Lógica Sequencial - Cap. 4 (Parte 2)

Automação e

Controle Discreto

Controlador Lógico Programável

Lógica Sequencial Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira, M. Eng.

• Comportamento Dinâmico

– Situação Inicial

– Estados do Sistema de Comando

– Evolução entre Etapas

• Estrutura Sequencial

– Sequência Única

Exemplos de Sequência Única – linear e com seleção (Seletiva e

com Salto)

– Sequência Múltipla

Exemplo de Sequência Múltipla - com Paralelismo

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 2

Sumário


Comportamento Dinâmico

O comportamento dinâmico (evolução) do Grafcet

se baseia em alguns conceitos:

Situação Inicial

Estado do Sistema de Comando

Ocorrência de Transição


Situação Inicial

Uma etapa ativa na situação inicial deve ser grafada

por meio de um quadrilátero duplo como forma de

diferenciá-la das demais etapas do Grafcet.


Estados do Sistema de

Comando

1. Desenergizado – sem conexão com o mecanismo de comando.

2. Energizado e Inoperante - o sistema de

comando existe, mas não está receptivo a

nenhuma informação vinda do mecanismo

controlado. Não ocorrem evoluções.

3. Energizado e Operante – pelo menos 1 etapa

está ativa.


Evolução entre Etapas

A evolução do Grafcet corresponde à ocorrência

de uma transição, que ocorre quando:

1. a transição estiver válida

(relação associada ao argumento lógico);

2. a receptividade associada for verdadeira

(relação associada à lógica das premissas).

Itens / Exemplos Etapa (E3) Transição (T1) Etapa (E4)

(a) Não Ativa Não Válida Não Ativa

(b) Ativa Não Válida Não Ativa

(c) Não Ativa Válida Não Ativa

(d) Ativa Válida Não Ativa

(e) Não Ativa Válida Ativa





(d) Ativa Válida Não Ativa

(e) Não Ativa Válida Ativa



(a)

T1

E3

E4

(b)

T1

E3

E4

(c)

T1

E3

E4

T1

(e)

E3

E4

(d)

T1

E3

E4












A ocorrência de uma transição tem um tempo de duração

impulsional, equivalente no PLC ao tempo de um ciclo

de varredura.

Se uma mesma etapa

(E2) tiver que ser

simultaneamente

ativada e desativada,

ela mantém-se, por

definição, sempre

ativa. Barra Dupla


Estrutura Sequencial

Tipos de Estruturas Sequenciais:

• Sequência Única (sem ou com Divergência simples)

– LINEAR

– COM SELEÇÃO (Divergência Seletiva - única)

• SELETIVA - Divergência e Convergência em OU

• COM SALTO – Divergência de Avanço ou Retrocesso

• Sequência Múltipla (Divergência Simultânea)

– COM PARALELISMO – Convergência e Divergência em E (concorrente)


Estrutura de Sequência

Linear

Denomina-se seqüência única uma cadeia de

etapas e transições dispostas de forma

linear, tal que em sua estrutura cada etapa

é seguida por uma única transição e esta,

por sua vez, seguida de apenas uma etapa.

Não há, portanto, possibilidades de

desvios ou paralelismos.


Exemplo de Sequência Linear

– Esquema Funcional

• Equipamento para estampar peças plásticas formado por:

um dispositivo de carregamento de peças (por gravidade);

um cilindro 1 (alimentador – EV1);

um cilindro 2 (estampador – EV2);

um cilindro 3 (extrator – EV3).

Todos os três cilindros são de ação simples com retorno por mola, e têm seu avanço comandado pelas eletroválvulas

EV1, EV2 e EV3, respectivamente. A máxima excursão de cada cilindro é monitorada pela atuação dos sensores S1, S2 e S3 do tipo reed-switch. A expulsão da peça é realizada por um sopro de ar comprimido, obtido a partir do acionamento

da eletroválvula EV4, e efetivamente monitorada pela atuação do fotossensor (FS).

Condição inicial: todos os cilindros não estejam avançados (eletroválvulas desligadas).



– Esquema Tecnológico

Máquina para Estampar Peças



– GRAFCET

Máquina para Estampar Peças

... Assim, com a chave de partida

(PTD) acionada e estando a

máquina na condição inicial, deve-

se iniciar a operação. A seqüência

consiste em, primeiramente, colocar

uma peça no molde, recuar o

êmbolo do cilindro alimentador,

prensar o estampo sobre a peça

(aguardar um tempo de 2 s com a

peça sendo prensada) e atuar o

extrator e o bico de ar para retirada

da peça pronta.

OU

OU


Estrutura de Sequência

Seletiva

Uma estrutura com seleção entre

seqüências é utilizada quando

ocorrem "situações" em que

uma determinada seqüência

deva ser executada em

detrimento de outras. Tal

situação é graficamente

representada por um elemento

denominado divergência

seletiva, ou simplesmente:

divergência em OU.

Divergência Seletiva

Convergência Seletiva


Exemplo de Sequência Seletiva


• Máquina dispensadora de bebidas com as seguintes opções:

B1 - café puro;

B2 - café com leite;

B3 - chocolate quente, escolhida por uma chave seletora (B) de três posições.

O sistema é dotado de cinco reservatórios: R1 - café solúvel, R2 - leite em pó, R3 - chocolate, R4 - açúcar e R5 - água quente.

A dosagem de cada produto no copo é feita p/ abertura temporizada das válvulas VR1, VR2, VR3, VR4 e VR5,

respectivamente. Há também um dispositivo eletromecânico (AC) para alimentação de 1 copo descartável a cada vez.

• O sistema prevê três níveis de liberação de açúcar: A1 -

amargo, A2 – doce e A3 – extradoce (chave seletora).




Máquina para Bebidas Quentes



– GRAFCET

... Assim, com um nível de

açúcar e um tipo de bebida

pré-selecionados,

pressionando a botoeira de

partida, inicia-se o processo

de preparo pela abertura

temporizada das

eletroválvulas. Exemplo:

VR4: 4 s doce, 6 s extra doce e

sem liberação para amargo.

Máquina para Bebidas Quentes


Estrutura de Sequência Com

Salto

Ocorrem quando se necessita modelar um salto ou

quando devem ocorrer repetições na execução de

uma determinada seqüência.


Exemplo de Sequência com Salto


• Sistema para carregamento de vagões composto pelos seguintes elementos:

uma esteira acionada pelo motor M;

uma eletroválvula Y1 para permitir saída de produtos do silo;

um sensor S3 para detectar a presença de um vagão;

um sensor balança B1 para indicar que o vagão está cheio;

uma trava de vagão Y2, cujo destravamento é feito por eletroímã.

O sistema estará pronto para funcionar apartir de um comando de partida (PTD). Com a chegada do primeiro vagão

(indicado por S3), é acionado o motor da esteira, sendo que só será desligado após o último vagão ser carregado. A

identificação do último vagão é feita por uma supervisão de tempo (15 s) contados após a saída do vagão previamente

carregado.




Sistema para Carregar Vagões



– GRAFCET

... Assim, Com a chegada do

vagão vazio, tem início o seu

enchimento dado pela abertura de

Y1.

Após o enchimento do vagão,

fecha-se a eletroválvula Y1 e

aguardam-se 7 s para o

esvaziamento da esteira. A partir

deste instante, o vagão é

destravado.

Sistema para Carregar Vagões

E

E


Estrutura de Sequência Com

Paralelismo

Quando duas ou mais seqüências

num Grafcet devem ser

executadas ao mesmo tempo.

Após uma Divergência

Simultânea, fica implícita a

idéia de que todas as

seqüências seguintes terão

suas execuções

concomitantemente iniciadas,

estabelecendo-se assim um

caso de Paralelismo.

Divergência Simultânea

Convergência Simultânea


Exemplo de Sequência com

Paralelismo – Esquema Funcional

Uma mesa circular é utilizada para alimentar três estações de trabalho que realizam as seguintes operações:

Estação 1: Carrega a peça na mesa circular.

Estação 2: Prende a peça e efetua a furação.

Estação 3: Inspeciona o furo e elimina a peça.

A mesa circular é sucessivamente rotacionada a 120 graus.

O motor da furadeira é acionado por um sistema mecânico que vai ligá-lo quando a furadeira descer, e desligá-lo quando ela subir.

A verificação do furo é realizada pela descida do acionador D que deverá atingir o fim-de-curso fcd+ em um tempo não superior a 5 s, o que indicará que a furação foi realizada corretamente. Caso esta

condição não ocorra, a máquina deverá parar a fim de que o operador retire a "peça defeituosa" e dê o comando de rearme

(botoeira R).



Paralelismo – Esquema

Tecnológico

Máquina de Furação



Paralelismo – GRAFCET

... Assim, as operações são realizadas após o comando de

ordem de partida dado pelo operador (chave P) com as

seguintes condições:

Máquina de Furação

Condição inicial 1:

• os atuadores A, B, C, D e

E devem estar recuados;

Condição inicial 2:

• deve existir peça em pelo

menos em uma das

estações de trabalho.


Exemplos de GRAFCET

... Servem como ilustração de estruturas sequenciais,

podendo/merecendo ser alteradas para uma melhor

representação do problema.

Os exemplos apresentados ...

CAPÍTULO 4 - parte 2

Lógica Sequencial

Imagens Principais

Automação e Controle Discreto

Produção e Arte Final

Paulo R. da Silveira

UTFPR

DAELT

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