APOSTILA AUTOMAÇÃO

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  • AUTOMAO I - MATERIAL DIDTICO

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    NDICE 1 INTRODUO 2 FUNES LGICAS/INTRODUO A LINGUAGEM LADDER 2.1 Funo E ou AND 2.2 Funo OU ou OR 2.3 Funo NO ou NOT 2.4 Funes Derivadas 2.4.1 Funo NO E ou NAND 2.4.2 - Funo NO OU ou NOR 2.5 Funes Combinacionais 2.5.1 Funo OU EXCLUSIVO ou EXOR 3 PROJETOS DE AUTOMAO A PARTIR DA LGICA COMBINACIONAL 3.1 Expresses Booleanas, Circuitos Lgicos e LADDERs Obtidos a Partir de Tabelas da Verdade 3.1.1 Soma de Produtos 3.2 Simplificao de Circuitos Combinacionais Atravs do Diagrama de Vietch-Karnaugh 3.2.1 Diagrama para Duas Variveis 3.2.2 Diagrama para Trs Variveis 3.2.3 Diagrama para Quatro variveis 4 CIRCUITOS DE COMANDO ELTRICO 4.1 Introduo 4.2 Dispositivos de comando dos Circuitos 4.3 Dispositivos de Proteo 4.4 Funcionamento Bsico de um Dispositivo Eletromagntico 4.4.1 Contactores e Chaves Magnticas 4.4.2 Identificao dos Bornes dos Contactores 4.4.3 Identificao dos Bornes do Rel Trmico 4.5 Circuitos com Comandos Eltricos 4.5.1 Comando dos Contactores 4.5.2 Intertravamento de Contactores 4.6 Dispositivos de Desligamento e Acionamento de Motores 4.6.1 Chave de Partida Direta 4.6.2 Chave de Partida Direta com reverso do Sentido de Rotao 4.6.3 Chave de Partida Tringulo/Estrla 5 BIBLIOGRAFIA

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    1 - INTRODUO

    Definio Automao industrial pode ser definida como a tecnologia que se ocupa da utilizao de sistemas mecnicos, eletroeletrnicos e computacionais na operao e controle da produo. Inclui a idia de usar potncia eltrica ou mecnica para acionar algum tipo de mquina, adicionando mquina algum tipo de inteligncia para ela executar a tarefa de modo eficiente, seguro e econmico, sem ou com a mnima interferncia do homem. Vantagens da automao - Automao reduz mo de obra, mas ainda necessrio operador - Automao cria alguma outra atividade - Em vez de fazer a tarefa diretamente, o operador monitora a mquina que faz automaticamente a tarefa. - Altera habilidades e exigncias do operador

    Quando se faz necessrio automatizar o processo - Quando a atividade profissional apresenta risco aos operadores - Quando se necessita aumentar a produo - Quando se necessita reduzir os gastos, mesmo que a mdio e longo prazo - Quando a atividade exige raciocnio numrico, etc. Vantagem da mquina sobre o homem - Trabalha sob qualquer condio climtica - Trabalha sob qualquer condio ambiental - No chega atrasada - No necessita de salrio - No faz greve Desvantagem da mquina - Capacidade limitada de tomar decises - Precisa de programao para operar - Requer ajustes peridicos - Requer manuteno peridica - Aumenta o consumo energia eltrica - Custo de aquisio Classificao da Automao Industrial

    A Automao Industrial teve seu pontap inicial com Revoluo Industrial, que consistiu em um conjunto de mudanas tecnolgicas com profundo impacto no processo produtivo em nvel econmico e social. Iniciada no Reino Unido em meados do sculo XVIII, expandiu-se pelo mundo a partir do sculo XIX.

    Ao longo do processo (que de acordo com alguns autores se registra at aos nossos dias), a era da agricultura foi superada, a mquina foi superando o trabalho humano, uma nova relao entre capital e trabalho se imps, novas relaes entre naes se estabeleceram e surgiu o fenmeno da cultura de massa, entre outros eventos. Essa transformao foi possvel devido a uma combinao de fatores, como o liberalismo econmico, a acumulao de capital e uma srie de invenes, tais como o motor a vapor por James Watt. O capitalismo tornou-se o sistema econmico vigente.

    Mquina a vapor inventada pelo escocs James Watt

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    A Revoluo Industrial comumente dividida em 3 partes: primeira (1780-1830), segunda (1860-1945), conhecida chamada de Revoluo Tecnolgica ou Automao Clssica, e terceira (1970 at hoje), tambm chamada de Revoluo Digital ou Automao Digital. A atribuio de datas varia muito de autor pra autor. Classificao da automao industrial possvel classificar as diferentes formas de automao industrial em trs reas no claramente delimitadas: a automao fixa, a automao programvel e a automao flexvel. Fixa ou Rgida: A automao fixa est baseada numa linha de produo especialmente projetada para a fabricao de um produto especfico e determinado. utilizada quando o volume de produo deve ser muito elevado, e o equipamento projetado adequadamente para produzir altas quantidades de um nico produto ou uma nica pea em forma rpida e eficiente, isto para ter uma alta taxa de produo. Um exemplo de automao fixa encontrado nas indstrias de automvel. O equipamento , em geral, de custo elevado, devido a alta eficincia e produtividade. Porm devido alta taxa de produo, o custo fixo dividido numa grande quantidade de unidades fabricadas. Assim os custos unitrios resultantes so relativamente baixos se comparados com outros mtodos de produo. O risco que se enfrenta com a produo fixa que, devido ao investimento inicial ser alto, se o volume de vendas for menor do que o previsto, ento s custos unitrios sero maiores do que o previsto, e conseqentemente a taxa interna de retorno de investimento ser menor. Outra dificuldade existente ao adotar um sistema de automao fixa que o equipamento especialmente projetado para produzir um produto ou pea especfica, e se o ciclo de vida do produto acabar, por mudanas de projeto ou modelo, por exemplo, o equipamento pode tornar obsoleto. Portanto a automao fixa no adequada para produtos com ciclo de vida breve ou para produes de baixo ou mdio volume.

    Programvel: A automao programvel est baseada num equipamento com capacidade para fabricar uma variedade de produtos com caractersticas diferentes, segundo um programa de instrues previamente introduzido. Esse tipo de automao utilizado quando o volume de produo de cada produto baixo, inclusive para produzir um produto unitrio especialmente encomendado, por exemplo. O equipamento de produo projetado para ser adaptvel s diferentes caractersticas e configuraes dos produtos fabricados. Essa adaptabilidade conseguida mediante a operao do equipamento sob o controle de um programa de instrues preparado para o produto em questo. Esse programa, freqentemente, pode ser introduzido no sistema atravs de um teclado numrico, por meio de um programa de computador, entre outras possibilidades. Assim, a operao do equipamento operatriz sempre depender das instrues indicadas por esse programa de controle. Em termos de economia, o custo do equipamento pode ser diludo num grande nmero de produtos, mesmo que estes tenham diferentes configuraes ou, em alguns casos, sejam completamente diferentes. Devido s caractersticas de programao e adaptabilidade, vrios produtos diferentes podem ser fabricados em pequenos lotes ou inclusive em forma unitria.

    Flexvel: A automao flexvel, que pode ser entendida como uma soluo de compromissos entre a automao fixa e a programvel e, em geral, parece ser mais indicada para um volume mdio de produo. Os sistemas de produo baseados na automao flexvel tm algumas caractersticas da automao fixa e outras da automao programvel. Assim, por exemplo, um sistema de manufatura flexvel pode ser projetado para produzir uma nica pea, mas com dimenses diferentes, ou diferentes materiais, entre outras variaes, certamente limitadas.

    Uma das caractersticas que distinguem a automao programvel da automao flexvel (embora esta distino nem sempre possa ser estabelecida nos casos prticos), que, nos sistemas que utilizam primeira, os produtos so fabricados em lotes. Quando a fabricao de um lote completada, o equipamento reprogramado para processar o prximo lote. Nos sistemas de produo baseados na automao flexvel, deferentes produtos podem ser fabricados ao mesmo tempo no mesmo sistema de fabricao: s programar o computador central para desviar as diferentes peas e materiais para as estaes de trabalho adequadas. Essa caracterstica permite um nvel de versatilidade que nem sempre possvel encontrar na automao programvel, tal como foi definida aqui.

    2 - FUNES LGICAS / INTRODUO LINGUAGEM LADDER Neste momento pretendemos revisar as principais funes lgicas, bem como introduzir os conceitos iniciais da linguagem ladder, a primeira linguagem destinada especificamente programao de CLPs. Por ser uma linguagem grfica baseada em smbolos semelhantes aos encontrados nos esquemas eltricos (contatos e bobinas), as possveis diferenas existentes entre os fabricantes de CLPs, quanto representao das instrues, so facilmente assimiladas pelos usurios, como exemplificados abaixo.

    CONTATO NA

    CONTATO NF

    CONTATO NA

    CONTATO NF

    O nome Ladder deve-se representao da linguagem se parecer com uma escada (ladder em ingls), na qual duas barras verticais paralelas so interligadas pela Lgica de Controle formando os degraus (rung) da escada. Portanto, a cada Lgica de Controle existente no Programa de Aplicao d-se o nome de rung, a qual composta por Colunas e Linhas, conforme apresentado abaixo:

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    A quantidade de Colunas e Linhas, ou Elementos e Associaes, que cada rung pode ter determinada pelo fabricante do PLC, podendo variar conforme a CPU utilizada. Em geral, este limite no apresenta uma preocupao ao usurio durante o desenvolvimento do Programa de Aplicao, pois os softwares de Programao indicam se tal quantidade foi ultrapassada, por meio de erro durante a