AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL LABORATÓRIOS

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1 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL LABORATÓRIOS EQUIPAMENTOS POR BANCADA: sua utilização 2007/8

2 O laboratório de Automação Industrial está actualmente dividido em oito bancadas de trabalho operacionais. A sua distribuição espacial é a ilustrada na figura 1. Figura 1 Distribuição das bancadas no laboratório de AI Esta distribuição descreve quais os autómatos que estão associados a cada bancada. Na bancada 1 tem um autómato PCD1, nas bancadas 7, 8 e 9, um autómato PCD2

3 e nas bancadas 2, 3, 4 e 5, um autómato PCD4 Tenha em atenção que ao migrar o seu trabalho, testado no laboratório remoto, tem de se certificar que, para o caso da sua bancada, está a utilizar o autómato correcto (PCD1, PCD2 ou PCD4). CPU Hardware Settings Não se esqueça, também, que no laboratório presencial os equipamentos são diferentes, a que correspondem tabelas de símbolos diferentes do lab. remoto. Estas tabelas de símbolos por bancada, estão na página Web da disciplina. Para fazer o seu import para o autómato terá de fazer: View Global Symbols (aparece um novo icon Symbols) Advanced Import Symbols

4 Elementos existentes nas bancadas: 1: Cilindros, caixas de luz, botões de entrada.. 2: Cilindros, caixas de luz, botões de entrada.. Caixa de semáforos 3: Cilindros, caixas de luz, botões de entrada.. Elevador 7: Cilindros, caixas de luz, botões de entrada.. Botões adicionais 8: Cilindros, caixas de luz, botões de entrada.. Caixa de semáforos 9: Cilindros, caixas de luz, botões de entrada.. Sistema Festo 4: Cilindros, caixas de luz, botões de entrada.. Elevador Botões adicionais 5: Cilindros, caixas de luz, botões de entrada.. Elevador Nos diversos trabalhos irá fundamentalmente operar com os painéis existentes, e obviamente outros equipamentos que mais à frente serão descritos. Dispõe tipicamente de dois tipos de painéis, os de parede, bancadas 1, 2, 3, 4 e 5 (mesmo o da bancada 5 é em tudo semelhante aos outros) e os de bancada, bancadas 7, 8 e 9.

5 Em todos eles dispõe de 3 cilindros pneumáticos (excepto a bancada 5, com 4 cilindros) que são pilotados por electroválvulas monoestáveis, actuadas apenas através de um só solenóide para mudança de estado, e recuperando o estado inicial através de uma mola interna. Donde a sua actuação será sempre do tipo SET, para o avanço do cilindro, e RES para o seu recuo. Todos os cilindros têm sensores indutivos de fim de curso, ou seja, por exemplo para o caso do cilindro A (na tabela de símbolos CilA) o sensor da retaguarda é o a0 e o sensor de avanço o a1. Como é óbvio estes cilindros permitem-lhe pensar num procedimento meramente pneumático, mas também pode idealizar que o seu avanço corresponde a um fechar de uma porta, ou de uma cancela ou mesmo de um outro qualquer acto. No caso dos painéis de parede eles dispõem ainda de uma caixa de luzes, tipo semáforo luzes verde, amarela e encarnada, e de um sensor de presença (na tabela de símbolos dp) que nuns casos é um sensor fotoeléctrico, noutros indutivo e noutros um simples botão de pulso. Nos painéis de bancada (e também na bancada 5), a caixa de luzes, encontra-se na própria bancada, sendo a sua referência em termos de tabela de símbolos sempre a mesma LVerde, LAmar e LEnc. Além dos painéis, dispõe por bancada de uma caixa de botoneiras, com algumas diferenças de bancada para bancada, mas todas elas com o mesmo tipo de elementos e referência em tabela de símbolos.

6 Estas caixas de s, elementos de entrada no autómato, dispõem de um botão do tipo START/STOP, de posição fixa, e dois botões do tipo pulso, o verde e o encarnado (referidos na tabela de símbolos como Start, PVerde e PEnc). Para além destas botoneiras simples, incorporam também um botão rotativo que visualmente dá a informação de 0 a 9. Este botão não é mais do que um interruptor rotativo de múltiplas posições (10), que tem quatro saídas, permitindo através das suas várias posições apresentar essas saídas a ON ou a OFF, num contexto perfeitamente binário (saída 0101 corresponde ao decimal 5). Esta entrada do autómato é referido na tabela de símbolos como BCD. A sua utilização num programa do autómato é feita da seguinte forma: DIGI 1 BCD R 201 Como se tratam de quatro bits utiliza-se a instrução DIG seguida de I, pois é uma operação de input (entrada). O dígito (4 bits) a ler começa no input referido na tabela de símbolos como o BCD, sendo depois lidos internamente os 4, e carregados no registo R201, ou noutro qualquer Com este registo pode fazer o que quiser, nomeadamente fazer o seu COPY para um contador, não esquecendo que a instrução de COPY não depende do estado do acumulador, donde é sempre realizada, o que quer dizer que terá de ter alguns cuidados, como por exemplo colocá-la num Program Block chamado condicionalmente. Depois de descritos estes elementos base por bancada, dispõe ainda de tapetes rolantes que permitem simular alguns procedimentos industriais.

7 Este sistema é composto por uma cinta transportadora e por dois sensores fotoeléctricos em cada uma das extremidades. A sua utilização é muito simples, precisando apenas da especificação da direcção do movimento e da activação do movimento. Assim segundo a tabela de símbolos dispõem da saída TapeteDirec para definir a direcção e de TapeteOnOff para o colocar em movimento. Relativamente aos sensores acoplados, o da esquerda é referido como sendo TapeteCesq e o da direita TapeteCdir. De notar que não devem ocorrer mudanças bruscas de direcção para não danificar os motores, devendo caso necessite de o fazer, de introduzir um temporizador, com um pequeno tempo, para o efeito. Associado ao tapete rolante existe uma webcam que permite fazer alguns exercícios no domínio da visão computacional. Concretamente tem ao seu dispor de um software Interface SAIA Contagem que lhe vai ser útil para contar pontos. Ao executar esse software encontrará uma janela com o seguinte aspecto:

8 Numa operação típica de utilização deste software deverá primeiro lançar o seu projecto PG5. Para depois estabelece a ligação entre esta aplicação e o autómato basta ir ao menu PCD e fazer Ligar PCD. onde depois lhe aparece a seguinte janela, onde deverá fazer OK.

9 Depois da ligação estabelecida, vá ao menu Aplicações e seleccione Contador de Pontos. Após a escolha da aplicação, é necessário que defina a área de interesse, ou seja a área em que vão incidir os algoritmos de visão implementados. Os parâmetros altura e largura prendem-se directamente com a área de captação de imagem, e normalmente não precisam de ser alterados face ao exemplo apresentado, porém o parâmetro offset Y, requer, face a cada bancada alguns ajustes que se prendem com o deslizar da área de imagem segundo Y. Não se esqueça que a validação das definições terá de ser feita através de Actualizar seguida de OK. Por forma a bem utilizar este software convém verificar se a leitura do número de pontos fica estável. O valor de pontos calculado pela aplicação de visão é carregado no registo 101, sobre o qual pode o seu programa no autómato fazer as operações que precisar.

10 Em projectos em que precise de mais entradas, dispõe na bancada 4 e 7 de botões extra Uma outra solução será a de usar a interface anteriormente referida para simular entradas usando flags, como se habituou a fazer no laboratório remoto. A referência destes botões extra na tabela de símbolos é, Botão0 Botao7 (no caso da bancada 7 apenas até Botao6).

11 Para além dos elementos já descritos ainda existem nas bancadas 2 e 8 umas caixas de semáforos que simulam um cruzamento de duas vias. Com este equipamento pode efectuar diferentes tipos de saídas, estando previamente como outputs definidos na tabela de símbolos os seguintes: Sem1_3V (semáforo da via 1 e 3 a verde), Sem1_3A, Sem1_3E, Sem2_4V, Sem2_4A, Sem2_4E. Numa perspectiva de efectuar vários tipos de automatização de sistemas, foram desenvolvidos três protótipos de elevadores de 4 pisos, que estão disponíveis nas bancadas 3, 4 e 5.

12 Acentue-se desde já que estes equipamentos, tal como protótipos que são, têm um comportamento um tanto instável. Tipicamente a sua utilização prende-se com a actuação de duas saídas, à semelhança dos tapetes rolantes, uma para definir a direcção ElevDirec, outra para efectuar o movimento ElevOnOff, e depois de quatro entradas que dão informação, através de sensores indicando o piso em que se encontra o elevador: ElevAndar0, ElevAndar1, ElevAndar2, ElevAndar3. Refira-se que o elevador no andar 0 não deve ser mandado descer e no andar 3 subir, pois não há nenhuma protecção e pode danificar o motor. Relativamente a este, a sua colocação em marcha revela um comportamento atípico, donde a saída de um andar não é instantânea. Por fim, em termos dos equipamentos disponíveis no Laboratório de Automação Industrial, existe a bancada Festo associada ao autómato da bancada 9. Esta unidade permite uma grande variedade de realizações no domínio da automação. Podemos dividi-la em duas partes, a mesa e o painel de controlo.

13 Botão Stop Chave LED Q1, Q2 Botão / Led Reset Botão / Led Start Relativamente à mesa dispõe fundamentalmente de cinco elementos: o disco rotativo, o elemento detector de peça presente, o módulo selector de peças, o sistema de acabamento superficial a broca, e o removedor de peças.

14 A operação com este equipamento merece uma análise cuidada da tabela de símbolos. Entretanto para uma percepção mais imediata são mapeados as entradas e saídas (inputs e outputs) da mesa assim como as entradas e saídas do painel de controlo. Sensores Entrada de Peça Peça em baixo da broca Peça em baixo do puncao vertical Punção vertical desceu tudo Actuadores Broca (Rotação) Rodar Disco Descer Broca Subir Broca Punção Horizontal Punção Vertical Remoção de Peça Sem utilidade aparente Sensores Botão Stop Botão Reset Chave Botão Start Actuadores Led Q7 Led Q6 Led Q5 Led Q4 Led Q2 Led Q1 Led Reset Led Start