de se programar na tela da Interface Homem Maquina IHM Assim sendo para facilitar a insergao do programa na IHM os blocos de fungdes foram divididos em 4 principais listas descritas a seguir A Co Lista Co Connectors Nesta lista encontramse simbolos que estao relacionados com as entradas e saidas fisicas externas ao controlador programavel correspondendo aos sensores e atudores que sao ligados eletricamente ao controlador Nela podem se encontrar e Entradas 11 12 18 e Saidas Q1 Q2 Q3 e Niveis lo baixo hi alto e Nao conectado ou inutilizado X Apostila de Automagao Industrial Prof Marcelo Euripedes Pagina 37 37 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 38 38 B GF Lista de Funções Gerais General Functions As funções gerais correspondem as funções lógicas do CLP muito importante para definir o relacionamento entre as variáveis de controle Algumas funções são Porta AND E Porta OR OU Porta NAND Não E Etc C SF Funções Especiais Special Functions Aqui se encontram as funções com contagem de tempo correspondentes aos vários conceitos empregados na montagem do relacionamento lógico e temporal dos painéis elétricos Estas funções permitem a geração de seqüências de acionamento e são responsáveis pela imagem que se tem de um sistema verdadeira automatizado Alguns exemplos são Relê de Retardo na Ativação Relê de Retardo na Desativação Relê de Impulsos Saída de Impulsos Simétricos Etc D BN Números de Blocos Block Number Contém uma lista com os Blocos já utilizados no circuito e que podem ser utilizados posteriormente como entradas em blocos novos por exemplo Nos próximos capítulos serão apresentadas as principais funções lógicas e especiais utilizadas na programação em Blocos Lógicos Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 39 39 10 Blocos de Funções Gerais As funções gerais consistem em funções lógicas normalmente estudadas nos cursos de Técnicas Digitais Abaixo encontrase uma descrição mais detalhada de cada uma delas Devese lembrar que em programação lógica a representação que melhor se aplica ao entendimento das funções é a Tabela Verdade A Tabela Verdade consiste na representação de todas as combinações lógicas possíveis entre as entradas e saídas Para 2 entradas a tabela tem 4 linhas Para 3 entradas a tabela tem 8 linhas seguindo sempre uma relação de 2n onde n é o número de entradas 101 Função AND Nesta função a saída é ativada somente se todas as entradas estiverem ativadas Ao lado se encontra a simbologia no logo Tabela Verdade para 3 entradas I1 I2 I3 Q1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 Tabela verdade para 2 entradas I1 I2 Q1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 40 40 102 Função OR Nesta função a saída é ativada se qualquer uma das entradas estiver ativada 103 Função NAND Nesta função a saída é ativada sempre que uma das entradas for zero ou seja a saída é nula quando todas as entradas estiverem ativadas Observe que diferença para a função AND consiste em um ponto ou um quadrado no lado as saída do bloco Tabela Verdade para 3 entradas I1 I2 I3 Q1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Tabela Verdade para 2 entradas I1 I2 Q1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 Tabela verdade para 3 entradas I1 I2 I3 Q1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 Tabela verdade para 2 entradas I1 I2 Q1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 41 41 104 Função NOR Nesta função a saída é ativada somente quando todas as entradas forem zero ou seja a saída é nula sempre uma das entradas for ativada 105 Exemplo de aplicação das funções Lógicas comando bimanual Considere o esquema hidráulico mostrado na figura 101 correspondente ao acionamento de uma prensa No circuito são utilizados um cilindro de dupla ação uma válvula 43 vias com centro aberto negativo e um sensor capacitivo no fim de curso S4 A válvula 43 vias é servopilotada em ambos sentidos e centrada por molas Para aumentar a segurança também fazse o uso de outro sensor capacitivo S3 que determina se a peça foi inserida corretamente na prensa As condições lógicas para o funcionamento do sistema são O avanço deve ser comandado por duas botoeiras S1 e S2 que devem ser pressionadas simultaneamente O cilindro só pode descer se a peça tiver sido colocada na máquina O cilindro deve retornar automaticamente ao atingir o fim de curso Se o operador retirar as mãos da botoeira o cilindro deve parar Existe uma botoeira de segurança S0 que ao ser pressionada deve comandar o retorno imediato do cilindro Tabela verdade para 3 entradas I1 I2 I3 Q1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 Tabela verdade para 2 entradas I1 I2 Q1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 42 42 Figura 101 Esquema hidráulico do comando bimanual O primeiro passo para fazer a programação do CLP é determinar em quais entradas e saídas serão ligadas os elementos de comando A figura 102 mostra como a ligação elétrica dos elementos com o CLP poderia ser feita O segundo passo é determinar quais as relações lógicas entre os elementos Isso é facilmente visualizado através das condições lógicas que foram dadas para o funcionamento do sistema Através delas podese determinar As botoeiras S1 e S2 juntamente com o sensor S3 obedecem a uma condição lógica do tipo AND pois as três condições devem ocorrer simultaneamente para que o cilindro retorne A botoeira de emergência S0 e o fim de curso S4 tem uma relação lógica do tipo OR pois se qualquer uma das condições ocorrer a prensa deve retornar Havendo estabelecido as funções lógicas a se utilizar a programação fica fácil sendo mostrada na figura 103 abaixo Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 43 43 Figura 102 Ligações elétricas no CLP dos elementos para comando bimanual Figura 103 Programa em Blocos Lógicos para o comando bimanual Visualizando o programa 103 ainda existe um problema ser considerado ao chegar no fim de curso se o operador não retirar as mãos das botoeiras a prensa não retorna pois o solenóide de avanço continua acionado Para evitar isso podese fazer a seguinte modificação Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 44 44 adicionase mais um bloco AND com a inversão de Q2 desse modo quando essa saída for ativada o avanço é desligado Esse nada mais é do que o princípio de intertravamento estudado nos comandos elétricos O novo programa fica como mostrado na figura 104 a seguir Figura 104 Programa estendido para o comando bimanual 11 Funcoes Especiais Como foi dito as fungdes especiais englobam contagem de tempo além de outras funcionalidades Assim para 0 seu entendimento devese observar a seguinte nomeclatura Trg Trigger Disparo em Portugués Referese a entrada que deve ser acionada para que o bloco tenha atuacao Par Parameter Parametro em Portugés Referese a entrada onde é ajustado o parametro do bloco como tempo por exemplo Essas fungdes sao muito importantes no desenvolvimento dos circuitos automatizados pois as fungdes ldgicas em si nao oferecem os recursos necessarios a construgao sequencial de movimentos além de recursos simples como o selo estudado nos comandos elétricos Nos préximos itens serao descritas algumas fungdes especiais outros recursos devem ser estudados na bibliografia indicada 111 Retardo de Ativacao Como o prdéprio nome indica esta fungao retarda a ativagao da saida quando a entrada de disparo é acionada O simbolo desta fungao encontrase abaixo onde Trg IL Trg disparo para contagem do tempo ajustado I Par UL Q Par tempo ajustado em segundos minutos ou horas Quando Trg for igual a 1 iniciase a contagem do tempo ajustado apds o qual a saida Q é acionada Se a entrada Trg for de 1 para 0 antes do tempo programado a saida Q nao sera ativada sendo assim devese comegar uma nova contagem de tempo Neste ponto é importante observar a praticidade na simbologia das funcdes especiais pois ela indica o comportamento relacional entre a entrada e a saida quando o trigger acionado Na parte superior do simbolo encontrase 0 comportamento temporal da entrada e na parte inferior o da saida como mostra o grafico da figura 111 a seguir Apostila de Automagao Industrial Prof Marcelo Euripedes Pagina 45 45 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 46 46 Figura 111 Função da entrada e saída em relação ao tempo no retardo na ativação 112 Retardo na Desativação Esta função retarda a desativação da saída quando o disparo é desligado O símbolo é mostrado abaixo onde Trg dispara a contagem de tempo até a desativação da saída R Reset Volta a saída e a contagem de tempo no estado inicial Par tempo ajustado em segundos minutos ou horas É importante observar que o se acionar o diparo Trg 1 a contagem de tempo para desativação da saída ainda não é iniciada Somente quando o disparo é desligado Trg 0 começase a contar o tempo para desligar a saída A entrada R tem prioridade sobre Trg ou seja o Reset sempre desliga a saída obviamente por questões de segurança 113 Relé de Impulsos Nesta função cada vez que o disparo Trg assume o nível lógico 1 a saída Q assume o estado diferente do que estava anteriormente ou seja se Q estava ligada ela desliga e viceversa Trg Ativa ou desativa a saída dependendo do estado anterior R Desativa a saída Q assume nível lógico 0 Par Ativa ou não a Remanência Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 47 47 A remanência significa a capacidade do CLP de armazenar o último estado da saída caso haja uma queda de energia Como foi dito no capítulo 8 isso só é possível através do recurso Power Down onde a tensão da linha de alimentação é monitorada continuamente 114 Relé de impulsos simétricos Emite pulsos regulares conforme o tempo programado ou seja quando a entrada de habilitação vai para 1 a saída liga e desliga automaticamente em intervalos de tempo simétricos En Habilita Enable a emissão da onda quadrada T Meio Período da onda quadrada programável em segundos minutos ou horas A saída Q aciona e desaciona em intervalos de tempos iguais a T segundos 115 Relé de contato Passageiro A saída Q liga assim que Trg assume o nível lógico 1 desligando após o tempo programado Trg Disparo para acionamento da saída e início da contagem de tempo Par Tempo ajustado para desativação da saída em s min ou h Se antes da contagem do tempo ajustado a entrada Trg vai para o nível lógico 0 a saída Q também desativa instantaneamente O tempo T é limitado a um valor mínimo de 01s Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 48 48 116 Relé de Autoretenção SETRESET Este relé tem uma função similar a do selo presente nos diagramas de comando elétrico ou seja a saída Q liga com um pulso na entrada S e desliga com outro pulso na entrada R S Ativa a saída Q Set R Desativa a saída Q Reset Par Ativa a Remanência Por questões de segurança a entrada R tem prioridade sobre a entrada S Isso significa que caso as duas entradas estejam com nível lógico 1 a saída sempre estará desligada 117 Contador Crescente Decrescente Esta função conta o número de vezes em que a entrada Cnt assume o nível lógico 1 Após a contagem do parâmetro programado a saída Q é acionada R Desativa a saída e zera a contagem Cnt Entrada de contagem Dir Estabelece a direção de contagem Par Valor porgramado para a contagem Algumas considerações adicionais sobre esta função são a entrada Cnt conta apenas as transições de 0 para 1 o valor programado Par pode variar de 0 a 999999 e a direção Dir determina se a contagem é crescente Dir 0 ou decrescente Dir 1 A saída Q é ativada após a contagem programada em Par Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 49 49 12 Sistemas automatizados com programação em Blocos Funcionais Existem inúmeros exemplos de sistemas que podem e são automatizados com os CLPs utilizando diferentes tipos de linguagem de programação O presente capítulo tem por objetivo mostrar alguns desses casos focando os sistemas mais simples Apesar apresentar os problemas mais simples a lógica para montagem dos mesmos muitas vezes não é tão óbvia como o aluno poderá perceber É importante lembrar também que as automações complexas muitas vezes são feitas através da combinação dessas diversas rotinas básicas Os Blocos Funcionais são as ferramentas básicas da programação no CLP desse modo para o perfeito entendimento dos programas é muito importante ter em mente o comportamento das funções estudadas nos dois capítulos anteriores Podese dizer que os blocos funcionais estão para os CLPs assim como os parafusos engrenagens polias correias estão para a mecânica ou seja sem o conhecimento exato da função de cada um desses elementos não se monta uma máquina e nem um programa para automação 121 Automação de uma bomba de águas pluviais Considere o sistema exemplificado na figura 121 referente a uma bomba que retira a água acumulada da chuva em um poço por exemplo de uma estação de trem subterrânea Nele foram instalados três sensores um para nível baixo um para nível alto e outro para nível muito alto Figura 121 Sistema de captação de águas pluviais Mecatrônica atual junho de 2002 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 50 50 Neste sistema a bomba deve ser ligada quanto o poço atingir o nível alto e desligada quando o mesmo atingir o nível muito baixo Se mesmo com a bomba ligada o nível muito alto for atingido devese acionar uma sirene indicando para o pessoal de manutenção que pode haver transbordamento do poço Os sensores de nível alto LH e baixo LLO são do tipo NA e o sensor de nível muito alto LHH é do tipo NF Este último foi escolhido desta maneira por questões de segurança pois se o fio partir a sirene irá tocar como se o reservatório estivesse muito cheio alertando assim o pessoal da manutenção O primeiro passo para fazer a programação como foi dito no capítulo 10 é fazer as ligações elétricas para determinar as entradas e saídas específicas de cada elemento como pode ser visto na figura 122 abaixo Figura 122 Sistema de captação de águas pluviais Mecatrônica atual junho de 2002 Feito isso basta montar o programa Como a bomba é acionada por um motor basta ligar o mesmo em partida direta para isso utilizase um relé de autoretenção onde intuitivamente notase que o set é dado pelo sensor de nível alto I2 e o reset pelos sensor de nível baixo I1 Quanto ao nível muito alto I3 por ser um contato NF deve passar por uma função inversora NOT caso contrário acionaria a sirene assim que a alimentação de energia fosse ligada Após estas considerações desenhase o programa final mostrado na figura 123 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 51 51 Figura 123 Programa para automação do sistema de captação de águas pluviais 122 Partida de um motor elétrico de indução com reversão A partida com reversão foi estudada no capítulo 5 onde a lógica de acionamento já está pronta e portanto basta fazer sua transformação para blocos funcionais Para isso basta observar que o acionamento de cada sentido de giro consiste em um circuito de selo em série com um intertravamento ver figura 124 Figura 124 Circuitos de Selo e Intertravamento na Partida com reversão Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 52 52 Lembrando que o selo é equivalente ao relé de auto retenção setreset e dois elementos em série significa uma função lógica AND podese montar o programa que é mostrado na figura 125 a seguir Figura 125 Programa para comandar uma partida com reversão Neste ponto considerase que o circuito elétrico referentes às ligações do CLP já está determinado havendo a seguinte correspondência I1 Conectada a uma botoeira NA para ligar o motor no sentido horário I2 Conectada a uma botoeira NA para ligar o motor no sentido antihorário I3 Conectada a uma botoeira NA para desligar o motor Q1 Ligada a bobina do contator K1 horário Q2 Ligada a bobina do contator K2 antihorário 123 Acionamento alternado de motores Em sistemas automatizados a seqüência de tarefas pode requerer que dois motores sejam acionados alternadamente pois cada um executa uma ação em um intervalo de tempo diferente A figura 126 apresenta uma possível solução para o problema onde os motores funcionam em intervalos de tempo simétricos de 30 min Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 53 53 Figura 126 Programa para partida alternada de motores Note que a inserção dos blocos 1 e 3 no programa são importantes para evitar o ligamento do motor comandado por Q1 no instante da alimentação de energia no circuito A ligação elétrica de cada elemento do CLP é descrita a seguir I1 Conectada a uma botoeira NA para ligar o motor 1 I2 Conectada a uma botoeira NA para ligar o motor 2 Q1 Ligada a bobina do contator K1 motor 1 Q2 Ligada a bobina do contator K2 motor 2 124 Partida Estrela Triângulo Para a partida Y propõese a solução mostrada na figura 127 lembrando que as seguintes regras são válidas i O contator K1 deve permanecer ligado ii O contator K3 deve ficar ligado 6s e o restante do tempo desligado iii O contator K2 deve ligar logo após o contator K3 ter se desligado iv Os contatores K2 e K3 nunca devem ficar ligados ao mesmo tempo Na solução proposta utilizase um bloco XOR ver bloco 3 na figura 127 para impedir que as duas saídas Q2 e Q3 sejam ligadas ao mesmo tempo Além disso para aumentar a segurança do sistema inserese um retardo de ativação de 02 s Isso porque a resposta do sistema mecânico é bem mais lenta que a resposta do sistema elétrico É importante lembrar que neste tipo de partida o intertravamento entre as saídas também deve ser feito de forma física utilizando os contatos NF dos contatores Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 54 54 Figura 127 Programa em Blocos Lógicos para partida Υ 125 Partida com reversão automática Utilizandose os recursos da programação em Blocos Funcionais podese programar uma partida com reversão automática ou seja ao pressionar a botoeira o motor começa a girar no sentido horário e inverte a rotação automaticamente A solução se encontra na figura 128 onde são utilizados relés de contato passageiro B01 e B06 para que não ocorra a inversão instantânea do sentido de giro evitando assim possíveis trancos Figura 128 Programa para partida com reversão automática Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 55 55 126 Segurança de prensa com contato passageiro O comando bimanual apresentado no capítulo 10 tem uma limitação muito séria pois permite que o operador trave uma das botoeiras passando a operar a prensa com apenas uma das mãos Uma solução o citado problema é mostrada na figura 129 onde o avanço da prensa é comandado por duas chaves Estas devem ser pressionadas simultaneamente de modo que acionada a primeira chave não podem transcorrer mais do que 05s até que a segunda chave seja acionada Após a contagem do tempo devese tirar a mão da botoeira previamente pressionada e começar o processo novamente Se o operador retirar as mãos das chaves a prensa deverá parar Figura 129 Programa em Blocos Funcionais para comando da prensa Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 56 56 13 Exercícios gerais em programação com Blocos Funcionais 131 Modifique o programa de captação de águas fluviais item 121 de modo que a sirene também emita um toque intermitente caso o volume de água atinja o sensor de nível alto 132 No programa da prensa apresentado na figura 104 ainda há uma falha pois o intertravamento inserido para forçar o retorno da prensa cai quando ela deixa o campo do sensor de fim de curso Utilizando os blocos de funções especiais modifique o programa de modo a resolver este problema 133 Utilize o programa encontrado no exercício anterior e mais a rotina apresentada no item 126 para montar um programa completo de acionamento para prensas hidráulicas 134 Faça um programa diferente do apresentado no item 124 para comandar a partida estrelatriângulo 135 Faça um programa para acionar três motores em sequência de modo que o segundo motor liga 8s após o primeiro e o terceiro motor liga 5s após o segundo 136 Faça o comando de uma partida em reversão de modo que o operador possa ligar e desligar o motor no sentido horário com apenas uma botoeira O mesmo é válido para o sentido antihorário 137 No programa para partida com reversão mostrado no item 122 adotase a estratégia de parada obrigatória ou seja necessariamente o operador tem que parar o motor para reverter o sentido de rotação Em motores cuja carga é pequena ou inexistente tais como ventiladores podese adotar outra estratégia ou seja ao pressionar a botoeira para reverter a velocidade de rotação o motor já reverte o sentido sem precisar parar Modifique o programa feito anteriormente para que isso aconteça 138 Dois motores em uma fábrica devem ser acionados alternadamente de modo que o primeiro funciona por 8s e o segundo funciona por 2s Como resolver este problema utilizando a programação em Blocos Lógicos Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 57 57 139 Fazer um programa de controle PLC para um sistema reservatório composto de uma válvula de entrada P duas bombas acionadas por M1 e M2 um alarme AL e quatro sensores de nível a b c d conforme ilustrado abaixo As condições de funcionamento são as seguintes se o nível for a então o fechase a válvula P Se o nível for inferior a b então abrese a válvula P Acima de b M1 e M2 bombeiam Abaixo de b somente M1 bombeia Abaixo de c soa o alarme AL Em d nenhuma das bombas deverá funcionar A figura 131 mostra um diagrama esquemático do problema Figura 131 Esquema do tanque onde deve ser controlado o nível 1310 Uma prensa deve ter um comando de forma que o estampo baixe se forem satisfeitas as condições a seguir a A grade de proteção está fechada B6B71 b Se estiver nas condições iniciais B81 c Ambos os botões manuais acionados B1B21 d Se a grade de proteção for aberta ou um dos botões manuais soltos o estampo deve parar e Se o estampo estiver sobre B3 posição de fimdecurso inferior devese iniciar o movimento para cima f No movimento para cima a grade de proteção pode ser aberta O estampo na posição superior dá o ciclo por completo A prensa é acionada por um motor de indução trifásico Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 58 58 14 Laboratório Flexibilidade no uso do CLP O presente capítulo pretende demonstrar através do uso do laboratório algumas das vantagens do uso dos CLPs evidenciase a sua flexibilidade demonstrando que após a montagem das ligações elétricas do CLP conseguese trabalhar com três sistemas de configurações diferentes apenas mudando o programa no CLP Para isso devese fazer o seguinte procedimento i Fazer a ligação elétrica do comando ver figura 141 ii Inserir o programa para uma partida simples com reversão no logo figura 142 e testar iii Fazer a ligação elétrica da potência testandoa separadamente Se tudo estiver funcionando separadamente testar o conjunto iv Inserir o programa para partida automática no Logo figura 143 e testar v Inserir o programa para prensa com contato passageiro figura 144 e testar vi Elaborar um relatório a ser entregue na próxima aula Figura 141 Ligações elétricas de comando e potência com CLP Logo 24RL Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 59 59 Figura 142 Programa para partida com reversão simples Figura 143 Programa para partida com reversão automática Figura 144 Segurança de prensas com contato passageiro Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 60 60 15 Noções de Projetos em Circuitos Lógicos Combinacionais Até o presente momento os programas nos CLPs foram feitos com um raciocínio lógico intuitivo Entretanto existem alguns métodos que podem atalhar o raciocínio de forma a chegar no programa final sem utilizar do binômio programartestar Sob o ponto de vista didático devese separar os problemas de programação em dois tipos os de lógica combinacional e os de lógica seqüencial Segundo Natale 1995 nos sistemas combinacionais as saídas só dependem das entradas no instante de tempo observado já os sistemas seqüências se carcterizam também pela dependência dos instantes anteriores Para se trabalhar com circuitos seqüências devese estudar os princípios do Grafcet ou Sequential Flow Chart SFC cujos detalhes são detalhados por Silveira e Santos 1998 Abordase neste capítulo a metodologia aplicada nos circuitos lógicos combinacionais que compreendem os seguintes passos i Monte a Tabela verdade a partir do enunciado do problema ii Escreva o produto das entradas função AND para cada caso onde a saída é 1 um iii Escreva a expressão da soma de produtos para a saída iv Simplifique a expressão de saída v Implemente o circuito para a expressão final A implementação deste procedimento será exemplificada através de um exemplo dado a seguir Exemplo Em uma máquina copiadora simples um sinal de parada S deve ser gerado para interromper a operação da máquina e energizar uma luz indicadora sempre que uma das condições existir a A bandeja de alimentação de papel estiver vazia b As duas chaves na trajetória do papel estiverem ativadas indicando um congestionamento no caminho do papel A presença de papel na bandeja de alimentação é indicada por um sinal P em alto Cada chave produz um sinal Q e R que vai para o alto sempre que o papel passa sobre a chave para ativála O sistema é mostrado na figura 151 Faça um programa em ladder para resolver este problema SENSOR DA BANDEJA P 5V Q CONTROLADOR PROGRAMAVEL 1KQ R 1KQ Figura 151 Esquema elétrico da copiadora simples Resolucao Para resolver este problema devese seguir OS passos de projeto dos circuitos combinacionais i Monte a tabela verdade a partir do enunciado do problema Para montar a tabela primeiramente fazse P0 Bandeja vazia P1 Bandeja cheia Q0 Chave desativada Q1 Chave ativada R0 Chave desativada R1 Chave ativada oO fo oft of ofa at of tf opt opt fat ft 1 fo of oo 1 fo to tft fof oo Apostila de Automagao Industrial Prof Marcelo Euripedes Pagina 61 61 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 62 62 ii Escreva o termo AND ou produto das entradas para as linhas onde a saída é 1 P Q R S Termo AND 0 0 0 1 PQR 0 0 1 1 PQR 0 1 0 1 PQR 0 1 1 1 PQR 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 PQR iii Escreva a expressão da soma de produtos para a saída PQR PQR PQR PQR PQR S iv Simplifique a expressão de saída Para simplificação um dos métodos é o Mapa de Karnaugh mostrado abaixo Com a expressão final QR P S Neste ponto é importante observar as seguintes regras de minimização discutidas por Natale 1995 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 63 63 O número de células reunidas deve se o maior possível mesmo que para isso uma mesma célula deva pertencer a dois subconjuntos diferentes O número de células reunidas em um subconjunto deve ser sempre potência de 2 ou seja 1 2 4 8 16 Uma mesma célula pode pertencer a dois subconjuntos diferentes para satisfazer o primeiro item mas não devem ser feitos agrupamentos desnecessários Devese formar tantos agrupamentos até que não reste nenhuma saída com nível lógico 1 que não tenha sido agrupada v Implemente o programa para a expressão final Exercícios 151 Elaborar um diagrama de contatos programa em Ladder capaz de detectar números binários de 4 bits que sejam maiores que 410 e menores que 1410 152 Faça um programa para acionar um motor através de 3 chaves de forma independente As chaves estão localizadas em lugares diferentes Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 64 64 ANEXO 1 Passos para programação na IHM do CLP Logo Como exemplo de primeiro programa será inserido o diagrama mostrado na figura II1 abaixo Figura II1 Primeiro programa a Inserir no LOGO Os passos serão listados a seguir Posteriormente serão estudadas as ligações físicas externas ao CLP que permitem a integração física deste com o meio externo Para inserir um program no LOGO deve se lembrar da principal regra os programas sempre são inseridos das saídas para as entradas Devese lembrar também que devido ao tamanho do Display da IHM apenas um bloco de cada vez é mostrado na tela Podese visualizar a interconexão dos mesmos através de sua neumeração B001 B002 B003 etc Passo 1 Ligue a alimentação do Logo irá aparecer a seguinte tela Passo 2 Pressione simultaneamente as teclas Aparece a seguinte tela Passo 3 Posicione o cursor onde se é Program e tecle OK Utilize as teclas Fu ove 0 cursor para baixo 4 ove o cursor para acima Apos teclar OK aparece a seguinte tela Edit Prg Clear Prg Password Passo 4 Posicione o cursor em Edit Prg E pressione OK logo aparece a tela com a primeira saida Vocé pode utilizar as teclas de movimentacao do cursorg ou W para caminhar selecionar diferentes saidas Faga isso observando que as saidas mudam de numero e logo apés retorne na saida Q1 para inserao do primeiro bloco de programa Passo 5 Posicione o cursor na posiao esquerda da saida Q1 conforme indicado na figura utilize para isso a tecla Apostila de Automagao Industrial Prof Marcelo Euripedes Pagina 65 65 Passo 6 Com o cursor na posiao indicada no passo 5 pressione a tecla OK vocé ira entrar no modo de selegao de listas como indicado na figura abaixo co Ql Note que a primeira lista que aparece é a Co de conectores Passo 7 Utilize as teclas 4 ou W até encontrar GF escrito no lugar de Co e tecle Ok aparece a seguinte tela Bl 1 Note que no canto superior direito esta escrito B1 indicando a numeragao do Bloco Passo 8 Pressione OK para confirmar o bloco 0 cursor aparece agora do lado esquerdo do bloco B1 como mostrado na figura abaixo Bl Numero do Bloco O1 Apostila de Automagao Industrial Prof Marcelo Euripedes Pagina 66 66 Passo 9 Pressione OK escolha a lista Co o display do CLP ira mostrar Bl We O Ol Passo 10 Pressione OK novamente agora o display ira mostrar Bl Passo 11 Selecione a entrada I3 utilizando da tecla W Bl T3 O1 Passo 12 Pressione OK agora I3 esta conectada a primeira entrada do bloco e o cursor salta para a prdoxima linha Bl I3 Ql Apostila de Automagao Industrial Prof Marcelo Euripedes Pagina 67 67 Passo 13 Devese agora inserir 0 bloco OR Para isso siga as instrugdes e Pressione OK e Selecione a lista GF utilizando as teclas ouY e Pressione OK novamente ira aparecer a seguinte tela B2 tle Observe no canto superior direito que agora o numero do bloco é B2 pois este 6 o segundo bloco que se entra no programa No canto inferior mostrado o numero do bloco B1 indicando que este novo bloco esta conectado a uma das entradas do bloco B1 Passo 14 Utilize das teclas 4 ouW até que o display fique com a figura mostrada abaixo correspondente ao bloco OR B2 21 B1 Conexao coma Bloco B1 Passo 15 Pressione OK para confirmar o bloco O cursor aparece agora do lado esquerdo do bloco B2 como mostra a figura abaixo B2 1 B1 Apostila de Automagao Industrial Prof Marcelo Euripedes Pagina 68 68 Passo 16 Pressione OK o display mostra B2 e OT 1 B1 Passo 17 Selecione a lista Co pressione OK novamente o display ira mostrar B2 x 1 Bi Passo 18 Pressione 4 ou até encontrar a entrada 11 B2 1 i Bi Passo 19 Pressione OK a entrada 1 estara selecionada e o cursor salta para a proxima linha B2 1 Il B1 Apostila de Automagao Industrial Prof Marcelo Euripedes Pagina 69 69 Passo 20 Selecione a entrada I2 seguindo 0 procedimento e Pressione OK e Selecione a lista Co utilize as teclas 4 ouY e Pressione OK para confirmar a lista Co e Selecione 12 utilize as teclas 4 ouY e Pressione OK para confirmar a entrada I2 O display agora mostra B2 1 I1 I2 Bl Passo 21 Insira o simbolo de nao conectado X na ultima entrada do bloco OR seguindo o procedimento e Pressione OK e Selecione a lista Co utilize as teclas 4 ouY e Pressione OK para confirmar a lista Co e Selecione X utilize as teclas ouY e Pressione OK para confirmar a entrada X Passo 22 Apds pressionar OK no passo 21 o display volta a tela original pois falta digitar a Ultima entrada do bloco AND Lembrese que cada bloco tem 3 entradas Bi 13 B2 Q1 Note que a primeira entrada do bloco esta conectada a 13 enquanto a segunda entrada esta conectada ao bloco B2 Apostila de Automagao Industrial Prof Marcelo Euripedes Pagina 70 70 Passo 23 Insira o simbolo de nao conectado X na ultima entrada do bloco AND seguindo o procedimento e Pressione Ok e Selecione a lista Co utilize as teclas 4 ouY e Pressione OK para confirmar a lista Co e Selecione X utilize as teclas ouY e Pressione OK para confirmar a entrada X Apos o passo 23 0 programa volta para a tela original Vocé pode visualizar todo o programa utilizando as teclas ou Bl J Para testar 0 programa pressione ESC duas vezes voltando ao menu de programacao Posicione 0 cursor em Start e pressione OK Vocé ira entrar na tela de execugao Program Card Clock Start Apostila de Automagao Industrial Prof Marcelo Eurifpedes Pagina 71 71 Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 72 72 A tela de execução tem o formato apresentado apresentado na figura abaixo Note que as entradas e saídas ativadas são marcadas com um cursor Apostila de Automação Industrial Prof Marcelo Eurípedes Página 73 73 Referências Bibliográficas Carvalho Paulo César de Controlador Lógico Programável 3a parte Revista Mecatrônica Atual no 4 Junho de 2002 Editora Saber páginas 36 a 43 Filippo Filho Guilherme Motor de Indução Editora Érica São Paulo 2000 Moraes Cícero Couto de Castrucci Plínio de Lauro Engenharia de Automação Industrial Editora LTC Rio de Janeiro 2001 Natale Ferdinando Automação Industrial Editora Érica São Paulo 1995 Rosário João Maurício Princípios de Mecatrônica Editora Pearson Prentice Hall São Paulo 2005 Silveira Paulo R da Santos Winderson E Automação e Controle Discreto Editora Érica São Paulo 1998