Post on 02-Jul-2015
Faculdade de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo
Laboratório de Técnicas de Comando Prof. Flávio Galib
Prática 01: Identificação dos elementos e componentes de um Circuito Lógico.
Objetivos: Montar e identificar o fluxo de sinais em uma cadeia de comandos de um circuito elétrico para acionar uma lâmpada.
Fundamentos Teóricos: Tendo como base o fluxograma de sinais de um circuito elétrico discreto, pesquise: - Elementos utilizados para entrada de sinais,
- Elementos utilizados para condicionamento de sinais, - Elementos utilizados para saída de sinais.
Proposição: A partir da Tabela Verdade das funções lógicas, dadas abaixo, desenvolva e simplifique as expressões Booleanas e os diagramas elétricos correspondentes.
Montagem Experimental: Monte cada um dos circuitos encontrados, verificando o seu comportamento com base na tabela verdade.
Funções Lógicas:- função OU- função E- função NÃO- função NÃO OU- função NÃO E- função OU EXCLUSIVO- função NÃO OU EXCLUSIVO
Variáveis Funções Lógicas
A B OU E NÃO [A] NÃO OU NÃO E OU Ex. NÃO OU Ex.
0 0 0 0 1 1 1 0 10 1 1 0 1 0 1 1 01 0 1 0 0 0 1 1 01 1 1 1 0 0 0 0 1
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Prática 02 - Diagramas elétricos fundamentais: componentes e unidades construtivas
Objetivos: Montar e identificar o fluxo de sinais em uma cadeia de comandos de um circuito elétrico para acionar um cilindro pneumático de ação dupla.
Fundamentos Teóricos: Lógica Combinacional; minimização das funções booleanas: álgebra de boole e mapa de karnaugh;
Proposição: Obtenha a expressão booleana e desenvolva um diagrama de contatos correspondente, capaz de reconhecer números binários de 3 bits e que possa acionar um cilindro pneumático sempre que os números testados sejam maiores que 3 e menores que 7.
Montagem Experimental: Utilize os componentes disponíveis (botoeiras, chaves fim de curso, relés, eletro-válvulas, cilindros pneumáticos), para montar e testar o circuito proposto.
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Prática 03 - Diagramas elétricos fundamentais: Circuitos com intertravamento
Objetivos: Explorar o conceito de memória e a utilização de circuitos biestável em diversas aplicações práticas. Selo elétrico.
Fundamentos Teóricos: Sistemas seqüenciais, memórias biestáveis com ativação dominante, supressão dominante, e primeiro sinal de entrada dominante.
Proposição: Desenvolva um circuito de comando para acionar um cilindro pneumático utilizando válvula simples solenóide, tal que um botão S2 (pulsante) faça o avanço e S1 (pulsante) faça o retorno.
Montagem Experimental: 1)Utilize os componentes disponíveis (botoeiras, relés, eletro-válvulas, cilindros pneumáticos), para montar e testar o circuito proposto,2) Altere o circuito dado, para ativação dominante e para primeiro sinal de entrada dominante.
K1 Cil. Ação Dupla
Val. Reg. Fluxo
Y1 Válvula 5/2 vias Y1 Simples Solenóide.
a) Circuito Elétrico de Comando, b) Circuito Pneumático com supressão dominante.
Fig. 1 – Sistema Eletro-pneumático com auto-retenção elétrica.
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Prática 04 - Utilização de Sensores de Contato e de Proximidade em circuitos elétricos.
Objetivos: Estudar e utilizar os principais tipos de sensores discretos utilizados em chão de fábrica, evidenciando a importância da escolha correta em circuitos elétricos de controle.
Fundamentos Teóricos: Possibilidades de uso de chaves fim de curso (eletro-mecânicas), sensores de proximidade (magnético, indutivo, capacitivo, óptico).
Proposição: Desenvolva um circuito de comando para acionar um cilindro pneumático utilizando válvula simples solenóide, tal que um botão B1 (pulsante) faça o cilindro operar em ciclos contínuos e B2 (pulsante) faça o cilindro parar ao final do seu ciclo.
Montagem Experimental: Utilize os componentes disponíveis (botoeiras, relés, sensores de contato, sensores de proximidade, eletro-válvulas, cilindros pneumáticos), para montar e testar o circuito proposto.
Fig. 1- Sensor de Proximidade. Conexões para os tipos PNP e NPN. Ref.: http://www.metaltex.com.br/
NF NA
COMUM
Fig. 2 – Sensores de Contato (chave fim de curso). Um contato reversível. Ref.: http://www.metaltex.com.br/
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Prática 05 - Circuitos Elétricos Seqüenciais: Comando de Cilindros Pneumáticos – válvula duplo solenóide e válvula simples solenóide.
Objetivos: Estudar o uso, em sistemas eletro-pneumáticos, de válvulas retentivas (duplo solenóide) e de válvulas não retentivas (simples solenóide) e seus reflexos nos circuitos de controle.
Fundamentos Teóricos: Verificar, na eventualidade de falhas do comando eletro-eletrônico, o comportamento dos sistemas pneumáticos que se utilizam válvulas duplo ou simples solenóide.
Proposição: Desenvolva um circuito de comando para acionar um cilindro pneumático utilizando válvula duplo solenóide, tal que um botão B1 (pulsante) faça o cilindro operar em ciclos contínuos e B2 (pulsante) faça o cilindro parar ao final do seu ciclo. Acrescente um Botão de emergência B3, retentivo, que desligue todo o circuito de controle, quando acionado.
Montagem Experimental: Utilize os componentes disponíveis (botoeiras, relés, sensores de contato, sensores de proximidade, eletro-válvulas, cilindros pneumáticos), para montar e testar o circuito proposto.
a) Válvula 5/2 vias simples solenóide. b) Válvula 5/2 vias duplo solenóide.
Fig. 1 – Sistemas eletro-pneumáticos.
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Prática 06 - Identificação dos elementos de um PLC: Módulo de entrada, Módulo saida, CPU, Software de programação.
Objetivos: Estudar as principais partes de um Controlador Lógico Programável, e sua integração com os elementos de campo. Ambiente de Programação, linguagem ladder.
Fundamentos Teóricos: Referências do PLC 90-30 GE Fanuc, variáveis de entrada, variáveis de saída, saídas internas retentivas e temporárias.
Proposição: Utilizando a linguagem Ladder, escreva um programa de um circuito com intertravamento, sendo que um botão B1 liga e um botão B2 desliga o circuito (ver selo elétrico).
Montagem Experimental: - Com o Software Versa Pro (ambiente de progr.), desenvolva o circuito lógico. - Conecte o micro ao PLC (deixe-os on line). - Verifique a configuração de Hardware. - Armazene o programa no PLC. - Ligue os elementos de campo (B1 e B2) ao Módulo de entrada.- Coloque o PLC no modo RUN.- Teste o programa.
Terminais do Módulo de Entrada Discreto MDL 645
Suporta lógica positiva ou negativa
Borne 1 – Comum Bornes 2 a 17 – Portas I1 a I16 Bornes 18 e 19 – Fonte: 24 VDC
- 18 – Positivo: + 24 VDC
- 19 – Negativo: 0 VDC
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Prática 07 - Identificação dos elementos de um PLC: Módulo de entrada, Módulo saida, CPU, Software de programação.
Objetivos: Estudar as principais partes de um Controlador Lógico Programável, e sua integração com os elementos de campo. Ambiente de Programação, linguagem ladder.
Fundamentos Teóricos: Referências do PLC 90-30 GE Fanuc, variáveis de entrada, variáveis de saída, saídas internas retentivas e temporárias.
Proposição: Utilizando a linguagem Ladder, escreva um programa para controlar o movimento de um cilindro pneumático, sendo que um botão B1 estabelece ciclos contínuos, um botão B2 desliga o ciclo contínuo, e um botão B3 faz apenas um ciclo (avanço e retorno).
Montagem Experimental: - Com o Software Versa Pro (ambiente de program.), desenvolva o circuito lógico. - Conecte o micro ao PLC (deixe-os on line). - Verifique a configuração de Hardware. - Armazene o programa no PLC. - Ligue os elementos de campo (B1, B2 e B3) ao Módulo de entrada.- Ligue o elemento de campo Y1 (bobina da eletro-valvula) ao Módulo de saida- Coloque o PLC no modo RUN.- Execute o programa.
Terminais do Módulo de Saída a Relé MDL 940.
- 16 Saidas a Relé: 4 grupos.
Grupo 1:- Borne 1 – comum 1o grupo.- Bornes 2,3,4,5: saídas do 1º
grupo.
Obs. A alimentação [V], deve ser de fonte externa, com tensão compatível com os equipamentos a serem acionados – A1, A2, ...
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Pratica 08 – Funções Especiais: Temporizadores e Contadores
Objetivos: Verificar as características de uso dos Temporizadores retentivos e não retentivos, dos Contadores, como recurso de programação dos PLC.
Fundamentos Teóricos: Referências do PLC 90-30 GE Fanuc, Timer: TMR, ONDTR, OFDT; Counter: UPCTR, DNCTR.
Proposição: Utilizando a linguagem Ladder e os recursos de temporização e contador, escreva um programa para controlar o movimento de dois cilindros pneumáticos, conforme diagrama trajeto-passo abaixo, sendo que um botão B1 estabelece ciclos contínuos, um botão B2 desliga o ciclo contínuo, e um botão B3 faz apenas um ciclo completo. Note que entre os passos 5 e 6, há um tempo de espera de 3 segundos.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1,0
2,0
3 seg
1 Ciclo
Fig. 1 – Diagrama trajeto-passo referente a um ciclo completo do sistema proposto.
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Pratica 09 – Circuito de Detecção de Borda
Objetivos: Utilizar o conceito de ciclo de varredura (scan) de um PLC para determinar o instante em que uma variável comuta seu estado lógico.
Fundamentos Teóricos: Referências do PLC 90-30 GE Fanuc. Existem situações em que o conhecimento do estado de uma variável não é suficiente como informação, e sim o exato momento em que ela comuta seu estado lógico.- Detecção de borda de subida: comutação para o nível lógico alto. - Detecção de borda de descida: comutação para o nível lógico baixo.Um programa capaz de realizar a detecção de borda de subida, é apresentado abaixo, onde a variável M1, estará no nível lógico alto, após o acionamento de I1, por apenas um ciclo de varredura do programa (1 scan).
I 1 M 2 M 1 I 1
M 1 1 scan I 1 M 2 M 2
Conforme referencias do PLC 90-30, a bobina de transição positiva , seta para
ON, por um scan, quando energizada, e a bobina de transição negativa , seta
para ON, por um scan, quando desenergizada.
Proposição: Utilizando a linguagem Ladder, escreva um programa para controlar uma
saída real (Q1), através de um botão B1, o qual inverte o estado lógico da saída (Q1), cada vez que for pressionado (circuito Flip Flop).
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Pratica 10 – Condicionamento de Variáveis Analogicas
Objetivos: Condicionar sinais analógicos de campo, através do PLC 90-30, utilizando módulos analógicos.
Fundamentos Teóricos: Os módulos analógicos de entrada, através de um conversor AD, convertem sinais analógicos elétricos de tensão (-10 a +10 V), ou de corrente (4 a 20 mA), em valores que variam de 0 a 32.000 respectivamente, que são convertidos pela CPU em valores binários armazenados em palavras (Word), formadas um 16 bits. Nos módulos do saída, ocorre o inverso.
Figura 1. - Field Wiring for Analog Combo Module - IC693ALG442
- 4 Canais de entrada: AI 1 a AI 4- 2 Canais de Saída: AQ 1 e AQ 2
Notes1. Each Input channel can be configured independent of other Input channelsto operate as a voltage input or a current input – not both simultaneously.2. Each Output channel can be configured independent of other Outputchannels to operate as a voltage output or a current output – not both simultaneously.
Proposição: Utilizando a linguagem ladder, desenvolva um programa para monitorar a temperatura de um sistema, medida por um termopar que fornece sinais de 4 a 20 mA, correspondentes a 0 e 800 oC respectivamente.
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Pratica 11 – Acionamento de Motores Elétricos CA
Objetivos: Estudar os Circuitos de Comando e de Potencia, no acionamento de motores. Estudar as possibilidades de partidas em motores elétricos trifásicos e suas características.
Fundamentos Teóricos: Permite-se partida direta para motores até 5 HP (3,72 kW). Entende-se por partida direta, a partida com a tensão de abastecimento. Acima deste valor deve-se utilizar a partida em “Estrela-Triangulo”, ou através de inversores de freqüência (solução eletrônica).
Fusíveis (proteção de curto-circuito)
Relé Térmico (proteção de sobrecorrente)
1*
Fig. 2 – Elemento bi-metálico Relé Térmico.
Proposição: Utilizando os elementos eletrotécnicos, desenvolva e monte os circuitos de potencia e de comando para as seguintes situações:1) Reversão do sentido de rotação de um motor trifásico.
Sendo: B1- gira em um sentido; B2 – gira em sentido inverso; B3 – desligaObs: O circuito do comando deve impossibilitar a reversão enquanto o motor
estiver em funcionamento.2) Partida “estrela-triangulo”.
Sendo: B1 – parte em estrela; B2 – comuta para triangulo; B3 – desliga.Obs: Comutação manual de estrela para triangulo.
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Pratica 12 – Acionamento de Motores Elétricos CA
Objetivos: Estudar as possibilidades de uso dos Inversores de Freqüência para o controle de partida e de operação de motores CA.
Fundamentos Teóricos: Os Inversores de Freqüência, controlam a rotação e o torque dos motores CA, através do controle da freqüência e da tensão de alimentação destes. Os ajustes de operação são feitos através da parametrização das funções desejadas (ver manual de referência do Inversor AF 300).