segunda-feira, 17 de abril de 2023

Aula 20 - Estrutura de Circuitos Eletropneumáticos

A fonte de alimentação  de ar comprimido é ligado às máquinas através dos circuitos eletropneumáticos que são compostos de:  Filtro (8),  Regulador de pressão (9), Medidor de pressão (10), Válvula de Controle (11), Válvula de Limitação (12),  Cilindro Pneumático (13) e Detectores de Posição (14).
Neste circuito eletropneumático de controle básico, o ar   fará com que a haste  do cilindro avance para fora, para isso há uma solenóide que permitir a passagem de ar para dentro do cilindro, esta válvula  é chamada de a válvula de controle de direção.
A válvula é operada por um solenóide (bobina eletromagnética) onde a corrente elétrica gera um campo eletromagnético, e é este movimento de mecanismos (mecânica) que irá permitir a passagem de ar.
Com uma botoeira você controla a alimentação da bobina, isso é o que controla o avanço do atuador pneumático de ação simples.
As válvulas   servem para o controle elétrico da atuação da haste do cilindro pneumático (também pode ser usado com cilindros  hidráulicos).
Geralmente há dois tipos de figuras, o circuito de controle e o circuíto de potência. O diagrama de controle é a representação gráfica de um circuito elétrico e o circuíto pneumático é a representação funcional do circuito Pneumático.
No desenho é um duas representações do circuito de controle,  o número 1 é a simbologia ANSI e número 2 com simbologia ISO.
As válvulas solenóides são compostas por duas partes uma elétrica e uma mecânica, a  bobina (solenóide) representa a parte elétrica,   que por electromagnetismo, move-se uma haste de êmbolo, o que permite mecanicamente controle da direção do fluxo de ar que é a parte mecânica da válvula direcional.
A figura mostra os dois tipos de válvulas usadas: uma de ação simples com uma bobina e uma com duas bobinas geralmente utilizada em circuito com energia de fluido hidráulico. As válvulas solenóides são a interface do circuito de controle e de potência. Algumas válvulas permitem testes e   podem ser operadas manualmente, para verificar o funcionamento do circuito. As bobinas operam em tensão de corrente contínua nominais  de 24 volts.

Existem várias formas e caminhos para se projetar um circuito eletropneumático. Sendo circuitos lógicos e binários, podemos adotar o mesmo conceito da eletrônica digital. Para isso, na lógica existem dois estados possíveis: 0 quando não há sinal e 1 quando há sinal. Podemos fazer qualquer lógica combinacional utilizando apenas três funções lógicas básicas: “E”; “OU” e “NÃO”
Função “E” - Essa função se caracteriza por apresentar o nível lógico 1 na sua saída somente quando todas as suas entradas apresentarem nível lógico 1, como podemos ver pela sua tabela verdade da figura ao lado.
Se a chave A está aberta (A=0) e a chave B aberta (B=0), não haverá circulação de energia no circuito, a bobina não será acionada e o atuador ficará recuado (S=0). Se a chave A está fechada (A=1) e a chave B aberta (B=0), não haverá circulação de energia no circuito, a bobina não será acionada e o atuador ficará recuado (S=0). Se a chave A está aberta (A=0) e a chave B fechada (B=1), não haverá circulação de energia no circuito, a bobina não será acionada e o atuador ficará recuado (S=0). Se a chave A está fechada (A=1) e a chave B fechada (B=1), haverá circulação de energia no circuito e a bobina será acionada e o atuador irá avançar (S=1).
Observando todas as quatro situações possíveis (interpretações), é possível concluir que o atuador irá avançar somente quando as chaves A e B estiverem simultaneamente fechadas (A=1 e B=1).
Função “OU” - Essa função se caracteriza por apresentar o nível lógico 1 na sua saída quando alguma das suas en-tradas apresentar nível lógico 1, como podemos ver na sua tabela verdade da figura ao lado.
Se a chave A está aberta (A=0) e a chave B aberta (B=0), não haverá circulação de energia no circuito, a bobina não será acionada e o atuador ficará recuado (S=0). Se a chave A está fechada (A=1) e a chave B aberta (B=0), haverá circulação de energia no circuito e a bobina será acionada e o atuador irá avançar (S=1). Se a chave A está aberta (A=0) e a chave B fechada (B=1), haverá circulação de energia no circuito e a bobina será acionada e o atuador irá avançar (S=1). Se a chave A está fechada (A=1) e a chave B fechada (B=1), haverá circulação de energia no circuito e a bobina será acionada e o atuador irá avançar (S=1).
Observando todas as quatro situações possíveis (interpretações), é possível concluir que o atuador irá avançar quando a chave A ou a chave B ou ambas estiverem fechadas (A=1 e B=1).
Função “NÃO” - Função também conhecida como inversora, isto é, o sinal de saída é o sinal de entrada invertido, como podemos ver na sua tabela verdade da figura ao lado.
Usando as mesmas convenções dos circuitos anteriores, tem-se que: Quando a chave A na está acionada (A=0), passará corrente pela bobina e o atuador avançará (S=1). Quando a chave A está acionada (A=1), não passará corrente pela bobina e o atuador ficará recuado (S=0).
Podemos fazer qualquer circuito que envolva uma lógica combinacional com as lógicas “E”, “OU” e “NÃO”.
Aplicação de Circuito Eletropneumático: Neste exercício deve ser elaborado um circuito eletropneumático com um cilindro de simples ação onde é executado esforço somente no avanço do cilindro que expulsa o frasco que estiver sem tampa.
Deve ser entregue o diagrama do circuito elétrico e pneumático, alem da lista de material.

Este arquivo pode ser baixado em: 16_03_007 CAI Aula 07 - Circuito Eletropneumático.pdf

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/03/2016

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