PROJETOS EM EQUIPE P/ LÓGICA SEQUENCIAL

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1 PROJETOS EM EQUIPE P/ LÓGICA SEQUENCIAL Conteúdo PROJETO_PD02: Máquina de Bebidas Quentes... 2 PROJETO_PD04: Estação de Furação e Inspeção de Peças... 3 PROJETO_PD06: Trilhos com Trecho Compartilhado... 4 PROJETO_PD08: Sistema para Transferência de Peças... 5 PROJETO_PD12: Estação de Produção de Concreto... 6 PROJETO_PD16: Controle de Garagem em Condomínio... 7 PROJETO_PD17: Máquina de Lavar Roupas... 8 PROJETO_PD18: Forno de Padaria... 9

2 PROJETO_PD02: Máquina de Bebidas Quentes Trata-se de uma máquina dispensadora de bebidas quentes que pode fornecer as seguintes opções ao usuário: B1 - café puro, B2 - café com leite e 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 descartável é feita pela abertura temporizada de válvulas VR1, VR2, VR3, VR4 e VR5 respectivamente. Há também um dispositivo eletromecânico (AC) para alimentação de copo descartável, o qual posiciona corretamente apenas um copo a cada vez que for atuado. O sistema prevê ainda três níveis de liberação de açúcar: A1 - amargo, A2 - doce, A3 - extradoce, ajustado por uma chave seletora (A) de três posições. Como condição inicial de funcionamento, um copo deve ser posicionado corretamente, o qual é monitorado pelo sensor SC. Como condição de finalização, o copo cheio deve ser retirado. Assim, com a condição inicial satisfeita, um nível de açúcar e um tipo de bebida préselecionados, com o pressionar da botoeira de partida inicia-se o processo de preparo pela abertura temporizada das eletroválvulas. Máquina dispensadora de bebidas quentes Primeiro ocorre a liberação de açúcar com os tempos de abertura de VR4 por 4 segundos para doce, 6 segundos para extradoce e sem liberação para amargo. Após o que, inicia-se então o preparo de uma das seguintes receitas (cada uma com as dosagens na ordem exata em que são apresentadas): Café puro: 3 segundos de café e 5 segundos de água quente. Café com leite: 2 seg. de café, 3 seg. de leite e 7 seg. de água quente. Chocolate: 2 seg. de leite, 3 seg. de chocolate e 6 seg. de água quente. A partir destas informações tem-se então o Grafcet mostrado na figura 4.27 como modelagem de funcionamento da máquina: Como pode-se observar, este Grafcet possui duas estruturas de seleção entre seqüências. A primeira destinada à opção do usuário quanto à quantidade de açúcar, em que se nota que a opção A1 dá origem a uma seqüência sem etapas (ou salto), que é um dos casos particulares apresentados em seguida. A segunda estrutura de seleção possui três seqüências distintas e específicas destinadas à correta dosagem de cada uma das bebidas disponíveis.

3 PROJETO_PD04: Estação de Furação e Inspeção de Peças 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 por meio de um sensor de profundidade e elimina a peça. Os sensores e atuadores utilizados no sistema são os seguintes: A,B,C,D,E : atuadores (cilindros) pneumáticos de dupla ação; a+, b+,.., e+: eletroválvulas que irão comandar o avanço de A, B, C,D e E; a-, b-,..., e-: eletroválvulas que irão comandar o recuo de A, B, C, D e E; F, f+: atuador F de simples ação e eletroválvula de avanço; fca-,..,fce-: chaves fim-de-curso que indicam posição recuada dos atuadores; fca+,...,fcf+:chaves fim-de-curso de máxima excursão nos atuadores; PP1: sensor de presença de peça na entrada da mesa; PP2: sensor de presença de peça na estação de furação; PP3: sensor de presença de peça na estação de inspeção; PP4: sensor de peça no pallet da mesa. A mesa circular é sucessivamente rotacionada em 120 pelo atuador F, o que irá garantir o correto posicionamento da mesa após cada rotação. O motor da furadeira é acionado por um sistema mecânico que irá 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 fimde-curso fcd+ em um tempo não superior a cinco segundos, 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, manualmente, dê o comando de rearme (botoeira R). As operações são realizadas após o comando de ordem de partida dado pelo operador (chave P) com as seguintes condições iniciais satisfeitas: Condição inicial 1: os atuadores A, B, C, D e E devem estar recuados; Condição inicial 2: deve existir peça em pelo menos uma das estações de trabalho.

4 PROJETO_PD06: Trilhos com Trecho Compartilhado Um sistema com partilha de recursos conforme ilustrado na figura. Uma carro de transporte de peças deve atender a dois grupos de operários situados em diferentes posições (A e B). Se um operário localizado em A pressionar a botoeira P1, o carro I deve efetuar o trajeto ACA. Se um operário localizado em B pressionar a botoeira P2, o carro II deve efetuar o trajeto BCB. Os comandos só serão aceitos se os carros estiverem na respectiva posição de repouso. O acionamento do carro I é feito por M1 para a direita e M2 para a esquerda. O acionamento do carro II é feito por M3 para a direita e M4 para a esquerda. O atuador V1 controla o destino do carro, sendo que quando V1=0 implica que o carro efetua o percurso AC, e quando V1=1 implica que o carro efetua o percurso BC. Como a parte final do percurso é partilhada pelos dois carros, terá que existir exclusão mútua no acesso ao percurso DC. Assim, quando atingirem a zona D, os carros só poderão avançar se o percurso DC estiver livre. Diagrama funcional para carro com partilha de recursos

5 PROJETO_PD08: Sistema para Transferência de Peças Um sistema de transferência de peças composto por duas esteiras de chegada (A e B), uma garra de pega (G) alojada em um carro sobre trilhos (T), dois cilindros pneumáticos (P e V) de liberação de peças e uma esteira de evacuação (C) das mesmas. Os atuadores e sensores do sistema são os seguintes: D: Motor que aciona o carro para a direita; E: Motor que aciona o carro para a esquerda; PP: Atuador que faz a garra pegar uma peça; LP: Atuador que faz a garra soltar uma peça; V+: Eletroválvula que comanda o avanço de V; V-: Eletroválvula que comanda o recuo de V; P+: Eletroválvula que comanda o avanço de P; P-: Eletroválvula que comanda o recuo de P; x: Sensor de presença do carro na posição de repouso; y: Sensor de presença do carro sobre a esteira A; z: Sensor de presença do carro sobre a esteira B; a: Sensor de presença de peça na esteira A; b: Sensor de presença de peça na esteira B; spp: Sensor de peça pega pela garra; sv+: Sensor que indica máximo avanço do cilindro V; sv-: Sensor de posição de recuo total do cilindro V; sp+: Sensor que indica máximo avanço do cilindro P; sp-: Sensor de posição de recuo total do cilindro P; Sistema para transferência de peças Seu funcionamento consiste em verificar a presença de peça em uma das esteiras de chegada, que será então pega pela garra e transportada até a bandeja do cilindo V já previamente na posição alta. A seguir, o cilindro V desce a peça até o nível do cilindro P que, então, evacua a peça pela esteira C. Prever um sistema de prioridade de forma a nào acumular peças em uma esteira.

6 PROJETO_PD12: Estação de Produção de Concreto O sistema em questão trata-se de uma estação para produção de concreto apresentados pelas figuras, cujo ciclo de operação é descrito em seguida. Quando o operador inicia o ciclo pela ordem de partida manual (P), o número de misturas (1 ou 2) é lido pela posição da chave N, bem como é lido o tipo de cimento (C1 ou C2) pela posição da chave TC. O tanque-balança A é então carregado com o agregado tipo A1 na quantidade a 1 e, a seguir carregado com o agregado tipo A2 na quantidade a 2, sendo o peso final na balança igual a (a 1 + a 2 ). A mistura pode comportar tanto o cimento C1 na quantidade c 1, como o cimento C2 na quantidade c 2. Uma vez ambas as balanças cheias, alimenta-se o misturador M. O misturador, posto em marcha desde o início do ciclo, é alimentado da seguinte forma: a balança A é esvaziada pela válvula VA, ao mesmo tempo em que a esteira EA entra em funcionamento, até 15 segundos após a balança A estiver vazia. a balança C é esvaziada através da válvula VC, 6 segundos depois da abertura de VA, ao mesmo tempo em que a esteira EC entra em funcionamento, até 13 segundos após a balança C estar vazia. quando as esteiras param, a mistura a seco dura 10 segundos e, em seguida, é inicializada a alimentação de água pela válvula VL, sendo que a mistura com líquido dura 50 segundos, então se fecha VL. finalmente, a mistura de concreto é esvaziada pela válvula VS durante 20 segundos. O ciclo é então repetido uma segunda vez caso N assim o indique. O sistema efetua então uma lavagem do misturador pela alimentação de água durante 30 segundos e, com o posterior esvaziamento por 10 segundos, quando então o misturador é esvaziado. Esquema funcional da estação de produção de concreto

7 PROJETO_PD16: Controle de Garagem em Condomínio Neste projeto de automação predial tem-se como objetivo realizar a automatização dos portões de acesso à garagem no subsolo de um edifício residencial. Para tanto dois portões necessitam ser adequadamente comandados. Um portão interno (PI) permite o acesso à garagem enquanto, um segundo portão (PE) dá acesso externo para a rua. Devido a questões arquitetônicas o corredor de trajeto entre estes portões permite a circulação de apenas um veículo, motivo pelo qual há ainda a necessidade de se realizar uma sinalização do tráfego a fim de evitar colisões. A figura a seguir demonstra o layout do problema. Layout do acesso de veículos em garagem Compõe o sistema um sensor (CRE) de controle remoto externo; um outro sensor (CRI) de controle remoto interno à garagem; sensores (SI) e (SE) para detecção de presença de veículo no lado interno e externo do portão da garagem; sinalizadores luminosos (L) indicadores de que foi solicitada uma entrada/saída; os comandos de (APE) e (API) de abertura dos portões externo e interno, e os comandos (FPE) e (FPI) de fechamento dos portões esterno e interno; além dos sensores (PEA), (PEF), (PIA), (PIF) que indicam se os portões estão abertos ou fechados. Por questões de bloqueio de acesso a pessoas não autorizadas o sistema deverá manter aberto apenas um portão de cada vez. Assim, se houver um carro entrando, o portão externo é imediatamente fechado assim que o veículo atinge a via de acesso interno e, só após estar totalmente fechado irá abrir-se o portão interno, o qual permanece totalmente aberto por um tempo de 45s. Um procedimento similar é aplicado quando um veículo sai do prédio. Por motivos de segurança de trânsito o sistema deverá sempre dar prioridade ao veículo que entra no prédio.

8 PROJETO_PD17: Máquina de Lavar Roupas O sistema em questão trata-se do seqüenciamento operacional em uma máquina de lavar roupas. Para que se possa dar início ao processo de lavagem, é necessário que a porta da máquina esteja fechada (pf) e então pressionar o botão (L) de ligar. Neste momento será aberta a válvula (VA) de entrada de água, que ficará aberta até que o sensor (mc) de máquina cheia sinalize para o CLP que já há água suficiente para iniciar o processo de lavagem. Se a chave (aq) de aquecimento estiver ligada, então o sistema (SAA) de aquecimento de água será ativado até que o sensor (sq) de quente sinalize para o CLP que a água já atingiu a temperatura adequada. A seguir, o processo inicia o ciclo de lavagem propriamente dito, onde o motor é ligado na velocidade de lavagem, inicialmente em sentido horário (MH) e depois no sentido anti-horário (MA), alternando o sentido de giro a cada 2 segundos, durante um período de 5 minutos. Após o ciclo de lavagem, o motor é desligado e a válvula (VSA) de saída de água é acionada até que o sensor (ma) de vazio sinalize ao CLP que a água usada para a lavagem já se esgotou. Então, com a válvula (VSA) de saída já fechada, é novamente aberta a válvula (VA) de entrada de água, até que o sensor (mc) de máquina cheia sinalize para o CLP que já há água suficiente para iniciar o processo de enxágüe. Tal como já realizado anteriormente, o motor é ligado na velocidade de lavagem, inicialmente no sentido (MH) horário e depois no sentido (MA) anti-horário, alternando o sentido de giro a cada 2 segundos, durante um período de 5 minutos. Após o ciclo de enxágüe, o motor é desligado e a válvula (VSA) de saída de água é acionada até que o sensor de vazio sinalize ao CLP que a água usada para o enxágüe já se esgotou. A seguir, o motor é ligado na velocidade (MC) de centrifugação, durante um período de 3 minutos, o que caracteriza o ciclo de centrifugação. Após o ciclo de centrifugação, a lavagem está completa, o motor é desligado e a maquina entra no seu modo de espera, aguardando que um novo ciclo de lavagem seja novamente comandado.

9 PROJETO_PD18: Forno de Padaria Esta máquina consiste de um recipiente que possui um rotor para bater a mistura e resistências que aquecem e assam o pão de acordo com o modo selecionado. Estas resistências podem ser ligadas uma, duas ou três, deixando o pão mais assado ou menos assado. As entradas são as chaves de liga/desliga a seletora do modo de assar e o sensor de temperatura. As saídas são as resistências e o rotor. O rotor e as resistências são controlados por temporizadores. A ilustração a seguir mostra um diagrama conceitual do sistema. Diagrama com os elementos do sistema forno para pães