Relatorio1d-AIND (1)

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Universidade Federal de Uberlândia – UFU

Faculdade de Engenharia Elétrica – FEELT

Elaboração de Projetos

Eletropneumáticos e

Eletrohidráulicos

Módulo 1

Professor: José Jean-Paul Zanlucchi de Souza Tavares

Equipe: Fabrício Alves Borges

Willian Martins Leão

Uberlândia, Abril de 2011.



Sumário1 Introdução teórica ................................................................................................................. 3

2 Objetivo ................................................................................................................................. 4

3 Método Intuitivo ................................................................................................................... 4

3.1 Exercício – Projeto Intuitivo Eletrohidráulico................................................................ 4

3.1.1 Resolução .............................................................................................................. 5

3.1.2 Materiais utilizados ............................................................................................... 5

3.1.3 Desenvolvimento .................................................................................................. 6

3.1.4 Conclusão .............................................................................................................. 7

3.2 Exercício – Projeto Intuitivo Eletropneumático ............................................................ 7

3.2.1 Resolução .............................................................................................................. 7

3.2.2 Materiais utilizados ............................................................................................... 7

3.2.3 Desenvolvimento .................................................................................................. 8

3.2.4 Conclusão .............................................................................................................. 8

4 Método Cascata .................................................................................................................... 9

4.1 Exercício – Projeto Cascata Eletropneumático ........................................................... 12

4.1.1 Materiais utilizados ............................................................................................. 12

4.1.2 Desenvolvimento ................................................................................................ 12

4.1.3 Conclusão ............................................................................................................ 14

5 Método Trajeto-Passo ......................................................................................................... 15

5.1 Exercício – Projeto Trajeto-Passo Eletrohidráulico ..................................................... 17



5.1.3 Conclusão ............................................................................................................ 19

6 Método Karnaugh-Veitch .................................................................................................... 20

6.1 Exercício – Projeto KV Eletropneumático ................................................................... 21



6.1.3 Conclusão ............................................................................................................ 23



1 Introdução teórica

Eletropneumática e Eletrohidráulica

Com a constante evolução tecnológica, tem-se no mercado a intensa necessidade

de se desenvolverem técnicas de trabalho que possibilitem ao homem o aprimoramentonos processos produtivos e a busca da qualidade.Para se buscar a otimização de sistemas nos processos industriais, faz-se o uso

da junção dos meios de transmissãode energia, sendo estes: Mecânica Elétrica Eletrônica Pneumática Hidráulica

Experiências têm mostrado que a hidráulica vem se destacando e ganhando

espaço como um meio de transmissão de energia nos mais variados segmentos domercado, sendo a Hidráulica Industrial e Móbil as que apresentam ummaiorcrescimento.

Porém, pode-se notar que a hidráulica está presente em todos os setoresindustriais. Amplas áreas de automatização foram possíveis com a introdução desistemas hidráulicos para controle de movimentos. Ele possui várias vantagens como:

Velocidade variável – através da válvula reguladora de fluxo; Reversibilidade – através da válvula direcional; Parada instantânea – através da válvula direcional; Proteção contra sobre carga – através da válvula de segurança ou

limitadora de pressão; Dimensões reduzidas;

Pneumática é a ciência que estuda as propriedades físicas do ar e de outrosgases. Na indústria ela utiliza ar sobre pressão (ar comprimido) para transmitirmovimentomecânico (linear ou rotativo) multiplicando forças. O uso doar comprimidopossui as seguintes vantagens:

Fácil obtenção do seu elemento propulsor – o ar; Volume, transporte e armazenagem; Temperatura, segurança e limpeza; Construção, velocidade e regulagem; Segurança contra sobrecarga;

Ele possui também as seguintes desvantagens: Preparação e tratamento do elemento propulsor; Compressibilidade; Potência; Custo Escape ruidoso/desperdício; Rentabilidade (estudo da utilização);

Na eletrohidráulica e eletropneumática os comandos e pilotagens das válvulassão feitas por meio de pulsos e comandos elétricos, com o intuito de aperfeiçoar o



controle dos sistemas. Uma fonte alimenta as partes elétricas que irão pilotar as válvulashidráulicas e pneumáticas que irão comandar os atuadores.

2 ObjetivoO primeiro módulo das aulas práticas da disciplina de Automação industrial tem

o objetivo de capacitar o aluno na elaboração e montagem de projetos de controleeletropneumáticos e eletrohidráulicos utilizados na indústria e em qualquer aplicação noramo da Automação Industrial. Nas atividades foram utilizados três métodos paraelaboração e resolução dos circuitos: método intuitivo, cascata e trajeto-passo, quepropiciam o uso de lógica booleana e diagrama de Karnaugh-Veich.

3 Método IntuitivoÉ um método cuja característica básica desenvolve-se a partir da “intuição” do

projetista, não possuindo uma regra definida para elaboração do circuito.Características:

Requer grande experiência em projeto; Limita-se a pequenos circuitos; Exige maior tempo de elaboração em projeto; Não possui garantia operacional; Inadequado na aplicação com circuitos compostos.

Utiliza-se o mecanismo do pensamento e do raciocino humano na busca dasolução deuma situação-problema apresentada. Dessa forma, pode-se obter diferentescircuitos para ummesmo problema em questão, sendo esta uma característica principaldo método intuitivo.

É o mais simples de todos os métodos, porém, deve ser utilizado somente emsequências diretas, que não apresentam sobreposição de sinais na pilotagem dasválvulasdirecionais que comandam os elementos de trabalho.

3.1 Exercício – Projeto Intuitivo Eletrohidráulico

Têm-se um sistema no qual dada a partida, o cilindro de dupla ação movimenta-secontinuamente entre seu fim e início de curso, distribuindo as esferas entre oscondutos. Quando necessário, o movimento deve cessar, finalizando o ciclo doprocesso,e o cilindro deve permanecer avançado. O dispositivo pode ser visto na figura abaixo.



Figura 1 - Diagrama esquemático do dispositivo

3.1.1 Resolução

Circuito Hidráulico Circuito Elétrico de Comando

Figura 2- Circuito de Hidráulico e Elétrico.

3.1.2 Materiais utilizados

um atuador hidráulico de dupla ação;

Uma válvula direcional 4/2 vias (2 posições e 4 vias) com simples solenóide eretorno por mola;



Umabomba com sistema de tratamento do fluido (válvula de alívio, regulador depressão, filtro, tanque).

Duas chaves fim de curso; Um relé auxiliar com dois contatos auxiliares; Uma botoeira com trava.

3.1.3 Desenvolvimento

Estando o atuador avançado, conforme a figura 2, temos que ao acionarmos abotoeira S0 (circuito elétrico), a bobina do relé auxiliar K1, mudando seus contatos NA(normalmente aberto) para fechado, mantendo energia sobre o próprio relé K1 eenergizando a bobina do solenóide Y1 da válvula direcional, fazendo com que o atuadorrecue. Ao chegar ao início do curso, atuador recuado, a chave de fim de curso 1S1 mudaseu contato NF (normalmente fechado) para aberto desenergizando o solenóide Y1.

Após isto a mola interna na válvula direcional pressiona o carretel da válvula mudando-a para a posição inicial, avançando o atuador.

Em caso da botoeira seja reacionada, desenergizando o circuito, imediatamente oatuador avançaria, o que acaba não atendendo os requisitos de projeto. Para solucionaresta inconformidade foi reajustado o circuito elétrico para o da figura 3 a seguir.

Figura 3- Circuito Elétrico de comando.

Com esta nova montagem é assegurado que o circuito hidráulico termine seuciclo e mantenha se avançada uma vez que a botoeira foi reacionada. A nova mudança

consistiu em colocar a botoeira em série com o contato NA de 1S2, já que 1S2 éresponsável pelo início do ciclo do processo.



3.1.4 Conclusão

O tempo gasto para desenvolvimento do projeto foi de 31 minutos e o tempogasto para execução do projeto foi de 14 minutos. Além destes tempos, deve-se levarem conta o tempo de 5 minutos para reajuste do projeto e 1 minuto para a execução das

alterações no circuito elétrico.

3.2 Exercício – Projeto Intuitivo Eletropneumático

Ao acionar um botão, o cilindro de dupla ação deverá recuar lentamente. Após otérmino do recuo deverá aguardar por um período de tempo. Terminado o período deespera, o cilindro deverá avançar rapidamente e aguardar um novo comando.

3.2.1 Resolução


Um atuador pneumático de dupla ação;

Uma válvula direcional 5/2 vias (2 posições e 5 vias) com duplo solenóide; Um compressor com sistema de tratamento de ar (filtro de ar, desumidificador e

Figura 4- Diagrama esquemático do dispositivo.

Figura 5- Circuito de Pneumático e Elétrico.



regulador de pressão); Duas chaves fim de curso; Um regulador de vazão; Um relé temporizador com atraso no acionamento; Uma botoeira NA (normalmente aberta) sem trava.


De posse do atuador avançado, conforme a figura 5, temos que ao acionarmos abotoeira S0 (circuito elétrico), a bobina do solenóide Y1 da válvula direcional 5/2 vias(2 posições e 5 vias) é atuada fazendo com que o atuador recue. Ao chegar aoinício docurso, atuador recuado, a chave de fim de curso S1 é atuada fazendo com que o seucontato NA (normalmente aberto) feche contato, energizando o relé temporizador comatraso no acionamento 'K'. Após um determinado tempo, regulado no relé, o relé K

fecha seu contato NA, energizando a bobina do solenóide Y2, a bobina do solenóideY2,fazendo mudar a posição da válvula direcional, e consequentemente avançando oatuador e desenergizando o relé temporizador e a válvula solenóide Y2.

Uma nota a ser feita é que existe um fim de curso S2 instalado no final do cursodo atuador avançado, garantindo que não haja sobreposição de sinal mesmo com obotão S0 acionado. É uma ação interessante, pois isto poderia evitar problemas devidoao mau uso do botão por parte do operador. Caso o cliente queira que o processo sejaininterrupto, basta mudar o botão sem trava por outro com trava.

Para regulagem da velocidade de recuo é utilizado um regulador de vazão naalimentação de recuo do atuador. Este regulador de vazão consiste em regular a mesmaem um sentido.

3.2.4 Conclusão

O tempo gasto para desenvolvimento do projeto foi de 10 minutos e o tempogasto para execução do projeto foi de 10 minutos. Nenhuma dificuldade foi encontradana solução usando o método intuitivo e na montagem feita na bancada.

Pode-se chegar à conclusão que o projeto pneumático intuitivo levou menortempo (desenvolvimento + execução) que o projeto hidráulico intuitivo devido umaexperiência adquirida na elaboração deste, o qual foi realizado anteriormente.



4 Método Cascata

O método cascata consiste em cortar a alimentação de ar comprimido doselementos de sinal que estiverem provocando uma contrapressão na pilotagem de

válvulas de comando, interferindo, dessa forma, na sequência de movimentos doselementos de trabalho. As principais características deste método são:

Requer experiência em implementação; Limita-se a circuitos de porte médio; Seu emprego é inadequado em circuitos compostos; Não possui garantia operacional.

O método Cascata baseia-se na eliminação da possibilidade de ocorrência desobreposição de sinais nas válvulas de comando dos atuadores através da divisão da

sequência de trabalho em grupos de movimentos e do relacionamento destes gruposcom linhas de pressão, sendo que, através da utilização apropriada de arranjos pré-estabelecidos de válvulas de inversão, apenas uma linha poderá estar pressurizada acada instante de tempo.

O comando CASCATA resume-se em dividir criteriosamente uma sequênciacomplexa em varias sequências simples, onde cada uma dessas divisões recebe o nomede SETORES. Não existe número máximo de setores mais sim, um número mínimo,dois setores. Estes setores serão energizados um de cada vez, evitando possíveissobreposições de sinais elétricos que ocorrem, principalmente quando a sequência de

movimentos dos cilindros é indireta.

Conhecido também como método de minimização de contatos, ele reduzconsideravelmente o número de reles auxiliares utilizados no comando elétrico. Éaplicado, principalmente, em circuitos sequenciais eletropneumáticos e eletrohidráulicosacionados por válvulas direcionais de duplo solenóide ou duplo servocomando que, pornão possuírem mola de reposição, apresentam a característica de memorizar o últimoacionamento efetuado. Para utilizar o método cascata, deve-se seguir um roteiro detrabalho ou passos.

Primeiro passo: Reconhecer se a sequência de movimentos dos atuadores édireta ou indireta. Deve-se escrever de forma abreviada a sequência de movimentos. Porexemplo, podemos utilizar estas duas sequências para entendimento do método (A+B-C+A-B+C-) e (A+A-B+B-). Em seguida, passa-se um traço vertical, dividindo asequência exatamente ao meio.

ABC| ABC → Sequência Direta

AA| BB → Sequência Indireta

Se os dois lados do traço forem iguais, isto é, tiverem as mesmas letras e namesma ordem,trata-se de uma sequencia direta cujo circuito de comando pode ser



construído facilmente pelométodo intuitivo, sem problemas de sobreposições de sinais.Caso contrário, se os dois lados do traço forem diferentes, ou seja, tiveremletrasdiferentes ou em outra ordem, trata-se de uma sequencia indireta que, comcerteza,apresentara sobreposições de sinais de comando em um ou mais passos demovimento,exigindo que a construção do circuito elétrico seja efetuada por outrométodo como, porexemplo, o método cascata.

Outra situação que caracteriza uma sequência indireta é quando uma letraaparecemais de uma vez num dos lados do traço, o que indica, geralmente, que umcilindro executa dois ou mais movimentos de avanço e retorno em um único ciclo decomando.

Segundo passo: Dividir a sequência emsetores secundários que determinarão otamanho da cascata e o número de relés auxiliares aserem utilizados. Para isso deve-seescrever novamente a sequência de forma abreviada, lendo-a da esquerda para adireita,cortando-a com um traço vertical toda vez que uma letra for se repetir, nãoimportando, no momento, os sinais de (+) ou (-). O número de subdivisões provocadaspelos traços verticais é o número de setores.

A+| A-B+ | B-

I II I

Embora os traços tenham fracionado a sequência em três partes, aletra contida naterceira divisão não está contida na primeira. Neste caso, com o intuito de se

economizar relés, pode-se considerar o retorno de B como parte integrante daprimeiradivisão.

Terceiro passo: Desenhar a cascata elétrica, de acordo com o número de setoressecundários encontrados na divisão da sequência. O número de relés auxiliares quedeverão controlar acascata, energizando um setor de cada vez, é igual ao número desetores menos um. Em nosso exemplo cima, como a sequência tem dois setores,teremos apenas um relé auxiliar (K1) para controlá-los.

Figura 6- Exemplo de cascatas para 2 setores secundários.

Enquanto o relé K1 está desligado, o contato fechado de K1 mantémenergizadoo setor II e o contato aberto de K1 mantém desenergizado o setor Quando o relé K1 é

ligado, seu contato fechado abre desenergizando o setor II,enquanto que o contatoaberto de K1 fecha, energizando o setor I. Dessa forma, os setores I eII serão



energizados individualmente, ou seja, um de cada vez, de acordo com a sequênciadecomando do circuito.

Deve-se agora construir um quadro com a sequência dos acionamentos paracomando dos movimentos e mudança da alimentação elétrica entre os setores, como na

tabela a seguir.

Tabela 1 – Sequência de acionamentos.

Quarto passo: Construir o circuito pneumático ou hidráulico, utilizandoválvulas direcionais de5/2 vias com acionamento por duplo servocomando, e o circuitoelétrico, aplicando ométodo de minimização de contatos.

Figura 7- Exemplo de um circuito eletropneumático.



4.1 Exercício – Projeto Cascata Eletropneumático

Em uma furadeira eletropneumática (figura 6), o cilindro A é utilizado para fixara peça a ser usinada e o cilindro B para movimentar o cabeçote da furadeira. Ao acionarum botão de partida, o cilindro A avança e prende a peça numa determinada posição,

ocilindro B avança e realiza a furação, o cilindro B retorna e então o cilindro A retornapara que outra furação ocorra e depois se solta a peça. A seqüência de movimentosdocircuito é A + B + B – A – B + B – .

Figura 8- Diagrama esquemático do dispositivo.


Dois atuadores pneumático de dupla ação; Duas válvulas direcionais 5/2 vias (2 posições e 5 vias) com duplo solenóide; Um compressor com sistema de tratamento de ar (filtro de ar, desumidificador e

regulador de pressão);

Três chaves fim de curso; Uma chave indutiva; Uma botoeira NA (normalmente aberta) sem trava. Seis relés auxiliares com 4 contatos auxiliares


A partir da seqüência dada temos que se passa de uma seqüência indireta, devidohaver repetições de comando (B+ e B-). Além disso, temos uma seqüência com quatrosetores.

A + B + | B – A – |B+ | B – I II III IV

A partir disso temos o uso de 3 relés auxiliares associados conforme figura aseguir.



Figura 9 – Cascata para 4 setores secundários

A partir do circuito pneumático da figura 10, podemos desenvolver a tabela deseqüência de acionamento.

Figura 10 –

Circuito Pneumático para exercício 2 –

cascata.

Passo Comando Acionamento Setor

1º Botão S0 Avanço cilindro A I2º Chave fim de curso 1S2 Avanço cilindro B I3º Chave fim de curso 2S2 Mudança de alimentação do setor I para II rede4º Setor II energizado Recuo do cilindro B II5º Chave fim de curso 2S1 Recuo do cilindro A II6º Chave fim de curso 1S1 Mudança de alimentação do setorII para III rede7º Setor III energizado Avanço do cilindro B III8º Chave fim de curso 2S2 Mudança de alimentação do setor III para IV rede

9º Setor IV energizado Recuo do cilindro B IV10º Chave fim de curso 1S1 Mudança de alimentação do setor IV para I

e fim do ciclorede



Figura 11 – Circuito Comando Elétrico do exercício 2 – cascata

Devido às condições de instalação foi necessário substituir no projeto uma chavefim de curso por uma chave indutiva conforme figura 10 a seguir.

Figura 12 – Circuito Comando Elétrico do exercício 2 – cascata

(com substituição em 1S2 de uma chave fim de curso para uma chave indutiva)

4.1.3 Conclusão

O uso de software para desenvolvimento no projeto pode gerar projetos falsos,como exemplo temos que no software é possível utilizar mais de uma vez uma chave

fim de curso, o que não é real. Para contornar este problema é utilizado um relé auxiliar



a fim de multiplicar o comando de uma chave, como na figura anterior temos os relésK4, K5 e K6.

O tempo gasto para desenvolvimento do projeto foi de 30 minutos. E o tempogasto para execução foi de 50 minutos durante a aula, porém não houve êxito no

funcionamento que pode ter ocorrido por uma má atuação ou funcionamento de algumdos sensores, ou principalmente por algum erro de montagem, já que para este circuito énecessário uma quantidade maior de ligações elétricas em relação às outras atividadesexecutadas até então. Para execução de um projeto deste tipo é necessário umametodologia de organização para que não haja erros de montagem.

5 Método Trajeto-Passo

Este método consiste na elaboração de diagramas trajeto-passo dos cilindros dossensores e diagrama de comando dos atuadores e logo definir equações de acionamentopara os elementos de trabalho. Isto épossível obter com comparações do diagrama decomando dos atuadores com o de atuação dos sensores.

No diagrama trajeto-passo, os passos, que sãomudanças de estado dos elementosdetrabalho, são representados por linhas horizontais e equidistantes. Cada elementodetrabalho pode assumir apenas duas posições sendo posição “0”, o elemento detrabalho recuado ou desacionado e posição“1”, o elemento de trabalho avançado ouacionado.

Quando sensores elétricos são acionados, informam ao circuito elétricodecontrole a posição ou o estado de cada elemento de trabalho, ou seja, para detectar asposições 0 e 1 de cilindros, ou sejaavançado ou recuado.

A figura abaixo mostra um diagrama completo do Método Sequencial e a partirdeste diagrama executam-se simplificações importantíssimas, transformando quandopossível, um comando em unidirecional, ou seja, o elemento decomando retorna aposição de repouso por ação de uma mola, quando o seuacionamento externo for extinto(simplificado).

No diagrama de comando dos atuadores, o inicio do comando de um elementodetrabalho é representado por um X sobre o passo correspondente, e a duraçãomáximadeste comando é representada por uma linha horizontal contínua.A partir deste pontosão definidas as equações de acionamento dos atuadoresque, por sua vez, definem ocircuito elétrico de controle do processo automatizado. Usaremos como exemplo asequência (A+ B+ A- B-) para ilustrar a aplicação deste método.



Figura 13 – Diagrama trajeto passo do exemplo.

Observando-se o diagrama acima, A+ e b0 iniciam no passo 1 e A- e b1 iniciamno passo 3.O comando do atuador A é bidirecional e asequações que o definem são A+=b0 e A- = b1. O início do ciclo de trabalho deve ser comandado por umachaveliga/desliga, logo o comando de A+ é acrescido de uma chave S, com retenção,em série como sensor b0, de forma que o ciclo só tenha início quando S for acionado eb0 for igual a1. As equações finais para o acionamento do cilindro A ficam A+ = b0S e

A-=b1.Como B+ e a1 iniciam no passo 2 e B- e a0 no passo 4, sendo que o comando do

atuador B é bidirecional, as equações que o definem serão B+ = a1 e B- = a0.

O próximo passo é construir o sistema eletropneumático e o circuito elétricodecomando do processo, como pode ser visto na figura abaixo.

Figura 14 – Sistema Eletropneumático e Circuito Elétrico de Comando do Processo.



5.1 Exercício – Projeto Trajeto-Passo Eletrohidráulico

Um dispositivo de furação é utilizado para realizar dois furosem uma peça presasob pressão. Os cilindros As fixam a peça no dispositivo, aplicando-lhe umadeterminada força. Esta operação deve ser realizada lentamente. Quando a pressão nos

cilindros As atingir 5 bar (a peça já atingiu sua posição), um furo é realizado pelasfuradeiras em ambos os lados. Depois de realizado o furo, as furadeiras,que sãoposicionadas pelos cilindros Bs, recuam. Os cilindros As recuam somente depois que asbrocas estiverem totalmente fora da peça.

Figura 15 – Diagrama esquemático do dispositivo.


dois atuadoreshidráulico de dupla ação;

Uma válvula direcional 4/2 vias (2 posições e 4 vias) com simples solenóide eretorno por mola;

Uma válvula direcional 4/2 vias (dois posições e 4 vias) com duplo solenóide; Uma bomba com sistema de tratamento do fluido (válvula de alívio, regulador

de pressão, filtro, tanque). Duas chaves fim de curso; Um pressostato; Uma chave indutiva; Uma chave capacitiva; Um relé auxiliar;

Uma botoeira com trava.


Partindo-se de um circuito hidráulico conforme a figura seguir, construímos odiagrama trajeto-passo.



Figura 16 – Circuito Hidráulico do exercício trajeto-passo.

A- = KNF∙1S2

A+ =

B+ = KNF

B-

= 1S2∙KNA K = (KNA + 1S1) ∙



A partir dos resultados do Método Trajeto-Passo temos o circuito de comandoconforme esquema abaixo.

Figura 17 –

Circuito elétrico de comando do exercício trajeto-passo.

5.1.3 Conclusão

Inicialmente o circuito elétrico foi projetado para uso de uma chave indutiva(2S1), mas devido a este ficar atuado todo tempo (mesmo regulando a posição dosensor), substituímos esta por uma chave capacitiva, que possui menor alcance emrelação à chave indutiva, mas atendeu o projeto.

Outro problema foi que o pressostato (1S2) estava atuando prematuramente, para

corrigir este problema diminuímos a pressão de alimentação.

Durante a execução do projeto houve erros de montagem devido à consulta develho projeto com o novo projeto. Além disso, teve que ser feito adaptações de projeto,devido a não haver duas válvulas com retorno por mola.

No total foram gastos 20minutos para desenvolvimento do projeto e 47 minutospara execução. Além de 30 minutos para adaptação do projeto.



6 Método Karnaugh-Veitch

O método de Karnaugh-Veitch consiste em representar graficamente os valoresdas variáveis de entrada e os correspondentes valores da saída. A simplificação é obtida

pela observação dos grupos formados.Projetos eletropneumáticos elaborados pelométodo do trajeto-passo apresentamequações booleanas para a atuação das válvulas decontrole dos atuadores pneumáticos com base nos sensores (fins de curso, chavesnormalmente abertas e fechadas). O Diagrama de Karnaugh-Veitch é uma ferramentaque otimiza os parâmetros das equações booleanas.

Para três variáveis, por exemplo, imaginam-se todas as combinações possíveis eestas são escritas na margem dodiagrama, para que os quadrados fiquem livres paraoutras anotações. Para n variáveis, tem-se 2n quadrados.

Utiliza-se o código Grey para que na passagem de umcampo para outroadjacente, tanto no sentido horizontal como na vertical, somente umavariável mude devalor.

A simplificação das equações lógicas utilizando a diagrama de Karnaugh-Veitchconsiste em alguns passos a serem seguidos:

Primeiro passo: partir da tabela verdade ou da logica do PB, montar o diagramade Karnaugh-Veitch.

Segundo passo: formar blocos com o maior número possível de “1”, desde que:

Os “1” sejam simétricos (em relação à linha de espelho) ou vizinhos A quantidade de “1” em cada bloco seja uma potência de dois, ou seja, se

m é a quantidade de “1”, m = 2z, com z = 0,1,2,3.

Terceiro passo: escrever a lei de cada bloco fazendo um “E” com as entradasinvariantes dentro do bloco.

Quarto passo: agrupar todas as leis lógicas (em uma lei para cada bloco–

3ºpasso) utilizando uma operação“ou. Todos os“1” do diagrama de Karnaugh-Veitch



devem ter sido envolvidos em pelo menos um bloco e para se obter expressões mais

simplificadas, deve-se obter agrupamentos com maior número de “1”.

Como exemplo vamos simplificar a expressão: S = ∙∙̅ + ∙b∙̅ + ∙b∙c + ∙∙c + ∙b∙̅ representada pela seguinte tabela verdade:

Pelo diagrama de Karnaugh-Veitch temos:

As leis para cada grupo ficam com grupo 1 tendo c = 0 → cˉ . O grupo 2 fica com a = 0e b = 1 → aˉ b. Logo a expressão simplificada será S = ∙b + ̅.

6.1 Exercício – Projeto KV Eletropneumático

Em uma fábrica de móveis as peças para a montagem de cozinhas modulares(paredes laterais e fundos) chegam a uma esteira de seleção após saírem das máquinasoperatrizes (fresadoras e plainadoras). Para determinados tipos de cozinha, existempeças com diversas perfurações. As peças são examinadas por intermédio de sensores.

Quando as peças apresentam determinadas combinações de furos é expulsa da esteira,sendo que todas as outras peças seguem seus trajetos pela esteira transportadora. As oitopeças esquematizadas ao lado, com suas respectivas combinações de furos, pertencemao tipo de cozinha X. Procura-se:

– A equação e o diagrama kV

– Monte o circuito utilizando botões como sensores.



Figura 18 – Diagrama esquemático do dispositivo.


Um atuador pneumático de dupla ação; Uma válvula direcional 5/2 vias (2 posições e 5 vias) com simples solenóide

com retorno por mola; Um compressor com sistema de tratamento de ar (filtro de ar, desumidificador e

regulador de pressão); Uma chave fim de curso; Uma botoeira com trava e duas botoeiras NA.


A partir da montagem do mapa de Karnaugh abaixo, simplificamos a lógica docircuito.

Y1 = ̅ ̅ (̅ ) ̅

A partir dos resultados do Método Karnaugh-Veitch tem-se o circuito

pneumático e de comando conforme esquema abaixo.

ab\cd ̅ ̅ ̅ ̅ 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1a 1 1 1 0



Figura 18 –

Circuito pneumático de elétrico de comando do exercício.

Na prática foi utilizado no lugar da botoeira A, do desenho acima, uma chavefim de curso, devido à falta de botoeiras na bancada.

6.1.3 Conclusão

No total foram gastos 3 minutos para desenvolvimento do projeto e 5 minutospara execução. Além disso, foram gastos 5 minutos para abrir a válvula de alimentaçãode ar devido o inexperiência dos alunos, em conhecer que esta abria no sentido inverso

das válvulas convencional, além de esta possuir uma trava de segurança. Recomenda-seadotar uma ação para assegurar que o atuador chegasse a expulsar as peças escolhidasda esteira, sem que esta voltasse assim que o sinal do sensor cessasse. Esta alternativaseria fazer uso de uma relé com retardo no desacionamento para assegurar que houvesseum atraso no retorno do atuador assim que o sinal do sensor na peça for removido. Afigura a seguir representa a idéia.

Figura 19 – Circuito elétrico proposto do exercício.



Bibliografia

ZANLUCCHI DE SOUZA TAVARES, José Jean-Paul, Elaboração de Projetos de

Eletropneumáticos e Eletrohidráulicos –

Módulo 1, UFU, 2011.

PARKER,Apostila Tecnologia Eletrohidráulica Industrial M1003-1BR, Julho, 2006

CASTRUCCI, P.; MORAES, C.C. de Engenharia de Automação Industrial, Editora:LTC, Edição: 1/2001.

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