1 SIMBOLOGIA PNEUMÁT ICA Neste item apresentaremos o resumo dos símbolos usuais empregados em diagramas pneumáticos e hidráulicos. A Tabela 1 apresenta alguns símbolos para os atuadores, conforme a norma ABNT NBR 8897, DIN 24300 e ISO 1219. ATUADORES Tabela 1 - Símbolos de atuadores. Cilindro de simples ação (posição de repouso recuado). Cilindro de simples ação (posição de repouso avançado). Cilindro de dupla ação. Cilindro de dupla ação (com amortecimento de fim de curso, sem regulagem). Cilindro de dupla ação (com amortecimento de fim de curso regulável). Cilindro com haste passante. Cilindro de dupla ação com êmbolo magnético. Cilindro tipo Tandem. Cilindro duplo. Cilindro sem haste. Oscilador. Motor Pneumático. Motor Hidráulico. Para que haja praticidade e universalidade na elaboração e leitura de um diagrama, normalizam-se os símbolos pneumáticos a serem empregados. As normas usuais de simbologia são ABNT NBR 8896 e seguintes, DIN 24300 e ISO 1219. Algumas premissas importantes definem essa simbologia: a) O símbolo não caracteriza a forma construtiva de um componente nem suas dimensões, caracterizam apenas sua função. b) As válvulas são simbolizadas por meio de quadrados. c) O número de quadrados indica o número de posições que a válvula pode assumir. d) Dentro de cada quadrado as vias de passagem de uma válvula são indicadas por linhas e setas. As setas, usualmente, indicam o sentido do fluxo.
2 VÁLVULAS DIRECIONAIS Válvulas são elementos que comandam, regulam, direcionam e bloqueiam o fluxo em um circuito. O entendimento de sua simbologia é a premissa básica para análise de diagramas pneumáticos, hidráulicos, eletro-hidráulicos e eletropneumáticos. São abrangidas em cinco grandes grupos, conforme sua função: a) direcionais; b) de pressão; c) de vazão (fluxo); d) de bloqueio; e) de fechamento. Destes, o principal grupo é o das válvulas direcionais, isto é, válvulas que interferem na trajetória do fluxo, desviando-o para onde for mais conveniente em um determinado momento. Apresentaremos nos próximos itens, os símbolos usuais, lembrando que a descrição de outros símbolos e definições adicionais devem ser consultadas nas normas ABNT NBR 8896 e seguintes, DIN 24300 e ISO 1219. IDENTIFICAÇÃO DAS CONEXÕES Entende-se por conexão um ponto físico onde se conecta qualquer elemento a uma válvula (por exemplo, uma mangueira, um silencioso, um regulador, escape). A norma ISO 5599 prescreve a identificação das conexões mediante o emprego de números, ao passo que a norma ISO 1219 (clássica) prescreve o emprego de letras maiúsculas do alfabeto latino (Tabela 2). Tabela 2 - Identificação das conexões. CONEXÃO cfe. ISO 5599 cfe. ISO 1219 Pressão 1 P Escape / Exaustão 3;5 R;S (pneumático) Tanque (hidráulico) 3 T Saída 2;4 B;A Piloto 14;12 Z;Y CONSTRUÇÃO DOS SÍMBOLOS DE VÁLVULAS DIRECIONAIS Tabela 3 Símbolos de válvulas. As válvulas são simbolizadas por meio de quadrados. O número de quadrados representa quantas posições de comutação a válvula direcional possui (OBS.: o número mínimo de posições em uma válvula direcional é dois). As setas indicam, em geral, o sentido do fluxo. Os bloqueios (isto é, pontos por onde não há fluxo) são representados por um T aposto internamente ao símbolo. As conexões (vias funcionais) são indicadas por traços na parte externa, na posição à direita da válvula (para válvulas com 2 posições de comando) ou ao centro (válvulas com 3 posições de comando). ; ; ; (válvula de 4 vias e 3 posições ou 4/3 vias): ;
(válvula de 5 vias e 2 posições ou 5/2 vias): 3 Válvula direcional de 2 vias e 2 posições de comando, posição normal fechada (abrevia-se a designação para 2/2 vias NF, lê-se: duas-duas vias ene-efe ). Válvula 2/2 vias NA (normalmente aberta). Válvula 3/2 vias NF. Válvula 3/2 vias NA. Válvula 3/3 vias CF (centro fechado). Válvula 4/2 vias. Válvula 5/2 vias. NOTA: Quando se especifica o símbolo de uma válvula direcional, devem estar perfeitamente definidos: O número de vias da válvula; O número de posições de comando; A posição normal da válvula (quando for o caso); Forma de acionamento (tanto para comutação quanto para retorno à posição normal). ACIONAMENTOS DE VÁLVULAS DIRECIONAIS A mudança entre as posições de uma válvula direcional depende de acionamentos externos, cuja indicação é incorporada adjacente ao símbolo da válvula. Costuma-se agrupar esses acionamentos quanto ao seu tipo em: ação muscular, ação mecânica, pressão, elétrico ou combinação entre estes (Tabela 4). Tabela 4 - Acionamentos de válvulas. AÇÃO SÍMBOLO DESCRIÇÃO MUSCULAR Símbolo genérico, sem especificação do modo de operação. Botão. Botão com trava. Alavanca. Pedal. MECÂNICA Came ou apalpador. Mola (em geral, para retorno à posição de repouso). Rolete. Rolete escamoteável ( gatilho ).
4 ELÉTRICO Solenóide com uma bobina. Solenóide com bobina proporcional. Motor elétrico reversível. Motor elétrico de passos. PRESSÃO COMBINADO Piloto pneumático (por acréscimo de pressão). Piloto hidráulico (por acréscimo de pressão). Servopiloto pneumático (piloto interno à válvula). Solenóide pilotado (pneumático). Solenóide pilotado (hidráulico). Rolete servopilotado (pneumático). Acionamento por ação muscular ou por solenóide servopilotado. Acionamento por solenóide ou muscular, servopilotados (pré-comando manual). Tabela 5 - Símbolos adicionais (ver normas para detalhes). SÍMBOLO DESCRIÇÃO Indicador de pressão (manômetro). Indicação de possibilidade de regulagem ou de variação progressiva. Fluxo pneumático. Fluxo hidráulico. Fonte de pressão (genérico). Escape simples (não conectável); triângulo adjacente ao símbolo. Escape roscado para conexão; triângulo afastado do símbolo. Fluxo de óleo para o tanque. Compressor. Bomba hidráulica.
5 Bomba hidráulica com deslocamento variável. Conversor do meio de pressão (no exemplo, de pneumático para hidráulico). Silenciador. Acumulador (genérico). Unidade condicionadora (simplificado). Unidade condicionadora (detalhado, constando de filtro com dreno; válvula reguladora de pressão; manômetro e lubrificador, da esquerda para a direita). Engate rápido (desconectado). Engate rápido (conectado). POSIÇÃO EM REPOUSO POSIÇÃO INICIAL VIA DE EXAUSTÃO Engate rápido com válvula de retenção (conectado). A união de vias dentro de uma válvula é simbolizada por um ponto. Condição na qual os elementos móveis da válvula são posicionados enquanto a mesma não está acionada. Condição na qual a válvula se posiciona após a montagem e ligação da rede. Nesta posição começa a seqüência de operações prevista (após o RESET e comando de partida). Via pela qual o ar comprimido sai da válvula. SIMBOLOGIA ELÉT RICA CONVENÇÕES PARA PROJETOS ELETRICOS As convenções apresentadas a seguir são baseadas nas normas DIN 40713 e DIN 40718, já citadas, e são de uso corrente no LAB -SIM para as disciplinas relacionadas à área de automação. As ilustrações aqui apresentadas constam de um banco de desenhos, estando disponibilizadas via internet, na home-page do laboratório de automação, para download. FORMA DE EXECUÇÃO DOS DIAGRAMAS FOLHA PARA DIAGRAMAS DE CIRCUITO ELETRO -ELETRÔNICO E DE LIGAÇÃO Folha A-3 (297mm x 420mm), padronizada e com legenda da companhia, preferencialmente com 15 divisões superiores (28 mm/divisão) onde se deve colocar o endereço da coluna (figura 1).
6 Figura 1 Exemplo de folha padrão para a elaboração de diagramas (arquivo folha_a3.dwg ). CONFECÇÃO DE DIAGRAMAS A confecção dos diagramas e demais informações deve ser feita sobre folha sulfite padronizada, com lápis ou lapiseira evitando o uso de réguas, gabaritos ou outros materiais, de forma a executar este trabalho da forma mais prática e rápida. A documentação final poderá ser em papel vegetal ou em sulfite plotado. SIMBOLOGIA As dimensões e formato dos símbolos eletroeletrônicos deve atender às prescrições das normas DIN 40713 e 40718. Nas tabelas 4.1 e 4.3 são apresentados os símbolos mais empregados em circuitos eletro-eletrônicos. ESCRITA E LINHAS TÉCNICAS As linhas técnicas e os caracteres empregados na elaboração de esquemas eletro-eletrônicos devem atender às prescrições das normas ABNT NBR 8403 e NBR 8402, respectivamente. LEGENDA Devem ser observadas, no mínimo: No canto superior direito o número do desenho. Conter o nome do Projeto. Conteúdo genérico da folha. LINHAS DE FORÇA E DE COMANDO Devem ser observadas, no mínimo, as recomendações: Linhas de força e de comando (440V, 220V, 127V em corrente alternada ou 48V e 24 V em corrente contínua, que são as mais usuais em aplicações industriais) devem ser representadas por linha contínua; O condutor de aterramento (PE) deve ser indicado por Linha traço-ponto ; O condutor neutro (N) deve ser indicado por linha tracejada; As blindagens devem ser representadas por linha tracejada com dimensão dos traços menor que a do condutor neutro. FOLHAS PARA AMPLIAÇÕES FUTURAS Prever, durante o projeto, folhas em branco (endereçadas) em lugares onde possa haver implementação futura. Estas folhas em branco devem conter no canto inferior esquerdo a observação: FOLHA RESERVADA PARA IMPLEMENTAÇÃO FUTURA. Quando se proceder desta forma, a folha anterior deve conter em sua lateral direita a seguinte observação A PRÓXIMA FOLHA ESTA RESERVADA PARA IMPLEMENTAÇÃO FUTURA. IDENTIFICAÇÃO DE COMPONENTES Contatores, fusíveis, transformadores, fontes retificadoras e todos e quaisquer componentes eletroeletrônicos devem ser identificados por letra maiúscula seguida do número ou código do setor de referência (coluna). Na prática, verifica-se que até 9 elementos podem ser endereçados em uma mesma coluna. A ordem numérica do dígito menos significativo nesta codificação é de baixo para cima. BORNES E CONDUTORES LIGADOS A C.L.P s As dimensões e formato dos símbolos eletroeletrônicos deve atender às prescrições das normas DIN 40713 e 40718. Os respectivos endereços devem ser identificados (número do byte do PLC ou de seu módulo de expansão). Os bornes e condutores dos ramais de alimentação de tensão são identificados como segue: Ramal Trifásico: nlx onde: n=endereço (coluna); x = 1,2,3 (identificação da fase de alimentação). Ramal de Tensão Contínua: nls onde n =endereço (coluna); s = sinal do pólo respectivo (positivo ou negativo).
7 LETRAS PARA IDENTIFIC AÇÃO DOS COMPONENTES A tabela 6 apresenta as letras empregadas na identificação dos principais componentes de circuito. Tabela 6 - Codificação dos componentes de um circuito elétrico por meio de letras. CODIFICAÇÃO DESCRIÇÃO An Módulo ou equipamento eletrônico. Ax.x Saída digital de Controlador Lógico Programável. AEx Entrada analógica de Controlador Lógico Programável. AAx Saída analógica de Controlador Lógico Programável. Bn Conversor de medição, sensores de proximidade indutivo ou óptico. BEx.x Sensores de proximidade indutivo ou óptico ou conectados a Controlador Lógico Programável. Cn Capacitor. Dn Elementos Binários (DO-D7, por exemplo). Ex.x Entrada digital de Controlador Lógico Programável. Fn Dispositivos de proteção. Gn Gerador, ponte retificadora. Hn Dispositivo de sinalização. Hax.x Dispositivo de sinalização conectado a saída de Controlador Lógico Programável. Kn Relê, contator. KAx.x Contator relê conectado à saída de Controlador Lógico Programável Ln Indutor. Mn Motor. Nn Amplificador, regulador. Pn Dispositivo de medição. Qn Disjuntor. Rn Resistor, potenciômetro. Sn Comutador, chave, interruptor. SEx.x Comutador, chave, interruptor conectado à saída de Controlador Lógico Programável. Tn Transformador. Un Conversor. Vn Semicondutor. Xn Tomadas (de força e/ou de comando). Yn Dispositivo mecânico com acionamento elétrico, solenóide. YAx.x Solenóide de válvula hidráulica ou pneumática, travas de porta conectados à saída de Controlador Lógico Programável Zn Filtro, limitador Onde: n é o setor referencial (endereço da coluna) xx ou x é o endereço binário do Controlador Lógico Programável SETORES REFERENCIAIS Os esquemas elétricos são codificados a partir de um setor referencial, que é dado pelo endereço da coluna respectiva. Cada página contém 15 setores referenciais, numerados da esquerda para a direita, em ordem crescente e tendo continuidade numérica no restante do esquema, tendo ainda, explícitos, o endereço de onde vem e para onde vai. IDENTIFICAÇ ÃO DE CONTATORES E RELÊS Todos os contatores e relés devem ter a indicação, abaixo de sua bobina de acionamento respectiva, o endereço de seus contatos fechadores (NA) e abridores (NF). IDENTIFICAÇÃO DA BITOLA DOS CONDUTORES Todo condutor deve ter sua bitola indicada no diagrama, precedida pelo símbolo de bitola: #. POSIÇÃO DE ANOTAÇÃO DOS COMPONENTES A posição de anotação do código dos componentes deve ser: componentes na horizontal, na parte superior; bobinas de contatores/relés, na parte lateral direita inferior; sensores/botões, na parte lateral esquerda; solenóides de eletroválvulas, na parte lateral direita inferior; módulos elétricos/eletrônicos, no meio do módulo, OBS.: A posição de anotação do valor nominal de fusíveis, chaves seccionadoras, faixa de atuação de relês térmicos, limitadores de corrente e disjuntores deve ser logo abaixo do código do componente.
8 DOCUMENTAÇÃO CONSTANTE DO PROJETO O projeto de sistemas automatizados engloba uma série de documentos que devem ser anexados à representação gráfica do projeto em si. Assim, para fins de conferência, execução, manutenção e ampliações o projeto deve ter os seguintes documentos: Esquema de acionamento (pneumático, hidráulico); Esquema elétrico (Motores, força, comando); Plano de montagem (localização dos componentes); Lay-out dos Painéis de Comando e de Manobra; Lay-out da instalação e de seus agregados; (calhas, caixas de passagem, dispositivos, armários de montagem, grupos de energia); Plano de conexões; Plano de tomadas; Plano de bornes. Quando for o caso devem, ainda, constar: Lista de material; Listagem de software; Instruções de operação e ajuste. EXEMPLOS Figura 2 Diagrama eletropneumático de um comando bimanual. Figura 3 Diagrama eletropneumático de uma cadeia de comandos.