Aulas Praticas

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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

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Laboratrio de Tcnicas de ComandoProf. Flvio Galib Prtica 01: Identificao dos elementos e componentes de um Circuito Lgico. Objetivos: Montar e identificar o fluxo de sinais em uma cadeia de comandos de um circuito eltrico para acionar uma lmpada. Fundamentos Tericos: Tendo como base o fluxograma de sinais de um circuito eltrico discreto, pesquise: - Elementos utilizados para entrada de sinais, - Elementos utilizados para condicionamento de sinais, - Elementos utilizados para sada de sinais. Proposio: A partir da Tabela Verdade das funes lgicas, dadas abaixo, desenvolva e simplifique as expresses Booleanas e os diagramas eltricos correspondentes. Montagem Experimental: Monte cada um dos circuitos encontrados, verificando o seu comportamento com base na tabela verdade. Funes Lgicas: - funo OU - funo E - funo NO - funo NO OU - funo NO E - funo OU EXCLUSIVO - funo NO OU EXCLUSIVO

Variveis A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 OU 0 1 1 1 E 0 0 0 1 NO [A] 1 1 0 0

Funes Lgicas NO OU 1 0 0 0 NO E 1 1 1 0 OU Ex. 0 1 1 0 NO OU Ex. 1 0 0 1

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Laboratrio de Tcnicas de ComandoProf. Flvio Galib Prtica 02 - Diagramas eltricos fundamentais: componentes e unidades construtivas Objetivos: Montar e identificar o fluxo de sinais em uma cadeia de comandos de um circuito eltrico para acionar um cilindro pneumtico de ao dupla. Fundamentos Tericos: Lgica Combinacional; minimizao das funes booleanas: lgebra de boole e mapa de karnaugh; Proposio: Obtenha a expresso booleana e desenvolva um diagrama de contatos correspondente, capaz de reconhecer nmeros binrios de 3 bits e que possa acionar um cilindro pneumtico sempre que os nmeros testados sejam maiores que 3 e menores que 7. Montagem Experimental: Utilize os componentes disponveis (botoeiras, chaves fim de curso, rels, eletro-vlvulas, cilindros pneumticos), para montar e testar o circuito proposto.

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Laboratrio de Tcnicas de ComandoProf. Flvio Galib Prtica 03 - Diagramas eltricos fundamentais: Circuitos com intertravamento Objetivos: Explorar o conceito de memria e a utilizao de circuitos biestvel em diversas aplicaes prticas. Selo eltrico. Fundamentos Tericos: Sistemas seqenciais, memrias biestveis com ativao dominante, supresso dominante, e primeiro sinal de entrada dominante. Proposio: Desenvolva um circuito de comando para acionar um cilindro pneumtico utilizando vlvula simples solenide, tal que um boto S2 (pulsante) faa o avano e S1 (pulsante) faa o retorno. Montagem Experimental: 1)Utilize os componentes disponveis (botoeiras, rels, eletro-vlvulas, cilindros pneumticos), para montar e testar o circuito proposto, 2) Altere o circuito dado, para ativao dominante e para primeiro sinal de entrada dominante.

K1

Cil. Ao Dupla Val. Reg. Fluxo

Y1 Y1

Vlvula 5/2 vias Simples Solenide.

a) Circuito Eltrico de Comando, com supresso dominante.

b) Circuito Pneumtico

Fig. 1 Sistema Eletro-pneumtico com auto-reteno eltrica.

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Laboratrio de Tcnicas de ComandoProf. Flvio Galib Prtica 04 - Utilizao de Sensores de Contato e de Proximidade em circuitos eltricos. Objetivos: Estudar e utilizar os principais tipos de sensores discretos utilizados em cho de fbrica, evidenciando a importncia da escolha correta em circuitos eltricos de controle. Fundamentos Tericos: Possibilidades de uso de chaves fim de curso (eletromecnicas), sensores de proximidade (magntico, indutivo, capacitivo, ptico). Proposio: Desenvolva um circuito de comando para acionar um cilindro pneumtico utilizando vlvula simples solenide, tal que um boto B1 (pulsante) faa o cilindro operar em ciclos contnuos e B2 (pulsante) faa o cilindro parar ao final do seu ciclo. Montagem Experimental: Utilize os componentes disponveis (botoeiras, rels, sensores de contato, sensores de proximidade, eletro-vlvulas, cilindros pneumticos), para montar e testar o circuito proposto.

Fig. 1- Sensor de Proximidade. Conexes 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 reversvel. Ref.: http://www.metaltex.com.br/

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Laboratrio de Tcnicas de ComandoProf. Flvio Galib Prtica 05 - Circuitos Eltricos Seqenciais: Comando de Cilindros Pneumticos vlvula duplo solenide e vlvula simples solenide. Objetivos: Estudar o uso, em sistemas eletro-pneumticos, de vlvulas retentivas (duplo solenide) e de vlvulas no retentivas (simples solenide) e seus reflexos nos circuitos de controle. Fundamentos Tericos: Verificar, na eventualidade de falhas do comando eletroeletrnico, o comportamento dos sistemas pneumticos que se utilizam vlvulas duplo ou simples solenide. Proposio: Desenvolva um circuito de comando para acionar um cilindro pneumtico utilizando vlvula duplo solenide, tal que um boto B1 (pulsante) faa o cilindro operar em ciclos contnuos e B2 (pulsante) faa o cilindro parar ao final do seu ciclo. Acrescente um Boto de emergncia B3, retentivo, que desligue todo o circuito de controle, quando acionado. Montagem Experimental: Utilize os componentes disponveis (botoeiras, rels, sensores de contato, sensores de proximidade, eletro-vlvulas, cilindros pneumticos), para montar e testar o circuito proposto.

a) Vlvula 5/2 vias simples solenide. Fig. 1 Sistemas eletro-pneumticos.

b) Vlvula 5/2 vias duplo solenide.

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Laboratrio de Tcnicas de ComandoProf. Flvio Galib Prtica 06 - Identificao dos elementos de um PLC: Mdulo de entrada, Mdulo saida, CPU, Software de programao. Objetivos: Estudar as principais partes de um Controlador Lgico Programvel, e sua integrao com os elementos de campo. Ambiente de Programao, linguagem ladder. Fundamentos Tericos: Referncias do PLC 90-30 GE Fanuc, variveis de entrada, variveis de sada, sadas internas retentivas e temporrias. Proposio: Utilizando a linguagem Ladder, escreva um programa de um circuito com intertravamento, sendo que um boto B1 liga e um boto B2 desliga o circuito (ver selo eltrico). Montagem Experimental: - Com o Software Versa Pro (ambiente de progr.), desenvolva o circuito lgico. - Conecte o micro ao PLC (deixe-os on line). - Verifique a configurao de Hardware. - Armazene o programa no PLC. - Ligue os elementos de campo (B1 e B2) ao Mdulo de entrada. - Coloque o PLC no modo RUN. - Teste o programa.

Terminais do Mdulo de Entrada Discreto MDL 645 Suporta lgica 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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Laboratrio de Tcnicas de ComandoProf. Flvio Galib Prtica 07 - Identificao dos elementos de um PLC: Mdulo de entrada, Mdulo saida, CPU, Software de programao. Objetivos: Estudar as principais partes de um Controlador Lgico Programvel, e sua integrao com os elementos de campo. Ambiente de Programao, linguagem ladder. Fundamentos Tericos: Referncias do PLC 90-30 GE Fanuc, variveis de entrada, variveis de sada, sadas internas retentivas e temporrias. Proposio: Utilizando a linguagem Ladder, escreva um programa para controlar o movimento de um cilindro pneumtico, sendo que um boto B1 estabelece ciclos contnuos, um boto B2 desliga o ciclo contnuo, e um boto B3 faz apenas um ciclo (avano e retorno). Montagem Experimental: - Com o Software Versa Pro (ambiente de program.), desenvolva o circuito lgico. - Conecte o micro ao PLC (deixe-os on line). - Verifique a configurao de Hardware. - Armazene o programa no PLC. - Ligue os elementos de campo (B1, B2 e B3) ao Mdulo de entrada. - Ligue o elemento de campo Y1 (bobina da eletro-valvula) ao Mdulo de saida - Coloque o PLC no modo RUN. - Execute o programa. Terminais do Mdulo de Sada a Rel MDL 940. - 16 Saidas a Rel: 4 grupos. Grupo 1: - Borne 1 comum 1o grupo. - Bornes 2,3,4,5: sadas do 1 grupo. Obs. A alimentao [V], deve ser de fonte externa, com tenso compatvel com os equipamentos a serem acionados A1, A2, ...

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Laboratrio de Tcnicas de ComandoProf. Flvio Galib Pratica 08 Funes Especiais: Temporizadores e Contadores Objetivos: Verificar as caractersticas de uso dos Temporizadores retentivos e no retentivos, dos Contadores, como recurso de programao dos PLC. Fundamentos Tericos: Referncias do PLC 90-30 GE Fanuc, Timer: TMR, ONDTR, OFDT; Counter: UPCTR, DNCTR. Proposio: Utilizando a linguagem Ladder e os recursos de temporizao e contador, escreva um programa para controlar o movimento de dois cilindros pneumticos, conforme diagrama trajeto-passo abaixo, sendo que um boto B1 estabelece ciclos contnuos, um boto B2 desliga o ciclo contnuo, e um boto B3 faz apenas um ciclo completo. Note que entre os passos 5 e 6, h 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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Laboratrio de Tcnicas de ComandoProf. Flvio Galib Pratica 09 Circuito de Deteco de Borda Objetivos: Utilizar o conceito de ciclo de varredura (scan) de um PLC para determinar o instante em que uma varivel comuta seu estado lgico. Fundamentos Tericos: Referncias do PLC 90-30 GE Fanuc. Existem situaes em que o conhecimento do estado de uma varivel no suficiente como informao, e sim o exato momento em que ela comuta seu estado lgico. - Deteco de borda de subida: comutao para o nvel lgico alto. - Deteco de borda de descida: comutao para o nvel lgico baixo. Um programa capaz de realizar a deteco de borda de subida, apresentado abaixo, onde a varivel M1, estar no nvel lgico alto, aps o acionamento de I1, por apenas um ciclo de varredura do programa (1 scan).I1 M2 M1

I1 M1 M21 scan

I1

M2

Conforme referencias do PLC 90-30, a bobina de transio positiva ON, por um scan, quando energizada, e a bobina de transio negativa para ON, por um scan, quando desenergizada.

, seta para , seta

Proposio: Utilizando a linguagem Ladder, escreva um programa para controlar uma sada real (Q1), atravs de um boto B1, o qual inverte o estado lgico da sada (Q1), cada vez que for pressionado (circuito Flip Flop).

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Laboratrio de Tcnicas de ComandoProf. Flvio Galib Pratica 10 Condicionamento de Variveis Analogicas Objetivos: Condicionar sinais analgicos de campo, atravs do PLC 90-30, utilizando mdulos analgicos. Fundamentos Tericos: Os mdulos analgicos de entrada, atravs de um conversor AD, convertem sinais analgicos eltricos de tenso (-10 a +10 V), ou de corrente (4 a 20 mA), em valores que variam de 0 a 32.000 respectivamente, que so convertidos pela CPU em valores binrios armazenados em palavras (Word), formadas um 16 bits. Nos mdulos do sada, ocorre o inverso.Figura 1. - Field Wiring for Analog Combo Module - IC693ALG442 - 4 Canais de entrada: AI 1 a AI 4 - 2 Canais de Sada: AQ 1 e AQ 2

Notes1. Each Input channel can be configured independent of other Input channels to operate as a voltage input or a current input not both simultaneously. 2. Each Output channel can be configured independent of other Output channels to operate as a voltage output or a current output not both simultaneously.

Proposio: 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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Laboratrio de Tcnicas de ComandoProf. Flvio Galib Pratica 11 Acionamento de Motores Eltricos CA Objetivos: Estudar os Circuitos de Comando e de Potencia, no acionamento de motores. Estudar as possibilidades de partidas em motores eltricos trifsicos e suas caractersticas. Fundamentos Tericos: Permite-se partida direta para motores at 5 HP (3,72 kW). Entende-se por partida direta, a partida com a tenso de abastecimento. Acima deste valor deve-se utilizar a partida em Estrela-Triangulo, ou atravs de inversores de freqncia (soluo eletrnica).Fusveis (proteo de curto-circuito)

Rel Trmico (proteo de sobrecorrente)

1* Fig. 2 Elemento bi-metlico Rel Trmico.

Proposio: Utilizando os elementos eletrotcnicos, desenvolva e monte os circuitos de potencia e de comando para as seguintes situaes: 1) Reverso do sentido de rotao de um motor trifsico. Sendo: B1- gira em um sentido; B2 gira em sentido inverso; B3 desliga Obs: O circuito do comando deve impossibilitar a reverso enquanto o motor estiver em funcionamento. 2) Partida estrela-triangulo. Sendo: B1 parte em estrela; B2 comuta para triangulo; B3 desliga. Obs: Comutao manual de estrela para triangulo.

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Laboratrio de Tcnicas de ComandoProf. Flvio Galib Pratica 12 Acionamento de Motores Eltricos CA Objetivos: Estudar as possibilidades de uso dos Inversores de Freqncia para o controle de partida e de operao de motores CA. Fundamentos Tericos: Os Inversores de Freqncia, controlam a rotao e o torque dos motores CA, atravs do controle da freqncia e da tenso de alimentao destes. Os ajustes de operao so feitos atravs da parametrizao das funes desejadas (ver manual de referncia do Inversor AF 300).