INSTITUTO FEDERAL FLUMINENSE BACHARELADO EM...

INSTITUTO FEDERAL FLUMINENSE

BACHARELADO EM ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO

ALEXANDRE DA RÓS SCOPEL

PEDRO CARVALHO SILVA BARCELOS

DESENVOLVIMENTO DE MODELO ICÔNICO EM ESTAÇÃO PICK & PLACE

CAMPOS DO GOYTACAZES

ABRIL DE 2017

ALEXANDRE DA RÓS SCOPEL

PEDRO CARVALHO SILVA BARCELOS

DESENVOLVIMENTO DE MODELO ICÔNICO EM ESTAÇÃO PICK & PLACE

Trabalho de Conclusão do Curso apresentado

ao Instituto Federal Fluminense como

requisito parcial para obtenção do título de

bacharel em Engenharia de Controle e

Automação.

Orientador: Eugênio Ferreira Naegele da Silva

Co-orientador: Marcos Moulin Valencia

CAMPOS DO GOYTACAZES

ABRIL DE 2017

Biblioteca Anton Dakitsch CIP - Catalogação na Publicação

orient. III. Título.

Scopel , Alexandre da Rós S422d Desenvolvimento de modelo icônico em estação Pick and Place / Alexandre da Rós Scopel, Pedro Carvalho Silva Barcelos - 2017.

65 f. : il. color.

Orientador: Eugênio Ferreira Naegele da Silva

Trabalho de conclusão de curso (graduação) -- Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense, campus Campos Centro,

Curso de Bacharelado em Engenharia de Controle e Automação,

Campos dos Goytacazes, RJ, 2017. Referências: f. 59 – 60.

1. Manipulador de três eixos. 2. Controladores Lógico- Programáveis. 3. Pick and Place. I. Barcelos, Pedro Carvalho Silva. II.

Silva, Eugênio Ferreira Naegele da, orient. III. Título.

Elaborada pelo sistema de Geração Automática de Ficha Catalográfica do IFF

com os dados fornecidos pelo(a) autor(a).

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i

AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar nós agradecemos a Deus, pois sem Ele não teríamos e nem

seríamos nada. A Ele toda honra e glória, somos gratos por nos ter dado saúde, porque foi

através dela que conseguimos alcançar todos os objetivos traçados ao longo desses cinco

anos, pelas tantas vezes que pensamos em desistir e Ele nos manteve de pé.

Também gostaríamos de agradecer aos nossos familiares, pois eles são a base para

nosso crescimento, o nosso bem mais precioso. Pais, mães, irmãos, primos, tios, tias, avós,

namoradas, cada um tem sua parcela de contribuição em nossa formação como seres

humanos.

Aos mestres nossa singela homenagem, por todo o empenho em tentar nos passar

os conhecimentos necessários para que nos tornássemos engenheiros competentes. Em

especial o nosso agradecimento será dedicado a dois dos mais importantes professores em

nossa caminhada. Muito obrigado ao nosso professor orientador Eugenio Naegele, que em

meio às aulas e momentos livres, dividiu conosco sua sabedoria, O segundo professor que

devemos imensa gratidão por sua ajuda, é o Marcos Moulin, que também compartilhou

conhecimentos indispensáveis em nosso trabalho.

ii

RESUMO

Foi desenvolvido neste trabalho, um modelo icônico em estação Pick and Place,

este, que pode ser definido com um processo industrial cuja característica principal, é a

presença de um manipulador que executa função de retirar objetos de um lugar e os colocar

em outro. Objetivando oferecer uma ferramenta de cunho didático e deixar um legado ao

curso de Engenharia de Controle e Automação, o modelo desenvolvido foi inteiramente

baseado em um processo virtual, simulado pelo software didático ITS PLC Professional,

desenvolvido pela REAL GAMES, direcionado à aprendizagem de programação de PLC’s,

devendo este, reproduzir com fidelidade todas as funcionalidades e características observadas

no simulador, podendo inclusive, ser automatizado pelo mesmo código de programação usado

para automatizar o processo simulado. Para isso, foram usados componentes da fabricante

alemã, Festo Didactic, contendo uma mesa manipuladora de três eixos com uma estrutura de

suporte, válvulas eletropneumáticas, geradora de vácuo, uma esteira transportadora, sensores

e um PLC Festo FC21, além destes, componentes de outros fabricantes também foram usados,

como uma outra esteira transportadora, um PLC Allen-Bradley Micrologix 1000, da Rockwell

Automation, um shield de ponte H e uma fonte simétrica. O resultado obtido é uma

ferramenta multidisciplinar de uso simples, que leva para dentro de sala, uma experiência

única e mais próxima da realidade observada na indústria.

Palavras-chave:

Manipulador de três eixos, Controladores Lógico-Programáveis, Pick and Place.

iii

ABSTRACT

In this paper, an iconic model at a Pick and Place station was developed, which can be defined

as an industrial process whose main characteristic is the presence of a manipulator that

performs the function of removing objects from one place and placing them in another.

Aiming to offer a didactic tool and leaving it as a legacy to the Control and Automation

Engineering course, the developed model was entirely based on a virtual process, simulated

by the didactic software ITS PLC Professional, developed by REAL GAMES, which is

directed to the programming learning of PLCs, reproducing with fidelity all the functionalities

and characteristics observed in the simulator, and may even be automated by the same

programming code used to automate the simulated process. To doing so, components from the

German manufacturer Festo Didactic were used, containing a three-axis manipulating table

with a supporting structure, electro-pneumatic valves, vacuum generator, a conveyor belt,

sensors and a Festo FC21 PLC, besides these, other components from different manufacturers

were also used, such as another conveyor belt, an Allen-Bradley Micrologix 1000 PLC

manufactured by Rockwell Automation, an H-bridge shield and a symmetrical source. The

obtained result is a multidisciplinary tool of simple use, that takes into the classroom, a

unique experience and closer to the reality observed in the industry.

Key-words:

Three axis manipulator, Programmable Logic Controllers, Pick and Place.

iv

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Partes de um manipulador robótico ..........................................................................7

Figura 2 - Junta rotacional .........................................................................................................8

Figura 3 – Junta prismática ou linear .........................................................................................8

Figura 4 – Junta esférica ............................................................................................................8

Figura 5 – Robô cartesiano ........................................................................................................9

Figura 6 – Robô cilíndrico .......................................................................................................10

Figura 7 – Robô SCARA .........................................................................................................10

Figura 8 – Robô articulado .......................................................................................................10

Figura 9 – Esquema de funcionamento de um motor de corrente contínua .............................12

Figura 10 – Circuito de controle bidirecional ponte H ............................................................13

Figura 11 – CI de ponte H L298N ...........................................................................................13

Figura 12 – Shield de ponte H ..................................................................................................14

Figura 13 – Fluxograma referente às etapas de preparação do ar comprimido .......................15

Figura 14 – Válvula 5/2 vias pilotada ......................................................................................17

Figura 15 – Válvula 5/2 vias com acionamento muscular e retorno por mola ........................17

Figura 16 – Circuito de acionamento de cilindro dupla ação com válvula 5/2 vias solenoide

com retorno por mola ...............................................................................................................18

Figura 17 – Válvula redutora de vazão ....................................................................................18

Figura 18 – Válvula geradora de vácuo ...................................................................................19

Figura 19 – Esquema de funcionamento de um transdutor ......................................................20

Figura 20 – Sensor Óptico de reflexão difusa ..........................................................................21

Figura 21 – Foto-transistor .......................................................................................................21

v

Figura 22 – Sensor Magnético .................................................................................................22

Figura 23 – Sensor capacitivo ..................................................................................................23

Figura 24 – Sensor eletromecânico ou de rolete ......................................................................24

Figura 25 – Pressostato em corte .............................................................................................24

Figura 26 – Esquema básico de um PLC .................................................................................25

Figura 27 – Ciclo de varredura em um PLC ............................................................................25

Figura 28 – Esquema de ligações elétricas de entradas e saídas em um PLC .........................26

Figura 29 – Simbologia básica do diagrama ladder ................................................................27

Figura 30 – Esquema de ligações elétricas e programação ladder ..........................................27

Figura 31 – Esquema de funcionamento do simulador ............................................................28

Figura 32 – Ilustração dos possíveis movimentos do Pick and Place .....................................29

Figura 33 – Sequência dos movimentos do manipulador cartesiano .......................................29

Figura 34 – Localização dos sensores ......................................................................................30

Figura 35 – Localização dos atuadores ....................................................................................30

Figura 36 – Estação antes do início do trabalho ......................................................................31

Figura 37a – Sensores 0 e 1 encontrados no simulador ...........................................................32

Figura 37b – Sensores 0 e 1 usados no modelo icônico, óptico de reflexão difusa .................33

Figura 38a – Sistema de decodificação de tipos de peça do simulador ...................................33

Figura 38b – Sistema de decodificação desenvolvido para o trabalho ....................................33

Figura 39a – Sensor 2 encontrado no simulador ......................................................................34

Figura 39b – Sensor 2 usado no modelo icônico, tipo capacitivo ............................................34


Figura 40b – Sensor 3 usado no modelo icônico, eletromecânico ...........................................35


vi

Figura 41b – Sensores da posição de preensão ........................................................................37

Figura 41c – Sensor 4 implementado via programação de PLC ..............................................37


Figura 42b – Saída ativada com a movimentação do manipulador .........................................38

Figura 43a – Sensores 6 e 7 encontrados no simulador ...........................................................39

Figura 43b – Sensores 6 e 7 do modelo icônico, magnéticos ..................................................39


Figura 44b – Sensor 8 usado no modelo icônico, pressostato .................................................40

Figura 45a – Esteira de peças encontrada no simulador ..........................................................41

Figura 45b – Esteira de peças no modelo icônico ....................................................................42

Figura 46a – Esteira de caixas encontrada no simulador .........................................................42

Figura 46b – Esteira de caixas no modelo icônico ...................................................................43

Figura 47 – Sensores de posicionamento do manipulador cartesiano .....................................44

Figura 48 – PLC FESTO FC21 ................................................................................................46

Figura 49 – Interação do PLC FESTO com o shield ponte H ..................................................46

Figura 50 – Atuadores 2, 3, 4 e 5 encontrados no simulador ...................................................47

Figura 51a – Atuador 6 encontrado no simulador ....................................................................48

Figura 51b – Válvula 5/2 vias eletropneumática com retorno por mola ..................................48

Figura 51c – Atuador 6 no modelo icônico, cilindro dupla ação .............................................49

Figura 52a – Atuador 7 encontrado no simulador ....................................................................49

Figura 52b – Válvula geradora de vácuo .................................................................................50

Figura 52c – Válvula 3/2 vias eletropneumática com retorno por mola ..................................50

Figura 52d – Atuador 7 no modelo icônico, ventosa à vácuo ..................................................50

Figura 53 – PLC Allen-Bradley Micrologix 1000 ...................................................................51

vii

Figura 54 – Os três tipos de peças ............................................................................................52

Figura 55 – Caixa .....................................................................................................................52

Figura 56 – Painel de comando com as botoeiras ....................................................................53

Figura 57 – Ligações elétricas .................................................................................................54

Figura 58 – Modelo Icônico em Estação Pick and Place finalizado .......................................56

Figura 59 – Código de programação implementado no PLC FC21 Festo ..........................60-61

Figura 60 – Projeto elétrico no AutoCAD Electrical ...............................................................64

viii

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Esquema de alimentação das entradas lógicas da ponte H .....................................14

Tabela 2 – Tipo de movimento versus entradas ativadas no PLC FC21 Festo ........................45

Tabela 3 - Combinação de pulsos versus posição de parada do manipulador na zona de

preenchimento de caixas ..........................................................................................................45

Tabela 4 - Tabela de alocação das entradas e saídas discretas do PLC Festo FC21.................62

Tabela 5 - Tabela de alocação das entradas e saídas discretas do PLC Allen-Bradley Micrologix 1000

................................................................................................................................................................63

ix

SUMÁRIO

RESUMO ...................................................................................................................................ii

ABSTRACT .............................................................................................................................iii

LISTA DE FIGURAS ...............................................................................................................iv

LISTA DE TABELAS ............................................................................................................viii

1 INTRODUÇÃO.......................................................................................................................1

2 OBJETIVO ..............................................................................................................................3

3 JUSTIFICATIVA ....................................................................................................................4

4 METODOLOGIA....................................................................................................................5

5 ESTRUTURA DO TRABALHO ...........................................................................................6

6 FUNDAMENTALÇAO TEÓRICA .......................................................................................7

6.1 ROBÓTICA .........................................................................................................................7

6.2 ATUADORES ...................................................................................................................12

6.2.1 ATUADORES ELÉTRICOS ..........................................................................................12

6.2.2 ATUADORES PNEUMÁTICOS ...................................................................................15

6.3 SISTEMAS TRANSDUTORES ........................................................................................20

6.3.1 SENSORES ÓPTICOS ...................................................................................................21

6.3.2 SENSORES MAGNÉTICOS .........................................................................................23

6.3.3 SENSORES CAPACITIVOS .........................................................................................23

6.3.4 SENSORES ELETROMECÂNICOS .............................................................................24

6.3 PRESSOSTATO ................................................................................................................25

6.4 CONTROLADORES LOGICO PROGRAMÁVEIS ........................................................26

7 ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO ..................................................................................29

7.1 SENSORES UTILIZADOS................................................................................................32

7.1.1 SENSOR 0 E SENSOR 1.................................................................................................33

7.1.2 SENSOR 2 ......................................................................................................................35

7.1.3 SENSOR 3 ......................................................................................................................36

7.1.4 SENSOR 4 ......................................................................................................................37

x

7.1.5 SENSOR 5 ......................................................................................................................38

7.1.6 SENSOR 6 E 7 ................................................................................................................39

7.1.7 SENSOR 8 ......................................................................................................................40

7.2 ATUADORES ...................................................................................................................42

7.1.1 ATUADOR 0 ..................................................................................................................42

7.1.2 ATUADOR 1 ..................................................................................................................43

7.1.3 ATUADORES 2, 3, 4 E 5 ...............................................................................................44

7.1.4 ATUADOR 6 ..................................................................................................................48

7.1.5 ATUADOR 7 ..................................................................................................................50

7.3 PLC ALLEN-BRADLEY MICROLOGIX 1000 ..............................................................52

7.4 PEÇAS E CAIXAS.............................................................................................................53

7.5 PAINEL DE COMANDO .................................................................................................54

7.6 MONTAGEM ....................................................................................................................54

8 CONCLUSÃO …………………………………………………………..............................56

9 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS …………………….........……...............58

10 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................59

1

1. INTRODUÇÃO

A primeira revolução industrial no século XVIII pode ser interpretada como o

início de uma nova era, ela impactou definitivamente na forma produtiva, na qualidade dos

produtos e preço, este talvez o mais importante. A incorporação da máquina à vapor em

substituição do exaustivo trabalho manual, possibilitou um drástico aumento produtivo, a

padronização da produção e consequentemente o custo de produção. Com o tempo, novas

necessidades foram surgindo e cada vez mais objetivavam um processo cem por cento

automático. Soluções criadas para automação se mostraram eficazes, porém as primeiras

tecnologias inventadas (dispositivos mecânicos e posteriormente, nos anos 20, relés e

contatoras) tinham um problema em comum, a difícil manutenção e baixa flexibilidade.

Ismael Parede e Luiz Eduardo Gomes (2011, p.15) ressalvam que foi no ano de 1968, quando

foi implementado o primeiro PLC (Programmable Logic Controller - PLC) por Dick Morley ,

para substituir os armários para controle das operações sequenciais da indústria

automobilística General Motors.

O PLC da década de 70 nada mais era do que um computador projetado para

operar em ambiente industrial, porém com instruções reduzidas. Nesta época, os PLC’s se

limitavam a tratar apenas informações digitais (binárias) em operações lógicas. O sucesso dos

PLC’s se deu graças a sua característica flexível, ou seja, possibilidade de alterar a lógica de

funcionamento via programação, sem nenhuma alteração no equipamento, tarefa que antes era

impossível de se fazer com os relés. Isso foi sinônimo de facilidade de manutenção,

flexibilidade nas produção e redução de custos. Com o passar dos anos, os PLC’s foram sendo

modernizados e passaram a agregar novas funcionalidades, como por exemplo a possibilidade

de trabalhar com informações analógicas, além de terem ampliado a capacidade de

armazenamento e processamento das informações.

A indústria manufatureira, por se tratar da transformação de matéria-prima em

produtos, é comum que este processo se divida diversas etapas intermediárias, entre o

recebimento e a saída do produto. Objetivando rapidez e confiabilidade nas transições de uma

etapa para outra, este tipo indústria faz uso frequente de PLC’s em suas instalações.

O modelo icônico obtido ao final deste trabalho, se tratando de uma parte de um

processo de manufatura, não é diferente, possui a execução dos passos automatizada por

2

Controlador Lógico-Programável. Devido ao apelo didático deste trabalho, todas as etapas de

elaboração e funcionamento, serão detalhadas posteriormente.

3

2. OBJETIVO

O objetivo deste trabalho foi criar uma ferramenta auxiliar de ensino para as

disciplinas de Controladores Lógico-Programáveis, Sistemas Pneumáticos e Sistemas

Transdutores, elaborando um modelo icônico em estação Pick and Place baseada em um

processo simulado por um software, empregando as mesmas funcionalidades e características,

de forma que o código de programação que automatiza o processo simulado, também deve

automatizar o modelo desenvolvido. Vale lembrar que o objetivo deste trabalho não é

automatizar o processo, mas sim disponibilizar aos alunos um modelo real de Pick and Place

tal como é observado no software simulador ITS PLC Professional, ficando a cargo do aluno

usuário elaborar a programação para automatiza-lo.

4

3. JUSTIFICATIVA

Ao longo do curso de Engenharia de Controle e Automação, pode-se verificar que

as aulas mais produtivas e interessantes, eram aquelas em que o aluno punha em prática seus

conhecimentos, adquiridos ao longo das aulas teóricas, nas quais acontecem o efetivo contato

com a realidade. Pensando neste aspecto, deu-se início ao desenvolvimento da ferramenta,

que além de ser um trabalho de conclusão de curso, contribuirá para o aprimoramento do

ensino das disciplinas de Sistemas Transdutores, Controladores Lógico-Programáveis e

Sistemas Pneumáticos, possibilitando um aprendizado mais sólido e próximo da realidade,

sendo acima de tudo um legado deixado aos próximos alunos.

5

4. METODOLOGIA

Buscando atingir os objetivos pré-definidos, foi dado início ao trabalho, que para

fins práticos, foi dividido nas seguintes etapas:

• Análise inicial do projeto, para identificar todas as necessidades e pontos críticos;

• Preparação da estação Pick and Place, consistindo na desmontagem e separação das

partes da estrutura metálica, limpeza, preparação da plataforma de suporte e em

seguida a remontagem da estação;

• Adaptação da estação Pick and Place às novas necessidades;

• Testes individuais em cada elemento da estação;

• Realização das ligações elétricas;

• Testes e ajustes finais.

Para a escrita deste relatório, foram feitas diversas pesquisas em livros, trabalhos

acadêmicos e manuais.

6

5. ESTRUTURA DO TRABALHO

Este documento foi elaborado em dez capítulos:

1ª) Introdução.

2º) Objetivos do presente trabalho.

3º) Justificativa para realização deste.

4º) Metodologia adotada.

5º) Estrutura do trabalho.

6º) Fundamentação teórica de tudo aquilo que foi usado ao longo deste trabalho,

como robótica, tipos de atuadores, sistemas transdutores e CLP.

7º) Capítulo principal, contendo o detalhamento de todos os passos executados

para a obtenção do trabalho final.

8º) Conclusão, ou seja, uma análise dos resultados obtidos nos testes, sendo

também relatados os problemas encontrados ao longo deste trabalho e suas soluções.

9º) Sugestões para trabalhos futuros.

10º) Bibliografia consultada.

7

6. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Com o intuito de fundamentar teoricamente, este capítulo irá tratar suscintamente

os assuntos mais pertinentes sobre esta temática, para que então o leitor esteja preparado para

ler os capítulos seguintes e obter melhor compreensão.

6.1. ROBÓTICA

Primeiramente será discutido sobre a Robótica, área de conhecimento em que o

presente trabalho se enquadra.

O precursor do termo robô (Groover, 1988) foi Karel Capek, novelista e

escritor de uma peça teatral na Tchecoslováquia, que usou pela primeira vez,

em 1920, a palavra “robota” (serviço compulsório, atividade forçada)

originando a palavra “robot” em inglês e traduzida para o português como

“robô” (CARRARA, 2015, p. 1).

Embora robô seja um termo antigo, a palavra Robótica só veio a aparecer em

1942, enunciado pelo cientista e escritor Isaac Asimov.

Hoje entendido como um ramo da tecnologia que engloba conhecimentos da

mecânica, eletrônica e computação, tem um propósito bem definido, poupar o ser humano de

tarefas perigosas, repetitivas e cansativas e até algumas impossíveis, através de diversificados

tipos de máquinas automáticas. Ela está cada vez mais presente na vida das pessoas, podendo

ser encontrada em simples lentes de câmeras fotográficas, nas quais pequenos mecanismos

fazem a compensação do movimento do equipamento e nos veículos mais modernos como os

câmbios automáticos e automatizados, sistemas de estacionamento e condução autônomos e

muitos outros. Além de se fazer presente no cotidiano das pessoas, a robótica é de suma

importância para a indústria, visto que a grande maioria das tarefas precisam ser feitas com

rapidez e precisão, podendo substituir o trabalho de centenas de pessoas.

Após este breve histórico, serão abordadas as partes que compõem um dispositivo

robótico, conforme é mostrado na figura 1, e algumas características importantes.

8

Figura 1 - Partes de um manipulador robótico.

Fonte: Disponível em: <http://www.clubedotecnico.com/area_vip/apostilas/robotica/rb-1812-robotica.pdf>

Acessado em: 2 de fevereiro de 2017.

Fazendo uma análise na figura 1, temos:

• Base fixa;

• Braço Articulado ou Manipulador;

• Efetuador;

• Atuadores;

• Unidade de controle;

• Dispositivo de programação; e

• Fonte de energia.

Base fixa: É a parte inferior de um dispositivo robótico que serve para fixá-lo.

Braço articulado ou Manipulador: É o elemento responsável por conferir mobilidade ao

efetuador e permitir que este atinja o local ou locais necessários.

Estes são formados por várias partes, elos, juntas, atuadores e punho. Os elos são

as partes rígidas de um robô, podem ser comparados aos ossos de um braço humano e as

9

juntas são as partes móveis, que conferem conexão entre dois ligamentos. Esta pode ser de

três tipos: rotacional ou de revolução, prismática, linear ou deslizante e esférica.

• Rotacional: Representado na figura 2, gira em torno de um eixo imaginário

denominado eixo de rotação, se assemelhando ao funcionamento de uma dobradiça.

Figura 2 - Junta rotacional.

Fonte: Disponível em: <http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAftFkAD-2.jpg> Acessado: em 1 de fevereiro

de 2017.

• Prismática: Representado na figura 3, o movimento se dá apenas em um único

sentido, através de duas hastes que deslizam entre si, ou a partir de um fuso rotativo.

Figura 3 - Junta prismática ou linear.

Fonte: Disponível em: <http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAftFkAD-2.jpg> Acessado em: 1 de fevereiro

de 2017.

• Esférica: Representado na figura 4, une dois elos a partir de uma esfera que trabalha

internamente a uma cavidade, permitindo a revolução em 3 eixos.

Figura 4 - Junta esférica

Fonte: Disponível em: <http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAftFkAD-2.jpg> Acessado em: 1 de fevereiro

de 2017.

10

Efetuador: É o principal elemento de um robô, visto que é este que executa a tarefa para a

qual foi desenvolvido, podendo este ser encontrado em vários tipos. Exemplo: Disco

eletromagnético, ventosa, pinça, para executarem função de segurar objetos, furadeira, para

perfurar superfícies, entre outros tipos.

Unidade de controle: Responsável por enviar sinais de comando e definir todas as ações do

robô.

Dispositivo de programação: É uma unidade direcionada a programação das funções a

serem desempenhadas pelo robô.

Fonte de energia: Esta é uma unidade que fornece energia para os sistemas de comando e

acionamento de um manipulador robótico. É importante ressaltar que esta desempenha uma

função extremamente crítica, pois qualquer erro de projeto, falha na rede de distribuição de

energia ou no próprio equipamento, poderá danificar o robô.

Os mecanismos robóticos ainda podem ser divididos em classes de acordo com o

conjunto e tipos de juntas que o compõem, determinando características como o espaço de

trabalho, grau de rigidez mecânica, extensão do controle sobre a movimentação.

• Cartesianos: Conforme mostrado na figura 5, é um tipo de robô, em que o efetuador

consegue alcançar todas as posições de um cubo, graças a estrutura em que os elos se

deslocam de forma translacional.

Figura 5 - Robô cartesiano.

Fonte: Disponível em: <http://3.bp.blogspot.com/-KQLN4cuIF-

E/Uv1EReUZyUI/AAAAAAAAGJU/V1K9lJRdpew/s1600/ABAAAftFkAD-13.jpg> Acessado em: 3 de

Fevereiro de 2017.

Robôs deste tipo são muito utilizados para manipulação e movimentação de

cargas, como por exemplo em processos pega e põe. Geralmente seus acionamentos são

elétricos, devido a melhor capacidade de controlar a posição.

11

• Cilíndricos: Conforme ilustra a figura 6, se difere do manipulador cartesiano apenas

pelo primeiro elo, que executa movimento de rotação ao invés da translação, dessa

forma, o elemento efetuador atinge qualquer ponto de um cilindro.

Figura 6 - Robô cilíndrico.

Fonte: Disponível em: <http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAfbesAD-2.jpg> Acessado em: 3 de

fevereiro de 2017.

• Scara: Ilustrado pela figura 7, apresenta estrutura formada por dois elos, em que um

executa movimento rotacional e um outro, movimento translacional.

Figura 7 - Robô SCARA.

Fonte: Disponível em: <http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAfbesAD-4.jpg> Acessado em: 3 de fevereiro

de 2017.

• Articulado: Conforme é observado na figura 8, possui três elos que fazem movimento

rotativo e podem atingir qualquer ponto de uma esfera, sendo o tipo de manipulador

mais habilidoso, muito utilizado na indústria automobilística.

Figura 8 - Robô articulado.

Fonte: Disponível em: <http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAfbesAD-4.jpg> Acessado em 3 de fevereiro de

2017.

12

6.2. ATUADORES

Depois de uma breve discussão sobre a robótica, é necessário tratar de forma

dedicada sobre os elementos que conferem a movimentação a esses mecanismos robôs, os

atuadores.

Eles podem ser elétricos, pneumáticos ou hidráulicos. A escolha do tipo de

acionamento deve ser feita de acordo com a aplicação. Aplicações que demandem força, os

sistemas hidráulicos se comportam melhor, sistemas cujo posicionamento deve preciso,

acionadores elétricos são mais indicados e quando se trata de velocidade, os acionadores

pneumáticos são incomparáveis.

6.2.1. ATUADORES ELÉTRICOS

Os atuadores elétricos são os mais fáceis de implementar controle de posição,

possuem boa repetibilidade e velocidade, portanto aplicações em que estas características

sejam necessárias, recomenda-se usar este tipo de acionamento. Vale lembrar que este tipo de

atuador deve ser compatível com as especificações de torque máximo exigido pelo sistema,

pois no caso de sobrecarga, a corrente se eleva abruptamente, assim como a temperatura de

funcionamento, havendo redução da vida útil do equipamento.

Os atuadores elétricos mais comuns de serem encontrados, são os motores de

corrente contínua e corrente alternada, servo-motores e motores de passo, mas neste trabalho,

serão abordados apenas motores de corrente contínua.

Os motores de corrente contínua, tem seu funcionamento baseado nas forças

resultantes da interação do campo magnético do estator de imãs permanentes ou eletroímãs e

o campo magnético gerado no rotor. O rotor, que é um conjunto de espiras enroladas em uma

armadura, começam a girar em um sentido que depende do sentido do campo gerado e este

campo, depende da corrente que circula neste condutor enrolado. A figura 9 é uma ilustração

de como este processo acontece.

13

Figura 9 – Esquema de funcionamento de um motor de corrente contínua.

Fonte: Disponível em: <http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-curso-dt-3-caracteristicas-e-especificacoes-

de-motores-de-corrente-continua-conversores-ca-cc-artigo-tecnico-portugues-br.pdf> Acessado em: 3 de

fevereiro de 2017.

Quando o rotor começa a girar, a força contra-eletromotriz é induzida, atuando

contrariamente ao movimento e limitando a velocidade de rotação, este fenômeno denomina-

se relutância e um artifício usado pelos fabricantes de motores de corrente contínua para

minimizá-lo, é a construção de uma armadura em forma de cilindro laminado.

Ainda sobre os motores de corrente contínua, é importante conhecer o tipo de

acionamento usado para produzir rotação nos sentidos horário e anti-horário nos motores de

corrente contínua, o controle bidirecional de rotação.

O controle bidirecional de rotação utilizado para inverter a rotação de um motor

de corrente contínua é efetuado por um circuito denominado ponte H, que a disposição em

forma de H é de quatro transistores, conforme mostra a figura 10. Estes transístores,

comportam-se como chaves e são acionados aos pares, na diagonal, permitindo assim que a

corrente na carga circule em dois sentidos, dependendo de qual par de transístores é acionado.

14

Figura 10 - Circuito de controle de rotação bidirecional ponte H.

Fonte: Disponível em: <http://www.coep.ufrj.br/~jpaulo/MOTOR-DC-Euler.pdf> Acessado em: 3 de Fevereiro

de 2017.

Atualmente, existem circuitos integrados, que encapsulam dois circuitos de ponte

H, como é o caso do CI L298N, mostrado na figura 11.

Figura 11 – CI de ponte H L298VN.

Fonte: Disponível em: <http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXxwur.pdf>


Existe um shield de ponte H (figura 12) no mercado, que agrupa todos os

componentes necessários para funcionamento do CI L298N, sendo este capaz de operar em

tensões de até 46V e demandem uma corrente de no máximo 2A por canal. Possui quatro

entradas lógicas (In1, In2, In3 e In4), duas para cada canal, estas que conforme a combinação

da alimentação, altera o sentido da corrente na ponte. E outras duas entradas (EnA e EnB) que

15

servem para habilitar os dois canais individualmente. As entradas lógicas devem ser

alimentadas com tensão máxima de 5 Vcc.

Tabela 1 – Esquema de alimentação das entradas lógicas da ponte H.

SENTIDO

CORRENTE

In1 In2

HORÁRIO 1 0

ANTI-HORÁRIO 0 1

Fonte: Próprio autor.

Figura 12 – Shield de ponte H.

Fonte: Disponível em: < http://blog.filipeflop.com/wp-content/uploads/2013/03/Ponte_H_L298n31.jpg>


6.2.2. ATUADORES PNEUMÁTICOS

Historicamente, o uso do ar comprimido como fonte de energia mecânica, data de

2555 a.C. e tinha apenas a simples finalidade de produzir sons através da passagem do ar em

tubos com furos. Embora sua utilização seja bem antiga, somente no século XIX máquinas

complexas começaram a ser usadas, como locomotivas e perfuratrizes, mas ao invés de ar

comprimido era usado vapor sob pressão, produzido nas caldeiras. Mais tarde, no século XX,

na década de 1950, o ar comprimido começou a ter aplicações em automação industrial.

É uma fonte de energia largamente utilizado no meio industrial, devido a

facilidade de distribuição, armazenamento e pela segurança, visto que não é inflamável.

16

Embora possua muitas vantagens, algumas características negativas devem ser levadas em

consideração antes de sua escolha, como o alto nível de ruído, o custo de implantação, que é

relativamente alto e a necessidade de preparação do ar comprimido, pois impurezas e umidade

podem danificar seriamente os equipamentos.

A pneumática não se resume apenas nos equipamentos que utilizam o ar para

algum fim, mas sim todos os equipamentos envolvidos nos processos de geração do ar

comprimido (compressão), distribuição e condicionamento, e por fim, a utilização.

Entende-se como compressão, a redução do volume de uma determinada massa de

gás compressível confinada, como consequência, obtém-se o aumento de pressão e

temperatura deste gás. O equipamento que se destina a este fim e produz uma pressão

diferencial em relação a pressão atmosférica maior do que 2,5 Kgf/cm² denomina-se

compressor.

Após o estágio da compressão, o ar comprimido precisa passar por uma

preparação, para que impurezas e umidade sejam removidas, pois os equipamentos que

utilizam o ar comprimido são extremamente delicados e requerem remoção de impurezas e

umidade, seguido da armazenagem, conforme a figura 13.

Figura 13 – Fluxograma referente às etapas de preparação do ar comprimido.

Fonte: Disponível em: < http://sites.poli.usp.br/d/pmr2481/pneumat2481.pdf > Acessado em: 4 de fevereiro de

2017.

Após estas etapas, o ar comprimido está pronto para ser distribuído através das

tubulações, normalmente aéreas e de cor azul.

É comum que o ar comprimido seja lubrificado (diluição de óleo especifico) antes

de utilizado, para que as peças móveis tenham funcionamento suave e evitar o desgaste

prematuro dos anéis de vedação.

Na etapa de utilização, encontram-se os últimos componentes do sistema

pneumático, os atuadores e válvulas.

17

Os atuadores lineares são conjuntos cilindro-pistão que convertem energia do ar

comprimido em movimento linear, podendo ser encontrados em diversos tipos, porém os mais

comuns são os cilindros de simples ação e de dupla ação. Nos cilindros de simples-ação, o ar

realiza trabalho em apenas um sentido, no avanço, sendo que o retorno do pistão é feito por

uma mola. Para que haja avanço, basta pressurizar a única entrada existente e para retorno,

despressurizar. Os de dupla-ação, possuem duas entradas e o ar realiza trabalho no sentido de

avanço e retorno. Para avançar, é necessário que a linha de retorno esteja despressurizada e a

linha de avanço, pressurizada e vice-versa.

Os atuadores rotativos também são utilizados no meio industrial, como os motores

pneumáticos, que são cada vez mais empregados em ambientes potencialmente explosivos ou

demandem rotações elevadas. Funcionando de forma simples, ele converte o ar comprimido

em rotação e torque, oferecendo vantagens como aceleração rápida, torque de partida elevado,

dimensões reduzidas se comparadas a motores elétricos de mesma potência, possibilidade de

sofrer sobrecargas sem problemas e outras.

Para atender as diversas necessidades da indústria, os atuadores pneumáticos

precisam ter comportamentos variáveis, conforme as necessidades impostas em cada

atividade. Os equipamentos responsáveis por conferir múltiplas ações a estes atuadores, são as

válvulas. Neste trabalho serão apresentadas somente as válvulas direcionais, de controle de

vazão e para controle de vácuo.

As válvulas direcionais são utilizadas no comando e emissão de sinais em

circuitos pneumáticos, servindo como elementos controladores do sentido de escoamento do

ar comprimido, emissoras de sinais de partida, fim de curso e outros. Estas, têm seu

funcionamento determinado pela sua construção, podendo ser classificadas de acordo com o

número de posições de trabalho (2, 3 ou 4) e vias de escoamento (2, 3, 4 ou 5). Por exemplo,

uma válvula de 5 vias e 2 posições de trabalho (figura 14), pode ser utilizada para promover o

avanço e recuo de um cilindro de dupla ação, ou seja, de acordo com a posição da válvula,

ocorrerá avanço ou recuo.

18

Figura 14 – Válvula 5/2 vias pilotada.

Fonte: Disponível em:

<http://2.bp.blogspot.com/_qjfmaGawmmQ/TITPLe7KTTI/AAAAAAAAAEM/sLqfxE0cj2U/s1600/5_2.JPG>


Na figura 14, as tomadas de pressão representadas por 12 e 14, servem para

comutar a posição da válvula, ou seja, caso a tomada 12 seja pressurizada, a posição de

trabalho da válvula permitirá passagem de ar comprimido de 1 para 2 e no caso de

pressurização da tomada 14, a passagem é de 1 para 4.

A movimentação do carretel de uma válvula, pode ser feito por um piloto, através

de ar comprimido, pode ser feito através de um botão ou rolete e também pode ser feito por

um solenoide, que usa eletricidade para gerar um campo magnético em torno de uma bobina e

assim mover o carretel com a força eletromagnética. As figuras 15 e 16, exemplificam o

funcionamento desta válvula em dois diferentes tipos de acionamento.

Figura 15 – Válvula 5/2 vias com acionamento muscular e retorno por mola.

Fonte: Disponível em: <http://138.100.80.137/wikifab/images/9/92/Doble_efecto_52_6761.jpg> Acessado em:

06 de fevereiro de 2017.

19

Figura 16 – Circuito de acionamento de cilindro de dupla ação com válvula 5/2 vias solenoide com retorno por

mola.


<http://wikifab.dimf.etsii.upm.es/wikifab/images/thumb/b/b9/Electroneu207373.jpg/400px-

Electroneu207373.jpg> Acessado em: 06 de fevereiro de 2017.

Nos sistemas pneumáticos, em muitas situações torna-se necessário regular vazões

para que se possa controlar velocidades de atuadores lineares e rotativos, para este fim, as

válvulas redutoras de vazão são empregadas. Apesar de não ser o único tipo de válvula de

controle de vazão, neste trabalho, interessa apenas a redutora de vazão.

Como a vazão de um fluido é diretamente proporcional à área de escoamento,

para que a reduza, basta diminuir a área de passagem por meio de um ajuste, geralmente,

manual. A figura 17 apresenta o corte desta válvula.

Figura 17 – Válvula redutora de vazão.

Fonte: Disponível em: <https://tobiasmugge.files.wordpress.com/2008/10/apostila-pneu.pdf> Acessado em: 06

de fevereiro de 2017.

20

Muito empregado na indústria, o vácuo pode ser definido como um volume de

controle cuja pressão é inferior à pressão atmosférica, podendo este ser obtido a partir de uma

bomba de vácuo ou pelo princípio de Venturi. Este último, consiste na passagem de ar

comprimido em um tubo contendo um ponto estreitamento da secção transversal, que quando

submetido a passagem de ar comprimido, ocorre aceleração e, consequentemente, aumento de

velocidade de escoamento, que é resultado da conversão da pressão estática do ar comprimido

em energia cinética. Um segundo orifício é colocado neste ponto de estreitamento, criando o

efeito de sucção.

A válvula geradora de vácuo faz uso do princípio de Venturi para produzir vácuo,

como pode ser observado na figura 18.

Figura 18 – Válvula geradora de vácuo

Fonte: Disponível em: <https://www.festo.com/rep/pt-br_br/assets/FAQ12373_en.gif> Acessado em: 06 de

fevereiro de 2017.

6.3. SISTEMAS TRANSDUTORES

Transdutores são definidos como dispositivos que convertem uma grandeza de

entrada em uma grandeza de saída. Os transdutores mais comuns, são os que convertem uma

grandeza física em uma grandeza elétrica, através de elementos que se sensibilizam a algum

fenômeno, corpo ou substância.

21

Figura 19 – Esquema de funcionamento de um transdutor.

Fonte: Disponível em: <https://chasqueweb.ufrgs.br/~valner.brusamarello/eleinst/ufrgs6.pdf> Acessado em: 07

de fevereiro de 2017.

Enquanto que um transdutor apenas reage a um estimulo e fornece uma resposta,

como pode ser visto na figura 19, um sensor, que possui um transdutor internamente,

condiciona esta resposta para algum fim prático.

Os sensores podem ser analógicos ou digitais, isto é, quando analógicos, fornecem

um sinal contendo infinitos valores, dentro de uma faixa, correlacionados ao estimulo de

entrada e quando digitais, fornecem uma saída binária para representar apenas dois estados

(Ex.: presença / ausência).

Como existe uma grande diversidade de sensores, para fins práticos, neste

trabalho serão abordados apenas os tipos usados na elaboração deste trabalho, os sensores

óptico, magnético, capacitivo, eletromecânico, pressostato e de corrente elétrica.

6.3.1. SENSORES ÓPTICOS

Os sensores do tipo óptico que foram usados neste trabalho, são discretos e se

baseiam no princípio da reflexão em que raios de luz visível ou não, emitidos por um diodo

emissor de luz, incidam sobre um objeto e este, atuando como um refletor, provoca o retorno

destes raios para um fotorreceptor (geralmente um foto-transistor), que responde alterando o

estado da saída. Este princípio pode ser observado na figura 20.

22

Figura 20 – Sensor óptico de reflexão difusa.

Fonte: Disponível em: < http://www.mecaweb.com.br/eletronica/content/image/difu_optico.gif > Acessado em:

07 de fevereiro de 2017.

Assim como um transistor convencional, o foto-transistor (figura 21) também é

uma união de dois diodos de junção, porém, possui o efeito fotoelétrico associado. Possuindo,

em geral, apenas dois terminais acessíveis, coletor e emissor.

A incidência de luz ocasiona a formação de lacunas na vizinhança da junção base-

coletor, esta tensão conduzirá as lacunas para o emissor e os elétrons passarão do emissor para

a base, provocando aumento da corrente na base e, consequentemente, variação corrente no

coletor beta vezes maior, onde beta é um valor fornecido pelo fabricante. A variação da

corrente é proporcional a intensidade de luz.

Como a base é desconectada nos foto-transistores, a corrente do coletor depende

apenas da intensidade de luz incidente, portanto, na ausência de luz, a corrente de base será

zero e o transistor se comportará como chave aberta, resultando na tensão do coletor igual a

tensão de polarização e quando há presença de luz, a tensão do coletor diminuirá com o

aumento da corrente. Devido a isto, a aplicação mais comum dos foto-transistores é como

interruptor ON/OFF.

Figura 21 – Foto-transistor

Fonte: Disponível em: <https://www.ld-didactic.de/phk/images/150dpi/539047.jpg> Acessado em: 07 de

fevereiro de 2017.

23

6.3.2. SENSORES MAGNÉTICOS

São sensores discretos cuja comutação de estado ocorre quando submetidos à ação

de algum campo magnético. Sua estrutura básica é um invólucro de vidro contendo um gás

inerte e um par de laminas de material ferromagnético, como pode ser visto na figura 22.

Geralmente são usados para demarcar posições em sistemas de automação.

Figura 22 – Sensor Magnético.

Fonte: Disponível em: <https://www.portaleletricista.com.br/wp-content/uploads/2013/10/campo-

magnetico2.png> Acessado em: 07 de fevereiro de 2017.

6.3.3. SENSORES CAPACITIVOS

O sensor capacitivo usado neste trabalho (figura 23) é do tipo discreto, ou seja,

detecta apenas a presença ou ausência de um objeto em frente a face do sensor.

Seu princípio de funcionamento é basicamente o mesmo de um capacitor

convencional, que possui duas placas condutoras separadas por um material dielétrico, sendo

que o valor da capacitância é determinado pelo índice de permissividade elétrica do dielétrico

24

e pela área “A” das placas. É importante ressaltar que a capacitância é inversamente

proporcional à distância “d” entre as superfícies.

O que difere um capacitor de um sensor capacitivo, é o material dielétrico, que no

sensor, é o próprio material a ser detectado. Neste caso, a capacitância é alterada pela

presença ou não de objeto na frente do sensor, pela distância que este objeto se encontra da

superfície de leitura e pelo material do objeto. A alteração da capacitância, representa uma

variação no sinal elétrico emitido pelo dispositivo, podendo então identificar presença ou

ausência e até mesmo tipo de material que compõe o objeto. No entanto, nosso interesse neste

trabalho, é apenas no sensor capacitivo digital, composto por uma ponta capacitiva, um

retificador de sinal, um oscilador, um circuito de filtragem e um circuito de saída. Este detecta

apenas a presença ou ausência de objeto, fornecendo uma saída binária, de modo que quando

não há objeto na frente do sensor, o oscilador está inativo e com a aproximação, a variação na

capacitância é detectada e ao atingir um valor determinado, o oscilador entra em operação,

ativando o circuito de saída e assim, alterar o estado desta.

Figura 23 – Sensor Capacitivo.


<https://4.bp.blogspot.com/_y3qoFMOPT6Y/SDJbjt3B0oI/AAAAAAAAABs/RMvx8K3cqxE/s320/002914630

01096977285. jpg> Acessado em: 07 de fevereiro de 2017.

6.3.4. SENSORES ELETROMECÂNICOS

Usados como demarcadores de posição, estes, por possuírem partes mecânicas,

com o tempo sofrem desgastes e perdem a confiabilidade, mas devido ao baixo custo, são

amplamente empregados na indústria. A figura 24 esquematiza a construção destes sensores.

25

Figura 24 – Sensor eletromecânico ou de Rolete.

Fonte: Disponível em: <https://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAAfBl0AI-13.jpg> Acessado em: 07 de

fevereiro de 2017.

6.3.5. PRESSOSTATO

Dispositivo discreto utilizado para detecção de diferença de pressões entre duas

linhas de ar comprimido e também para detecção de vácuo, que possui um fole metálico

tensionado por mola, que se desloca conforme a diferença de pressões existente entre as duas

entradas de pressão. Um sinal discreto é gerado assim que a pressão diferencial máxima é

atingida, lembrando que esta pode ser ajustada por um parafuso. O equipamento descrito pode

ser observado na figura 25.

Obs.: Quando este dispositivo for utilizado para detecção de vácuo, uma entrada

deve ser conectada à linha contendo vácuo e a outra deve ficar desconectada.

Figura 25 – Pressostato em corte.

Fonte: Disponível em: <https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/339929/PEN-M5_2002-

05b_661078d2.pdf> Acessado em: 07 de fevereiro de 2017.

26

6.4. CONTROLADORES LÓGICO-PROGRAMÁVEIS - PLC

São computadores projetados para operarem em ambiente industrial e cumprirem

a tarefa de controlar diversos tipos processos. Compostos basicamente de três módulos:

módulo de entradas, unidade central de processamento (CPU) e módulo de saídas, conforme a

figura 26.

Figura 26 – Esquema básico de um PLC.

Fonte: Disponível em: <http://www2.pelotas.ifsul.edu.br/gladimir/Apostila%20de%20PLC_Gladimir.pdf>


Um CLP quando ligado, imediatamente é verificado o estado da memória, se

existe um programa de usuário e faz a leitura dos módulos de entradas e saídas. Caso exista

um programa de usuário instalado, um ciclo repetitivo, chamado ciclo de varredura (figura

27), se inicia, monitorando os estados das entradas e saídas, os gravando na memória

(imagem) e comparando esta, com o programa do usuário, em seguida, os estados das saídas

são atualizados conforme o programa.

Figura 27 – Ciclo de varredura em um PLC.

Fonte: Disponível em: < http://www2.pelotas.ifsul.edu.br/gladimir/Apostila%20de%20PLC_Gladimir.pdf>


27

Alguns PLC’s podem trabalhar com informações analógicas, permitindo a

obtenção de informações de transmissores analógicos e envio de sinais de controle para

atuadores analógicos, como inversores de frequência, posicionadores de válvulas e outros.

Mas, no caso em questão, o PLC utilizado consegue manipular apenas informações digitais,

portanto quando se tratar de PLC neste trabalho, se refere apenas aos digitais.

Módulo de Entradas: É a interface do PLC por onde entram os sinais discretos

advindos do processo ou operador.

Módulo de Saídas: É a interface do PLC que o permite ligar e desligar um

equipamento.

A figura 28, mostra esquematicamente como as ligações elétricas são feitas nas

entradas e saídas digitais de um PLC.

Figura 28 – Esquema de ligações elétricas de entradas e saídas em um PLC.

Fonte: Disponível em: <http://www2.pelotas.ifsul.edu.br/gladimir/Apostila%20de%20PLC_Gladimir.pdf>


Estes equipamentos podem ser programados em diversas linguagens, porém a

mais utilizada, é Ladder, linguagem que se popularizou devido a semelhança com a

representação de esquemas elétricos, que já era dominada na época em que a General Motors

desenvolveu o PLC. Esta semelhança pode ser observada na figura 29.

28

Figura 29 – Simbologia básica do diagrama Ladder.



Ao elaborar a programação, é necessário que os elementos usados sejam

endereçados, para que o PLC identifique no hardware qual entrada, saída ou elemento da

memória está sendo referido, como pode ser observado na figura 30.

Figura 30 – Esquema de ligações elétricas e programação Ladder



29

7. ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO

O ITS PLC PROFESSIONAL é um software desenvolvido pela REAL GAMES

voltado para ensino e prática de programação de PLC’s. Este, possui além do Pick and Place,

outros quatro tipos comuns de processos, que possuem como principal atrativo, o realismo.

Cada sistema é uma simulação visual de um sistema industrial que inclui sensores e

actuadores (virtuais) para que o seu estado possa ser sentido pelo PLC. O objectivo é

programar o PLC para controlar cada sistema virtual como se de uma máquina real

se tratasse. [...] A troca de informação entre o PLC e o sistema virtual é realizada

através de uma placa de aquisição de dados (DAQ), com 32 canais I/O isolados e

interface USB. (Real Games LDA, 2011, p. 5)

A figura 31, mostra esquematicamente como é feita a troca de informações entre o

sistema simulado e o PLC, sob o intermédio de uma placa de aquisição de dados.

Figura 31 – Esquema de funcionamento do simulador.

Fonte: Real Games LDA. ITS PLC Manual do Utilizador Professional Edition, 2011. 63 p.

Foram levantadas informações sobre o funcionamento do processo, localização

dos sensores presentes no processo, atuadores, e também arbitradas as possíveis tecnologias

envolvidas, visto que o desenvolvedor do software não esclarece esse tipo de informação.

A seguir, serão apresentadas ilustrações retiradas do manual do utilizador do

software ITS PLC, que evidenciam a estrutura, os possíveis movimentos (figura 32),

sequenciamento (figura 33) e localização dos sensores (figura 34) e atuadores (figura 35).

30

Figura 32 – Ilustração dos possíveis movimentos do Pick and Place.


Figura 33 – Sequência dos movimentos do manipulador cartesiano.


31

Figura 34 – Localização dos sensores.


Os sensores 0 e 1, são usados para identificar o tipo de peça, que conjuntamente,

funcionam como um decodificador. Quando a peça for do tipo 1, apenas o sensor 0 é

estimulado, quando for do tipo 2, apenas o sensor 1 é estimulado, já peças do tipo 3

estimulam ambos os sensores. O sensor 2 identifica a presença de peça na zona de preensão.

O sensor 3 identifica caixa na zona de preenchimento. O sensor 4 identifica que o

manipulador está na zona de preensão. O sensor 5 identifica a movimentação do manipulador

no eixo cartesiano. O sensor 6 marca o fim de curso superior do eixo vertical do manipulador,

da mesma forma funciona o sensor 7, porém este marca o fim de curso inferior. O sensor 8

identifica se a garra magnética está ativa ou não.

Figura 35 – Localização dos atuadores.


32

O atuador 0 é o motor elétrico que confere movimento a esteira rolante que

transporta as peças. O atuador 1 é o motor elétrico que confere movimento a esteira de caixas.

Os atuadores 2 e 3 são responsáveis pelo movimento do eixo longitudinal. Os atuadores 4 e 5

são responsáveis pelo movimento do eixo transversal. O atuador 6 faz o movimento

descendente do eixo vertical. O atuador 7 é uma ventosa à vácuo.

Deu-se início à elaboração do trabalho com a desmontagem da estrutura e em

seguida, limpeza e remontagem. Foram testados todos os componentes presentes, para

assegurar o correto funcionamento do conjunto. A estação Pick and Place antes do início do

trabalho, foi fotografada e pode ser vista na figura 36.

Figura 36 – Estação antes do início do trabalho.


7.1. SENSORES UTILIZADOS

Neste item, serão apresentadas as tecnologias usadas nos sensores encontrados no

processo Pick and Place.

33

7.1.1. SENSOR 0 E SENSOR 1

O manual do software ITS PLC PORFOESSIONAL informa que a identificação

do tipo de peça é feita por meio de reconhecimento de imagem (figura 37a) dos três tipos de

peças (figura 38a), mas para simplificar o desenvolvimento do modelo icônico, foi usado o

que o laboratório dispunha, dois sensores do tipo óptico por reflexão difusa (figura 37b), com

condução dos raios luminosos via fibra óptica, enquanto que os três tipos de peças foram

pintadas com três diferentes combinações usando preto e branco (figura 38b). Os dois

sensores foram conectados às entradas digitais I0.0 e I0.1 do PLC Allen-Bradley Micrologix

1000. Estes equipamentos possuem quatro terminais, dois usados para alimentação em 24 Vcc

e dois para sinal (um normal aberto e outro normal fechado), sendo que apenas o terminal

normal aberto foi conectado ao PLC.

Figura 37a – Sensores 0 e 1 encontrados no simulador.


34

Figura 37b – Sensor 0 e 1 usados no modelo icônico, óptico de reflexão difusa.


Figura 38a – Sistema de decodificação de tipos de peça do simulador.


Figura 38b – Sistema de decodificação desenvolvido para o trabalho.


35

7.1.2. SENSOR 2

Embora o sensor 2 encontrado no simulador seja do tipo óptico de barreira (figura

39a), a tecnologia escolhida para cumprir este papel no modelo desenvolvido, foi a capacitiva

(figura 39b), que também funciona de forma discreta, alterando o seu estado assim que um

objeto se aproxima da face do sensor. Este sensor foi conectado à entrada digital I0.2 do PLC

Allen-Bradley Micrologix 1000. Este equipamento possui três terminais, dois usados para

alimentação de 24 Vcc e um para sinal, normal aberto, devendo este ser conectado à entrada

discreta do PLC.

Figura 39a – Sensor 2 encontrado no simulador.


Figura 39b – Sensor 2 usado no modelo icônico, tipo capacitivo.


36

7.1.3. SENSOR 3

O sensor usado para identificar a chegada de caixa na zona de preenchimento não

é indicado pelo desenvolvedor, nem pode ser deduzido pela imagem (figura 40a), portanto foi

designado para esta função, o tipo eletromecânico, acionado por uma haste (figura 40b). Este

equipamento possui três terminais, um para ser ligado no positivo da fonte de 24 Vcc e dois

para sinal (um normal fechado e um normal aberto), sendo o NA conectado à entrada discreta

do PLC.


Fonte: Real Games LDA. ITS PLC Manual do Utilizador Professional Edition, 2011. 63 p

Figura 40b – Sensor 3 usado no modelo icônico, eletromecânico.


37

7.1.4. SENSOR 4

Embora o sensor 4 seja um sensor propriamente dito no simulador (figura 41a),

este foi implementado no modelo desenvolvido, por uma condição, determinada pela ativação

do sensor eletromecânico acionado por rolete Y0 e do sensor magnético X0 (figura 41b).

Portanto, estes dois sensores foram ligados às entradas I0.6 e I0.0 do PLC FESTO e quando

ambos estão ativados, uma saída (O0.6) deste PLC é ativada (figura 41c), sendo esta,

conectada à entrada I0.4 do PLC ALLEN-BRADLEY. O sensor eletromecânico possui três

terminais, um para ser ligado no positivo da fonte de 24 Vcc e dois para sinal (um normal

fechado e um normal aberto), sendo o NA conectado à entrada discreta do PLC e o magnético

possui também três terminais, porém, dois usados para alimentação de 24 Vcc e um para

sinal, normal aberto, devendo este ser conectado à entrada discreta do PLC.



38

Figura 41b – Sensores da posição de preensão


Figura 41c – Sensor 4 implementado via programação de PLC.


7.1.5. SENSOR 5

Embora no simulador a identificação do movimento cartesiano seja feita por

sensor (figura 42a), no modelo icônico desenvolvido, o sinal discreto que identifica a

movimentação do manipulador cartesiano, vem de uma saída discreta do PLC secundário

FESTO, usado para fazer o comando de uma ponte H, que acionar os motores do eixo

cartesiano. A lógica implementada neste PLC determina o acionamento da saída discreta

O0.7, caso qualquer uma das saídas discretas (O0.0, O0.1, O0.2 e O0.3) que ativam as

entradas lógicas da ponte H (IN1, IN2, IN3 e IN4), esteja ativada (figura 42b). Então é feita

uma ligação elétrica entre esta saída (O0.7) e a entrada digital I0.5 do PLC primário Allen-

Bradley Micrologix 1000.

39



Figura 42b - Saída ativada com a movimentação do manipulador.


7.1.6. SENSOR 6 E SENSOR 7

De natureza magnética, estes sensores detectam a posição do cilindro através de

uma cinta magnética que circunda o êmbolo do pistão. Dessa forma, quando o cilindro se

encontra avançado, o sensor inferior fica ativado enquanto o superior fica desativado e vice-

versa, conforme é observado nas figuras 43a e 43b. Estes equipamentos possuem três

terminais, dois usados para alimentação de 24 Vcc e um para sinal, normal aberto, devendo

este ser conectado à entrada discreta do PLC.

40

Figura 43a – Sensores 6 e 7 encontrados no simulador.


Figura 43b – Sensores 6 e 7 do modelo icônico, magnéticos.


7.1.8. SENSOR 8

No simulador, a função garra é feita via eletromagnetismo e não é explicito o que

foi usado para identificar existência de peça presa nesta garra, indicando apenas sua

41

localização (figura 44a). No modelo desenvolvido, por usar vácuo para segurar peças, foi

usado um pressostato ou chave de pressão diferencial (figura 44b), que comuta o seu estado

quando a diferença de pressões entre os dois pontos de entrada, produz força suficiente para

vencer a ação da mola e provocar o contato elétrico. A comutação do estado ocorre no

momento exato em que uma peça é segurada, pois a pressão no interior da ventosa é muito

menor do que a pressão atmosférica. Como é usada para detectar vácuo, apenas uma tomada é

conectada. Este equipamento possui três terminais, dois usados para alimentação em 24 Vcc e

um para sinal, devendo este ser conectado à entrada discreta do PLC.



Figura 44b – Sensor 8 usado no modelo icônico, pressostato.


42

7.2. ATUADORES

Neste item, serão apresentados todos os atuadores usados neste modelo de

processo.

7.2.1. ATUADOR 0

Motor que move a esteira que transportadora de peças. A figura 45a, mostra este

atuador no simulador, demarcado por uma seta vermelha e a figura 45b, mostra a esteira

utilizada no modelo desenvolvido. A tensão de operação deste equipamento deve ser em torno

de 24 volts em corrente contínua.

Figura 45a – Esteira de peças encontrada no simulador.


43

Figura 45b – Esteira de Peças no modelo icônico.


7.2.2. ATUADOR 1

Motor da esteira que transporta caixas. No simulador, evidenciado por uma seta

vermelha na figura 46a e no modelo desenvolvido, mostrado na figura 46b. Este equipamento

é alimentado com 24 Vcc.

Figura 46a – Esteira de peças encontrada no simulador.


44

Figura 46b – Esteira de Caixas no modelo icônico.


7.2.3. ATUADOR 2, 3, 4 e 5

Os atuadores 2, 3, 4 e 5, servem para conferir movimento ao manipulador

cartesiano (figura 50). Estes atuadores possuem uma peculiaridade em sua atuação, pois ela é

dividida em estágios, em que cada pulso dado pela saída discreta a qual é conectado este

atuador, representa um estágio, portanto dois pulsos são traduzidos em dois estágios e assim

sucessivamente. No simulador, estes atuadores são ativados diretamente pelas saídas O0.2,

O0.3, O0.4 e O0.5, respectivamente e param sempre nas devidas posições.

Devido ao desenvolvedor do software não especificar o sistema que possibilita

este funcionamento, foi preciso desenvolver uma técnica que possibilitasse a movimentação

do manipulador e que parasse nas 9 posições de uma matriz 3x3, da mesma forma que ocorre

no simulador ITS PLC.

Para possibilitar esta funcionalidade, foram usados sensores magnéticos para

determinar as posições de parada, 3 para cada dimensão da matriz e um sensor do tipo

eletromecânico acionado por rolete, para posicionamento do manipulador na zona de preensão

de peças (figura 47). O grande problema em adicionar estes sensores, é que haveria

necessidade de modificar no código de programação do PLC elaborado para automatizar o

processo simulado, portanto, fugiria do objetivo principal deste trabalho.

45

Figura 47 – Sensores de posicionamento do manipulador cartesiano.


Buscando soluções para este problema, foram usados os ensinamentos dados ao

longo do curso para elaborar um sistema independente que possibilitasse o acionamento dos

motores do manipulador cartesiano, bem como as devidas paradas nas posições determinadas.

Então foi usado um shield de ponte H (apresentado na fundamentação teórica)

para inverter a rotação dos motores e um PLC adicional, para fazer a leitura dos sensores da

matriz e conforme a lógica implementada (APÊNDICE A), ativar quatro de suas saídas (O0.0,

O0.1, O0.2 e O0.3), que foram devidamente conectadas às entradas do shield. O sentido de

rotação dos dois motores, é determinado pela combinação dos acionamentos das entradas I1.0,

I1.1, I1.2 e I1.3 do PLC FESTO, conectadas às saídas discretas O0.2, O0.3, O0.4 e O0.5

respectivamente, do PLC Allen-Bradley Micrologix 1000. Quando a entrada I1.0 do PLC

FESTO receber um pulso, a saída O0.0 deste mesmo PLC (conectada à IN1 do shield) será

ativada, fazendo mover o manipulador no eixo transversal, para a esquerda, e desativada

assim que este passar por um dos três sensores magnéticos instalados neste eixo, quando a

entrada I1.1 receber um pulso, a saída O0.1 (conectada à IN2) será ativada, movendo o

manipulador no mesmo eixo, porém para a direita e desativada quando este passar por um dos

sensores magnéticos. A mesma lógica acontece na movimentação do manipulador no eixo

longitudinal, quando I1.2 receber um pulso, a saída O0.2 (conectada à IN3) será ativada, o

movendo em direção à zona de preensão e quando o pulso ocorrer em I1.3, a movimentação

46

será em direção a zona de preenchimento, parando sempre ao encontro de um sensor instalado

no eixo. Vale lembrar que os pulsos nestas entradas, ocorrem somente com o manipulador

parado.

A tabela de alocação das entradas e saídas discretas do PLC FC21 Festo se

encontra no APÊNDICE B.

Tabela 2 – Tipo de movimento versus entradas ativadas no PLC FC21 Festo.

TRANSVERSAL

DIREITA

TRANSVERSAL

ESQUERDA

LONGITUDINAL EM

DIREÇÃO A ZONA DE

PREENSAO

LONGITUDINAL EM

DIREÇÃO A ZONA DE

PREENCHIMENTO

I1.0 n 0 0 0

I1.1 0 n 0 0

I1.2 0 0 n 0

I1.3 0 0 0 n

Fonte: Próprio Autor.

Obs.: n é o número de pulsos nas devidas entradas digitais.

O número de pulsos nestas entradas além de determinarem a direção do

movimento, também determinam a posição do manipulador quando este estiver movendo uma

peça em direção à zona de preenchimento. As entradas I0.1 e I0.2 do PLC FESTO recebem

pulsos apenas para executarem o movimento de retorno do manipulador, ou seja, após deixar

uma peça na caixa e estiver voltando para a zona de preensão, portanto, o número de pulsos

nestas entradas deve ser o suficiente para satisfazer a condição de posição inicial.

Tabela 3 – Combinação de pulsos versus posição de parada do manipulador na zona de preenchimento de caixas.

I1.0 = 0

I1.3 = 3

I1.0 = 1

I1.3 = 3

I1.0 = 2

I1.3 = 3

I1.0 = 0

I1.3 = 2

I1.0 = 1

I1.3 = 2

I1.0 = 2

I1.3 = 2

I1.0 = 0

I1.3 = 1

I1.0 = 1

I1.3 = 1

I1.0 = 2

I1.3 = 1


47

A tabela 3 é uma matriz 3x3, que representa a caixa presente no processo Pick and

Place e apresenta as combinações de pulsos nas entradas I1.0 e I1.3 necessárias para mover o

manipulador para qualquer posição desta.

O CLP secundário, é um FC21 fabricado pela FESTO que possui doze entradas

digitais e oito saídas digitais (figura 48). Apenas sete entradas e seis saídas foram usadas. Às

entradas foram ligadas seis sensores magnéticos e um sensor eletromecânico de rolete,

operando em 24 Vcc e às saídas, foram ligadas as quatro entradas do shield de ponte H,

fornecendo 5 Vcc e as entradas I0.4 e I0.5 do PLC Allen-Bradley, fornecendo 24 Vcc, vide

figura 49. A alimentação da CPU deve ser com 110 Vca.

Figura 48 – PLC FESTO FC21

Fonte: Disponível em: <https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/405898/FEC-FC21_2002-

06_655842d2.pdf> Acessado em: 17 de fevereiro de 2017.

Figura 49 – Interação do PLC FESTO com o shield ponte H.


48

Figura 50 – Atuadores 2,3,4 e 5 encontrados no simulador.


7.2.4. ATUADOR 6

O atuador 6 é responsável por executar o movimento descendente. No simulador,

este é apenas indicado, não especificando o tipo de acionamento (figura 51a). No modelo

desenvolvido, este atuador é pneumático e acionado por uma válvula 5/2 vias

eletropneumática, com retorno do carretel por mola (figuras 51b e 51c). Esta, quando

alimentada com tensão de 24 Vcc promove o avanço do pistão e quando tem a alimentação

bloqueada, ocorre o retorno.

49

Figura 51a – Atuador 6 encontrado no simulador.


Figura 51b – Válvula 5/2 vias eletropneumática com retorno por mola.


50

Figura 51c – Atuador 6 no modelo icônico, cilindro dupla-ação


7.2.5. ATUADOR 7

No simulador, é um disco eletromagnético (figura 52a) e no modelo desenvolvido,

é uma ventosa à vácuo, acionada por uma válvula 3/2 vias eletropneumática com retorno do

carretel feito por mola junto à uma válvula geradora de vácuo (figuras 52b, 52c e 52d). A

válvula 3/2 vias quando alimentada, o carretel se desloca e libera ar para uma válvula

geradora de vácuo e quando a alimentação é bloqueada, o carretel retorna e impede a

passagem de ar.

Figura 52a – Atuador 7 encontrado no simulador.


51

Figura 52b – Válvula Geradora de Vácuo


Figura 52c – Válvula 3/2 vias eletropneumática com retorno por mola.


Figura 52d – Atuador 7 no modelo icônico, Ventosa à vácuo.


52

7.3. PLC ALLEN-BRADLEY MICROLOGIX 1000

Como todo processo industrial automatizado, este também requer uma unidade de

processamento de informações, sendo na maioria das vezes um Controlador Lógico-

Programável. O PLC utilizado para automatizar o Pick and Place, é o Allen-Bradley

Micrologix 1000 (figura 53), fabricado pela Rockwell Automation, com 20 entradas digitais,

12 saídas a relé. A tensão de nível alto nas entradas, é de 24 Vcc, já as saídas podem acionar

cargas cuja potência não ultrapasse 1440 VA, operando em corrente contínua ou alternada

(informações obtidas na etiqueta do fabricante na lateral esquerda do equipamento). A

alimentação do equipamento pode ser feita em 120/240 Vac.

Este modelo de PLC é programado a partir do software RS Logix Micro, para

PC’s Windows®. A comunicação entre o PLC e o PC, é via protocolo RS 232, através de um

cabo com conector DB9, para conectar ao PC e conector de 8 pinos mini DIN para conectar

ao PLC.

Vale lembrar que este PLC é programado com o mesmo código de programação

utilizado para programar o Pick and Place, sendo tarefa do usuário da ferramenta

desenvolvida, criar esta programação.

Figura 53 – PLC Allen-Bradley Micrologix 1000.


53

7.4. PEÇAS E CAIXAS

As peças e caixa foram elaboradas em conformidade com o projeto inicial, sendo

nove peças do tipo 3, nove peças reversíveis do tipo 1 / 2, elaboradas em madeira e pintadas

com tinta branca e preta, de uso específico para madeira e uma caixa em MDF contendo nove

posições internas, pintada com tinta spray de cor preta. Os exemplares estão na figura 54 e 55,

abaixo.

Figura 54 – Os três tipos de peças.


Figura 55 – Caixa.


54

7.5. PAINEL DE COMANDO

As botoeiras “iniciar”, “parar”, “emergência” e “reiniciar” foram fixadas em um

painel metálico (figura 56) e instaladas em conformidade com a tabela de alocação de

entradas e saídas discretas, disponível no manual do software ITS PLC Professional, sendo a

botoeira “iniciar” conectada à entrada discreta I0.12, “parar” conectada à I0.13, “reiniciar”

conectado à I0.14 e “emergência” conectado à I0.15.

Figura 56 – Painel de comando com as botoeiras.


7.6. MONTAGEM

Para uma visualização mais clara, foi elaborado um diagrama elétrico usando o

software AutoCAD Electrical, específico para desenho de projetos elétricos, podendo ser

analisado no apêndice D. Seguindo o diagrama, foram feitas todas as ligações elétricas entre

os PLC’s, sensores e atuadores (figura 57).

55

Figura 57 – Ligações elétricas.


56

8. CONCLUSÃO

A maiores dificuldade encontrada ao longo do desenvolvimento do modelo

icônico do Pick & Place, foi ao tentar solucionar o problema do sistema de posicionamento

do manipulador cartesiano através do sistema de pulsos. Como o fabricante do software

simulador inspirador não especifica que tipo de tecnologia é usada para este fim, foi

necessário desenvolver um sistema que fizesse o manipulador cartesiano se comportar da

mesma forma, tarefa que consumiu cerca de 40% do tempo total, grande parte com pesquisas

e tentativas frustradas ou inviáveis. O tempo restante foi dividido entre a montagem dos

elementos e escrita da monografia.

O procedimento para uso da ferramenta deve seguir os seguintes passos:

1º) Energizar os PLC’s;

2º) Carregar e executar o código que faz a automação do Pick &

Place no PLC ALLEN-BRADLEY MICROLOGIX 1000, após executá-lo no

simulador ITS PLC e constatar a ausência de erros;

3º) Alimentar os barramentos com as devidas tensões (~ 24 Vcc);

4º) Pressurizar a linha de ar comprimido (~ 4 Bar);

5º) Iniciar o processo com o pressionamento da botoeira “INICIAR”.

No simulador, a entrada de peças e caixas nas esteiras é feita de forma automática,

por um sistema independente do restante e não especificado pelo desenvolvedor do software.

No modelo desenvolvido, este sistema não foi desenvolvido e por esta razão, a colocação de

peças e caixas deve ser feita manualmente.

O resultado final (figura 58) obtido, cumpriu em todos os aspectos, os objetivos

inicialmente impostos, apresentando vasta semelhança com o modelo inspirador, tanto em

estética, quanto em funcionamento, além da extrema simplicidade de manuseio, que garante

excelência no uso como ferramenta didática para aulas práticas.

57

Figura 58 – Modelo Icônico em Estação Pick and Place Finalizado.


58

9. SUGESTÕES DE TRABALHOS FUTUROS

Devido ao prazo para conclusão deste trabalho ter se tornado curto, não foi

possível elaborar o sistema de entrada aleatória de peças e caixas nas esteiras, portanto fica a

sugestão para esta melhoria em um trabalho futuro, deixando assim o modelo ainda mais fiel

ao simulador ITS PLC.

A instalação elétrica de forma padronizada e organizada dentro de um painel

também não foi viável durante a execução deste trabalho, portanto, fica como sugestão para

um próximo trabalho, esta tarefa.

Uma outra sugestão, é elaborar outro modelo icônico baseado em um dos outros

quatro processos simulados, presentes no software em questão, aumentando a disponibilidade

de ferramentas didáticas no curso de Engenharia de Controle e Automação.

59

10. BLIBLIOGRAFIA

PAREDE, I.; GOMES, L. Eletrônica: Automação Industrial. São Paulo: Fundação Padre

Anchieta, 2011.

KOSOW, I. Máquinas Elétricas e Transformadores. 4ª ed. Porto Alegre: Globo, 1982.

Volume 1.

CARRARA, V. Introdução à Robótica Industrial. São José dos Campos: IMPE, 2015. 91 p.

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THOMAZINI, D.; ALBUQUERQUE, P. Sensores Industriais: Fundamentos e Aplicações. 5ª

ed. São Paulo: Érica, 2005. 222 p.

AHMED, A. Eletrônica de Potência. São Paulo: Prentice Hall, 2000.

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MAIA, D., Automação Industrial e Robótica. Disponível em:

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18 de janeiro de 2017.

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Disponível em: <http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-curso-dt-3-caracteristicas-e-

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especificacoes-de-motores-de-corrente-continua-conversores-ca-cc-artigo-tecnico-portugues-

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SOUZA, U., PEREIRA, T. Fotodiodos e Fototransistores. Disponível em:

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<http://www2.pelotas.ifsul.edu.br/gladimir/Apostila%20de%20PLC_Gladimir.pdf> Acessado

em: 06 de fevereiro de 2017.

61

APÊNDICE A – CÓDIGO DE PROGRAMAÇÃO IMPLEMENTADO NO PLC FESTO

FC21.

Figura 59 – Código de programação implementado no PLC FC21 FESTO.

62


63

APÊNDICE B – TABELA DE ALOCAÇÃO DAS ENTRADAS E SAÍDAS

DISCRETAS DO PLC FESTO FC21.

Tabela 4 – Tabela de alocação das entradas e saídas discretas do PLC Festo FC21.

ENDEREÇO TAGNAME

I0.0 X1

I0.1 X2

I0.2 X3

I0.3 Y1

I0.4 Y2

I0.5 Y3

I0.6 Y0

I0.7 -

I1.0 O0.2 PLC AB

I1.1 O0.3 PLC AB

I1.2 O0.4 PLC AB

I1.3 O0.5 PLC AB

O0.0 IN1 PONTE H

O0.1 IN2 PONTE H

O0.2 IN3 PONTE H

O0.3 IN4 PONTE H

O0.4 -

O0.5 -

O0.6 I0.4 PLC AB

O0.7 I0.5 PLC AB


64

APENDICE C – TABELA DE ALOCAÇÃO DAS ENTRADAS E SAÍDAS

DISCRETAS DO PLC ALLEN-BRADLEY MICROLOGIX 1000.

Tabela 5 – Tabela de alocação das entradas e saídas discretas do PLC Allen-Bradley Micrologix 1000.

ENDEREÇO TAGNAME

I0.0 SENSOR 0

I0.1 SENSOR 1

I0.2 SENSOR 2

I0.3 SENSOR 3

I0.4 O0.6 PLC FESTO

I0.5 O0.7 PLC FESTO

I0.6 SENSOR 6

I0.7 SENSOR 7

I0.8 -

I0.9 -

I1.0 -

I1.1 -

I1.2 INICIAR

I1.3 PARAR

I1.4 REINICIAR

I1.5 EMERGÊNCIA

O0.0 ATUADOR 0

O0.1 ATUADOR 1

O0.2 I1.0 PLC FESTO

O0.3 I1.1 PLC FESTO

O0.4 I1.2 PLC FESTO

O0.5 I1.3 PLC FESTO

O0.6 ATUADOR 6

O0.7 ATUADOR 7


65

APÊNDICE D – PROJETO ELÉTRICO DO MODELO

DESENVOLVIDO, ELABORADO NO AUTOCAD ELECTRICAL.

Figura 60 – Projeto elétrico no AutoCAD Electrical.


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