Apresentao do PowerPoint

Sistemas eletropneumticosaplicao produo distribuio simbologia Jackson Fernandes Lorena Tereza Rafaela Alves Saulo CortezUNIVERSIDADE FEDERAL RUAL DO SEMI-RIDOINSTRUMENTAO E CONTROLE APLICADO AO PETRLEOENGENHARIA DE PETRLEO

2Definio A existncia fsica do ar, bem como a sua utilizao como forma de energia, reconhecida h milhares de anos. A palavra pneumtica vem do radical grego "pneuma" que significa respirao, vento, e trata do comportamento dos gases.A energia pneumtica provm da compresso do ar atmosfrico em um reservatrio, transformando-o em ar comprimido a uma dada presso de trabalho. O equipamento que executa este processo chamado de compressor. Definio Em eletropneumtica o comando executado por um circuito eltrico do tipo Controlador Lgico Programvel (CLP) ou atravs de um microcomputador.Utiliza vlvulas pneumticas direcionais atuadas por solenides apenas para comandar diretamente os pistes. Os componentes (vlvulas) que realizam o controle so substitudos por rels, comutadores de potncia, interruptores, pressostatos e sensores eltricos. recomendada para ambientes em que no h risco de exploso. 34O ar comprimido possibilita uma rpida movimentao de atuadores, com velocidade controlada e uma razovel preciso de posicionamento para baixas e mdias presses, em ambientes que assim o permitem, receber estas formas de comando, permitindo com isso uma reduo de custos e incremento na versatilidade. Pode tambm ser associado a circuitos hidrulicos dando a estes maior versatilidade, reduzindo-lhe o custo e aumentando o campo de utilizao.

Aplicaes 5Acionamentos de vlvulas e atuadores principalmente em reas classificadas ( indstria do petrleo) ;Conformaes mecnicas (prensas pneumticas);Industria txtil (acionamento de teares e maquinas de costura);Industria automobilsticas (montagem dos automveis a partir de parafusadeiras, pistolas ; Acionamentos de freios; Acionamentos de portas de nibus entre outros);

Aplicaes 6Utilizados tambm em ambiente hospitalar e farmacutico;Nas serrarias em diversas ferramentas como martelo pneumtico;Na indstria de papel.

Aplicaes 7Aplicaes

Sistema de transporte pneumtico de refilos de papel ou similar longa distncia. Aproximadamente 350 metros entre o ponto de gerao e o ponto de destino.Hidro Ciclone Separador com entrada para 16 linhas de transporte pneumtico (vazo de trabalho at 100.000 m3/h).8Aplicaes

Captores individuais para exausto de refilos com estrutura (papel-plstico).

Plataforma para separador ar-material com descarregamento para mquina enfardadeira.9As vantagens como tambm as limitaes do uso da pneumtica resultam basicamente de duas importantes propriedades do ar, as quais so a sua compressibilidade e a sua viscosidade.Principais Vantagens da Pneumtica:Energia facilmente armazenvel e transportvel;O meio de transporte de energia, o ar, constantemente renovado pela suco do compressor, sem problemas de envelhecimento, e no so necessrias canalizaes de retorno;O ar, como fludo de trabalho, no causa problemas ao meio ambiente;Velocidades dos atuadores relativamente grandes;Vantagens e desvantagens da automatizao pneumtica.

10Continuao das Principais Vantagens da Pneumtica:Fcil integrao com a microeletrnica;Possibilidade de integrao com sistemas de automao e controle;Boa relao potncia/peso;Padronizao e robustez dos componentes pneumticos;Enorme flexibilidade de usos e aplicaes;Fcil variao contnua das foras e velocidades de atuao;Durabilidade, segurana e facilidade de operao;Utilizvel em ambiente explosivo;A sobrecarga no causa problemas de danos nos componentes;Praticamente insensveis s mudanas de temperatura, os componentes pneumticos podem ser usados em altas temperaturas

Vantagens e desvantagens da automatizao pneumtica11Principais Desvantagens, ou Limitaes da Pneumtica

Deslocamento no uniforme do atuador quando as foras so variveis, devido compressibilidade do ar;Limitaes das foras mximas de trabalho;Pouco amortecimento, devido baixa viscosidade do ar, propiciando o surgimento de oscilaes no movimento;Maiores custos da energia com o ar comprimido, comparado com os da energia eltrica;Liberao de leo nebulizador no ambiente de trabalho quando no se usam canalizaes para o retorno do ar

Vantagens e desvantagens da automatizao pneumticaCompressores - DefinioMquinas destinadas a elevar a presso de um certo volume de ar, admitido nas condies atmosfricas, at um valor determinado, exigido na execuo dos trabalhos realizados pelo ar comprimido. SmboloFunes:Captar o ar comprimido;Aprisionar o ar;Elevar a presso.

Produo 12Compressores - TiposProduo 1. COMPRESSOR DE SIMPLES EFEITO OU TIPO TRONCOTem somente uma cmara de compresso, ou seja, apenas a face superior do pisto aspira o ar e comprime;

A compresso do ar tem incio com o movimento da subida. Aps obter-se uma presso suficiente para abrir a vlvula de descarga, o ar expulso para o sistema.1314

Compressores - TiposProduo COMPRESSOR DE SIMPLES EFEITO OU TIPO TRONCO15Compressores - TiposProduo 2. COMPRESSOR DE DUPLO EFEITO OU TIPO CRUZETAEste compressor tem duas cmaras, ou seja, as duas faces do mbolo aspiram e comprimem.

O mbolo efetua o movimento descendente e o ar admitido na cmara superior, enquanto que o ar contido na cmara inferior comprimido e expelido.16Compressores - TiposProduo

2. COMPRESSOR DE DUPLO EFEITO OU TIPO CRUZETA17Compressores - TiposProduo 3. COMPRESSOR DE PARAFUSOEste compressor dotado de uma carcaa onde giram dois rotores helicoidais em sentidos opostos.O ar presso atmosfrica ocupa espao entre os rotores e, conforme eles giram, o volume compreendido entre os mesmos isolado da admisso. Em seguida, comea a decrescer, dando incio compresso.Esta prossegue at uma posio tal que a descarga descoberta e o ar descarregado continuamente.18Compressores - TiposProduo 3. COMPRESSOR DE PARAFUSO

19Compressores - TiposProduo 4. COMPRESSOR DE PISTO COM MEMBRANA

20Compressores - TiposProduo 5. COMPRESSOR DE PALHETA

21Compressores - TiposProduo 6. COMPRESSOR DE LBULO

Distribuio 22 Distribuio de Ar Comprimido A instalao de uma rede de ar comprimido, requer determinados cuidados que vo desde a:Localizao da central geradora (compressores);Sistema de arrefecimento (quando necessrio);Dimensionamento da rede;Sistemas de montagem e fixao da rede;Tratamento do ar e identificao conforme normas.Distribuio 23 Localizao da Central Geradora

comum na indstria delimitar uma rea fsica, porm, anexa a ela, sendo devidamente coberta e protegida. Isenta de poeira e com livre fluxo de ar, em que a temperatura possa estar em cerca de 20 a 25C. Distribuio 24Elementos de Montagem e Fixao da Rede

Fixao da Tubulao Principal (Linha Tronco): As redes de distribuio pneumtica so reas, sendo fixadas s paredes, vigas ou forro por meio de ferragens apropriadas, como tirantes, cantoneiras etc. Distribuio 25 Tratamento do Ar Comprimido

No processo de gerao do ar comprimido, o ar atmosfrico aspirado pelo compressor, comprimido e comumente armazenado em um reservatrio. Entretanto, conveniente, antes do armazenamento, proceder a um tratamento desse ar, bem como tratamento do ar que deixa o reservatrio. Distribuio 26

Distribuio 27 Dimensionamento da Linha Principal (Tronco) Ao proceder ao dimensionamento do dimetro mnimo necessrio linha principal, de forma que ela possa atender a presso e vazo necessrias aos diversos pontos de alimentao que se distribuiro por dentro da fbrica. No dimensionamento da linha de tronco deve ser considerado os seguintes itens:Volume da corrente (vazo);Comprimento total da linha tronco;Queda de presso admissvel;Nmero de pontos de estrangulamento;Presso de regime. Simbologia 28Para a representao das vlvulas direcionais nos circuitos pneumticos utilizamos simbologia normalizada conforme norma DIN ISSO 1219. Esta norma nos d a funo da vlvula e no considera a construo da mesma. O desenvolvimento dos smbolos nos d a noo exata de como compreender a simbologia completa das vlvulasAs vlvulas eletropneumticas so os componentes do sistema eletropneumtico automatizado que recebem comandos do circuito eltrico de controle, acionando com isso, os elementos de trabalho pneumticos, conforme demonstra o diagrama seguinte:

As vlvulas eletropneumticas so os componentes do sistema eletropneumtico automatizado que recebem comandos do circuito eltrico de controle, acionando com isso, os elementos de trabalho pneumticos, conforme demonstra o diagrama seguinte:

Simbologia 29Para representar as vlvulas eletropneumticas num sistema, necessita-se de smbolos que nos deem a ideia de seu funcionamento, bem como o nmero de vias, posies e solenoides que elas possuem.

VIASSo os orifcios que a vlvula possui para a passagem do ar comprimido. Quanto funo, dividem-se em: conexo de entrada de ar comprimido (presso), conexes para alimentao dos atuadores pneumticos (utilizao), orifcios de escape.Simbologia 30

Simbologia 31As vias so identificadas atravs de letras maisculas ou nmeros, conforme mostra a seguinte tabela: POSIO o nmero de estados que a vlvula pode ter ou permanecer. Cada posio que a vlvula pode assumir representada por meio de um quadrado.As linhas dentro destes quadrados indicam as vias de passagem de ar comprimido e as setas indicam o sentido. O bloqueio das vias representado atravs de traos horizontais e o interligamento identificado por um ponto. Simbologia 32As conexes da vlvula com o sistema so representadas por linhas externas no estado de repouso da vlvula, juntamente com a identificao destas conexes. O estado de repouso a posio que a vlvula assume enquanto no acionada eletricamente, que representado no diagrama.

Simbologia 33EXEMPLOS

Simbologia 34Solenoides

O sistema de acionamento das vlvulas representado externamente por meio de solenoides. Pode-se ter vlvulas acionadas por um solenoide, conhecidas como vlvulas com comando unidirecional e vlvulas acionadas por dois solenoides, identificadas como vlvulas com comando bidirecional.

Simbologia 35Vlvula Eletropneumtica Direcional O funcionamento deste tipo de vlvula baseia-se no deslocamento de um ncleo metlico mediante a ao de um campo magntico, determinando a trajetria do fluxo de ar. A fora magntica, por sua vez, criada pela circulao da corrente eltrica no solenoide da vlvula. A vlvula eletropneumtica pode ser encontrada em vrias verses. A seguir, so mostradas algumas delas: 36Exemplos

Simbologia 37Vlvula Eletropneumtica de 2 Vias e 2 Estados (2/2) com Acionamento Unidirecional

A posio de repouso desta vlvula normalmente fechada, bloqueando a passagem do ar comprimido. Acionando-se o solenoide Y, a vlvula troca de estado, permitindo a passagem do ar comprimido do orifcio P para o A. Enquanto o solenoide estiver acionado por intermdio da corrente eltrica, a vlvula permanece neste estado, caso contrrio, retorna posio de repouso.

38Vlvula Eletropneumtica de 3 Vias e 2 Estados (3/2) com Acionamento Unidirecional

Na posio de repouso desta vlvula, h o bloqueio da via de presso P e o orifcio de utilizao A direcionado ao escape R. Acionando-se o solenoide Y, a vlvula troca de estado, bloqueando o escape R e possibilita a passagem do ar comprimido do orifcio P para o A. Enquanto o solenoide estiver acionado, a vlvula permanece neste estado, caso contrrio, retorna posio de repouso.

39Vlvula Eletropneumtica de 4 Vias e 2 Estados (4/2) com Acionamento Unidirecional

Na posio de repouso desta vlvula, o orifcio P direcionado via B e a via A ligada ao escape R. Acionando-se o solenoide Y, a vlvula troca de estado, ligando o orifcio P ao A e a sua via B ao escape R. Enquanto o solenoide estiver acionado, a vlvula permanece neste estado, caso contrrio, retorna posio de repouso.

40Vlvula Eletropneumtica de 5 Vias e 2 Estados (5/2) com Acionamento Unidirecional

Na posio de repouso desta vlvula, o orifcio P direcionado ao B e a via A ligada ao escape R, no sendo utilizado o escape S. Acionando-se o solenoide Y, a vlvula troca de estado, ligando o orifcio P ao A, a via B ligada a S e o escape R no usado. Enquanto o solenoide estiver acionado, a vlvula permanece neste estado, caso contrrio, retoma posio de repouso.

41Vlvula Eletropneumtica com Acionamento BidirecionalNa vlvula com acionamento bidirecional, no h necessidade de se manter a corrente eltrica no solenoide para que ela permanea em um determinado estado. O acionamento e o desacionamento so executados por pulsos de corrente eltrica de curta durao.Este comportamento similar a uma memria, permanecendo num determinado estado at que um comando seja dado para trocar o estado do solenoide. No caso de acionamento dos dois solenoides, a vlvula permanece no estado relativo ao solenoide que primeiro foi comandado. 42Vlvula Eletropneumtica de 4 Vias e 2 Estados (4/2) com Acionamento Bidirecional

Um pulso de corrente no solenoide Yl faz com que a vlvula troque de estado, ligando o orifcio P ao A e a via B ao escape R, conforme se observa na figura. Aps o trmino deste pulso de corrente, a vlvula se mantm neste estado at que seja dado um pulso de corrente no solenoide Y2. Um pulso de corrente no solenoide Y2 faz com que a vlvula troque novamente o seu estado, ligando o orifcio P ao B e a via A ao escape R. Aps o trmino deste pulso de corrente, a vlvula se mantm neste estado at que outra vez seja dado um pulso de corrente no solenoide Yl, voltando ao estado anterior.

43Vlvula Eletropneumtica de 5 Vias e 2 Estados (5/2) com Acionamento Bidirecional

O funcionamento similar ao da vlvula anterior, com a diferena de que os orifcios de utilizao A e B possuem escapes individuais R e S.

44Vlvula Eletropneumtica de 5 Vias e 4 Estados (5/4)

Esta vlvula composta pela combinao de 2 vlvulas (3/2) com comando unidirecional. Na posio de repouso, h o bloqueio da via de presso P e os orifcios de utilizao A e B so direcionados, respectivamente, aos escapes R e S. No acionamento de um dos solenoides, o funcionamento idntico ao da vlvula (5/2) com comando unidirecional. No caso do acionamento simultneo dos dois solenoides, a vlvula troca de estado, ligando o orifcio P s sadas A e B. Esta vlvula apropriada para o acionamento do motor pneumtico de palhetas nos dois sentidos de rotao, frenagem instantnea com rotor travado e rotor livre. 45

46Vlvula Eletropneumtica Proporcional uma vlvula que controla a vazo ou a presso de um sistema proporcionalmente a um dado valor de tenso eltrica na entrada. Vlvula Eletropneumtica Proporcional de Vazo Este tipo de vlvula usado para controlar a velocidade e o sentido de rotao em motores pneumticos e para o posicionamento de cilindros de dupla ao com acoplamento magntico. 47Representao

Curva caracterstica Vazo (Q) X tenso eltrica (V)48O estado central a posio de repouso da vlvula na qual todas as vias esto bloqueadas, ou seja, com vazo zero. Esta condio obtida aplicando-se na vlvula uma tenso de 5V. Aplicando-se na vlvula uma rampa decrescente, de 5V at OV, a vazo aumenta proporcionalmente desde zero at a vazo mxima (Qmx) no sentido da conexo P para B, sendo o orifcio A conectado ao escape R. Aplicando-se na vlvula um rampa crescente, de 5V at 10V, a vazo aumenta proporcionalmente desde zero at a vazo mxima (Qmx), s que no sentido da conexo P para A, sendo que o orifcio B conectado ao escape S. 49Vlvula Pneumtica Proporcional de Presso

Este tipo de vlvula usado para controle de fora em cilindros e de torque em motores pneumticos.

Curva caracterstica presso relativa de sada (Pr) X tenso eltrica (V)Representao50Aplicando-se no solenoide uma rampa de tenso crescente, de OV at 10V, a presso relativa no orifcio A aumenta de zero at a presso mxima (Pmx) proporcionalmente.

Para a escolha de vlvulas eletropneumticas, devemos levar em considerao as especificaes de presso nominal, vazo mxima e tenso de acionamento do solenoide. 51Simbologia geral

52Combinao pneumtica, Filtro de ar, regulador e Lubrificado Lubrefil

Smbolo estendido Smbolo

Filtro de Ar Comprimido53

Regulador de Presso com Escape

Lubrificador

Manmetro Tipo Tubo de Bourdon54

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6566Agradecemos a ateno de todos.