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Abordaremos neste artigo dois circuitos básicos de automação eletropneumática. Os objetivos são: -Entender o funcionamento de uma máquina simples; -Interpretar um circuito pneumático; -Elaborar um circuito de comando elétrico para o correto funcionamento da máquina; -Transcrever a lógica de comandos para Ladder.

Diagrama de Passos


Todo o trabalho de uma máquina comandada por atuadores pode ser representado por um diagrama de passos. Esse diagrama representa os movimentos dos atuadores, e as quantidades de letras representam o número dos atuadores, por exemplo:

A+A-= 1 atuador (atuador A avança e depois retorna);

A+B+A-B-= 2 atuadores (atuador A avança, atuador B avança, atuador A retorna e atuador B retorna);

A+B+A-C+B-C-= 3 atuadores (atuador A avança, atuador B avança, atuador A retorna, atuador C avança, atuador B retorna e atuador C retorna).

O sinal representa a posição do atuador, isto é, + é atuador avançado e – é atuador recuado.

Na figura 1 são mostrados alguns Diagramas de Passos.




Máquina 1

Tomemos como exemplo a máquina da figura 2. Nesta máquina temos a seqüência A+B+B-A-.



A máquina é um transportador de caixas e tem a função de movimentação de caixas do transportador 1 para o transportador 2. As caixas vindo pelo transportador 1 deslizam na bandeja até acionar o sensor S1 (figura 2); acionando o sensor, este comanda a válvula de avanço do atuador A para transportar a caixa até o nível do transportador 2 (figura 3); este avançado aciona o fim - de - curso a1 comandando a válvula de avanço do atuador B para arrastar a caixa até o início do transportador 2 (figura 4); o atuador B chegando no fim - de - curso b1 faz com que ele comande o recuo do mesmo (figura 5); o atuador B chegando em b0 aciona o recuo do atuador A que alcançando a0 finaliza o processo (figura 6).











O circuito pneumático deste processo está mostrado na figura 7, tendo sido utilizadas para o seu acionamento duas válvulas de 4/2 vias com comando de avanço e retorno por solenóide pilotado internamente.



O comando elétrico para o acionamento dos solenóides das válvulas bem como o programa em Ladder estão demonstrados na figura 8. Resolvemos colocar também o programa em uma linguagem de CLP para que os leitores verifiquem que é muito fácil a transcrição de uma lógica de comandos em Ladder (na maioria das vezes é só “tombar” o circuito).




Os sensores utilizados no circuito são:

s1: sensor de presença de caixa;
a0: fim - de - curso que indica quando o atuador A está recuado;
a1: gatilho que envia um pulso de 24 Vdc sempre que o atuador A avança bem próximo ao final do curso.
b0: gatilho que envia um pulso de 24 Vdc sempre que o atuador B recua bem próximo ao final do curso.
b1: gatilho que envia um pulso de 24 Vdc sempre que o atuador B avança bem próximo ao final do curso.

Analisando a primeira coluna do circuito, temos que a válvula y3 só deve ser acionada quando o atuador A estiver recuado (a0 acionado) e quando houver caixa presente (s1 acionado).

O atuador A avançando no final do curso ele aciona o gatilho a1, fazendo com que o solenóide y1 seja ligado, e com isso o atuador B avança. O atuador B avançando, este aciona o gatilho b1 que, imediatamente, aciona o retorno da válvula através do solenóide y2. No retorno do atuador B, este aciona o gatilho b0 fazendo o recuo do atuador A pelo solenóide y4.

Máquina 2

Vejamos agora o exemplo da máquina 2 mostrada na figura 9.




Esta máquina é uma furadeira, que possui uma trava pneumática da peça a ser furada. Essa trava é acionada por um comando chamado bi-manual; para o operador travar a peça ele precisa acionar dois botões quase que, simultaneamente, para que o atuador avance travando a peça. Esse comando é muito utilizado em máquinas para preservar a mão ou os dedos do operador, pois se ele estiver com as duas mãos ocupadas acionando os botões ele não colocará a mão na peça, entendido? Esse sincronismo com as mãos requer um tempo de tolerância, e na nossa máquina vamos utilizar um tempo de 0,5s. Esse tempo é realmente necessário, pois o operador pode travar um dos botões com alguma coisa acionando apenas um deles por peça furada.

O circuito pneumático é muito simples como podemos observar na figura 10.



Trata-se de um atuador de dupla ação e uma válvula de 4/2 vias com acionamento por solenóide internamente pilotado e retorno por mola.

Para a peça ser travada o operador deve acionar s1 e s2 em uma diferença de até 0,5 s, e o cilindro avança travando a peça. Então, o operador aciona manualmente a alavanca da furadeira furando a peça. Para destravar o operador precisa acionar o botão s3.

Os botões são botões não retentivos tipo push-button com a cabeça de cogumelo.


A lógica de comandos e o programa em Ladder podem ser visualizados na figura 11.



Qualquer um dos botões que o operador acionar inicialmente ,o temporizador T1 começa a contar o tempo de 0,5 s; se, durante esse tempo o opera- dor acionar o outro botão, o selo é fechado e então a válvula é acionada através do solenóide y1 avançando o atuador e travando a peça. No fim do ciclo o operador aciona o botão s3, o selo é aberto liberando o solenóide y1, e a válvula retorna para a posição original, pois o retorno da mesma é devido à mola.


O que é um selo de uma lógia digital?

Sempre que nós precisarmos memorizar um comando utilizaremos um selo. Essa lógica é uma das mais empregadas em painéis de comandos elétricos e também em CLPs; ela consiste na memorização de um si- nal através de um pulso como demonstrado na figura 12.



*Originalmente publicado na revista Mecatrônica Atual - Ano 01 - N° 03 - abr/02