terça-feira, 29 de agosto de 2023

Aula 23 - 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

domingo, 27 de agosto de 2023

EX 01 - Circuitos Pneumáticos Automáticos - Diagrama Trajeto Passo para controle de Carimbadeira

Em um processo de usinagem para marcação de peças usa-se um dispositivo composto por duas fases:  uma de fixação e outra de marcação propriamente dita.
As duas fases são realizadas por atuadores pneumáticos de dupla ação. A peça é colocada manualmente na posição de trabalho e o acionamento de um botão inicia o processo. Para evitar danos à peça, a marcação (avanço e retorno ) deve ser feito lentamente. Baseado no diagrama Trajeto-Passo, elaborar o circuito pneumático.
O diagrama pneumático pode ser baixado em: 20_02_01 - Diagrama Trajeto-Passo Escamoteável Prende Marca.
© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 24/02/2016

sexta-feira, 25 de agosto de 2023

Aula 22 - Diagrama Trajeto-Passo com sensor de fim de curso escamoteável

Quando o diagrama Trajeto-Passo apresentar uma seqüência de movimento que cause o bloqueio do avanço ou retorno do atuador devido a permanência de sinal, devemos substituir o sensor de fim de curso por sensores escamoteável que atuará durante a borda de subida ou de descida do atuador.
O objetivo é evitar a produção de sinais permanentes por meio de interruptores de fim de curso com um posicionamento do rolo do sensor alguns milímetros antes do final do curso da haste. Ou seja, a a cabeça da haste nos dará um impulso à medida que passa pelo rolo dobrável do sensor, que desaparecerá logo que tenha passado pela posição do sensor.
No diagrama, a direção da ativação da válvula é indicada por uma seta, indicando se ocorre no avanço ou no recuo. 
É um método muito simples e econômico, mas tem uma série de inconvenientes , como o fato, uma fase começar sem ter realmente terminado a anterior (uma vez que os rolos do sensor têm que ser ligeiramente avançados) e também se os atuadores do circuito tiverem hastes longas ou ainda forem muito curtas, a ordem de avvanço é eliminada antes de chegar ao seu destino.
Na sequência A+,B+,B-,A-, temos o problema de que o fim do curso B0 impede que ao pressionar a Botoeira a seqüência começe. Além disso, se começasse, quando o cilindro A for estendido, pressionando o interruptor de fim de curso A1, o cilindro B não poderia continuar retraído.
Substituindo estes interruptores de limite para outros escamoteáveis, B0 acionado na borda de descida do Atuador 2 e A1 acionado no recuo do atuador 1, localizado alguns milímetros antes, resolveremos o problema.
O diagrama pneumático pode ser baixado em: O diagrama pneumático pode ser baixado em: 18_03_01 - Diagrama Trajeto-Passo Escamoteável.pdf
© Direitos de autor. 2018: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 12/03/2018

quarta-feira, 23 de agosto de 2023

EX 02 - Circuitos Eletropneumáticos - Diagrama Trajeto Passo para controle de Eletroválvulas

Exercício 37 - Transferidor de Peças
A figura 01 representa um dispositivo de transferência de peças da estação I para a estação II.
Através do Diagrama Trajeto-Passo, elaborar o circuito pneumático para este dispositivo e relacionar os componentes a serem utilizados.

Este diagrama eletropneumático elaborado pelo Prof. Sinésio Gomes está disponíveis no link: 17_03_34 - Exercício 37 - Dispositivo de Transferência de Peças Eletropneumático ;

© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 07/03/2017

terça-feira, 22 de agosto de 2023

EX 01 - Circuitos Pneumáticos Automáticos - Diagrama Trajeto Passo para controle de atuadores

Exercício 07 - Transferidor de Peças
A figura 07 representa um dispositivo de transferência de peças da estação I para a estação II.
Através do Diagrama Trajeto-Passo, elaborar o circuito pneumático para este dispositivo e relacionar os componentes a serem utilizados.

Este diagrama pneumático elaborado pelo Prof. Sinésio Gomes está disponíveis no link: 17_04_27 - Exercício 27 - Dispositivo de Transferência de Peças Pneumático;
© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 24/04/2017

segunda-feira, 21 de agosto de 2023

Aula 21 - Automação Pneumática com Diagrama Trajeto-Passo

O diagrama Trajeto-Passo serve para representar a seqüência de movimento, analisar o funcionamento do circuito pneumático, e identificar os possíveis problemas que deverão ser solucionados através da correta especificação e posicionamento das válvulas e dos fins de curso necessários. 
Figura 01 - Diagrama Trajeto-Passo
Para identificação dos fins de curso, são utilizados números que indicam qual  atuador ele comanda e que tipo de movimento realiza (avanço ou retorno), conforme mostrado abaixo: 1º número – indica se comanda o atuador A ou B e o 2º número – indica se comanda avanço (PAR) ou retorno (IMPAR) do atuador.
Para facilitar o entendimento da abordagem a ser utilizada, serão utilizados o circuitos acima sob a óptica do acionamento: A+ B+ A- B-.
Uma válvula faz o atuador A avançar (1.2), quando o atuador A avança (A+) e toca o sensor 2.2 que faz o atuador B avançar (B+), o o atuador B toca o sensor 1.3 que faz o atuador A recuar (A-), ao recuar o atuador A toca o sensor 2.3 que faz o atuador B recuar (B-),
Figura 02 - Circuito Pneumático
O diagrama trajeto-passo representa a seqüência de operação dos elementos de trabalho. Indica o movimento desse elemento em relação a cada passo ( variação do estado inicial deste elemento). 
Para construção do diagrama devemos seguir a sequência abaixo: Os passos devem ser desenhados horizontalmente com as mesmas distancias. O trajeto não se desenha em escala, mas deve ser igual para cada unidade. No caso de existirem diversos elementos de trabalho, a representação deve ser da mesma maneira, fazendo a correspondência de cada passo ( uns sobre os outros). Os passos sempre colocados horizontalmente e com as mesmas distancias. O trajeto não precisa ser em escala e deve ser igual para cada unidade (cilindro).

O diagrama pneumático pode ser baixado em: 17_04_07 - Diagrama Trajeto-Passo.pdf

Este arquivo pode ser baixado em: 17_03_016 CAI Aula 16 - Automação Pneumática com Diagrama Trajeto-Passo.pdf

© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 18/04/2016

sábado, 19 de agosto de 2023

Aula 20 - Automação Eletropneumática com método: Sequência Máxima

Este método é indicado para resolver sequências indiretas, podendo somente ser utilizado em circuitos com válvulas duplo solenoide.
Vamos tomar como exemplo a mesma sequência do exercício anterior. 
Procedimento:
  • 1°) Escreva a sequência de movimentos e divida-a em grupos
Neste método cada movimento representa um grupo. Exemplo: 1A+ 2A+ 2A- 1A-

Para resolver devemos definir o número de Memórias - Contatores Auxiliares. O número de memórias é igual ao número de grupos.
  • 2°) Desenhe o circuito pneumático com atuadores, Válvulas e fins de curso
  • 3°) Escrever a sequência acompanhada dos elementos que deverão acionar os movimentos sequenciais:
  • 4°) Com base nas informações obtidas no diagrama desenhe o esquema elétrico seguindo a seguinte estrutura básica do método sequência máxima.
Neste método, a coluna que aciona a primeira memória é habilitada pela memória anterior - KN, é retida pela própria memória - K1 e é desligada pela próxima memória. 

Este ciclo se repete nas próximas colunas.

Alguns destes métodos tradicionais apresentam semelhanças quanto às soluções de projeto.
Métodos como sequência máxima e passo-a-passo tradicional apresentam similaridades quanto à existência de intertravamentos com a função de memória, dentro de uma sequência de eventos. 

As soluções com memórias apresentam diagramas e esquemas geralmente mais complexos. Esta sequência: 1A+ 2A+ 2A- 1A-, gerou: 
  • quatro colunas de acionamento das bobinas da "memórias" K1, K2, K3 e K4 feito por botoeiras e sensores 1S1, 1S2, 2S2 e 2S1 e além disso temos o botão de início e rearme.
  • quatro retenções feitas pelas próprias "memórias" K1, K2, K3 e K4;
  • quatros desligamentos feitos pelas memórias sequenciais: K2 desliga K1, K3 desliga K2, K4 desliga K3 e K1 desliga K4;
  • quatros permissões feitos pelas memórias anteriores: K4 acionado permite o funcionamento de K1, K1 acionado permite o funcionamento de K2, K2 acionado permite o funcionamento de  K3 e K3 acionado permite o funcionamento de  K4;
  • além disso temos mais quatro colunas para acionamentos das eletroválvulas.

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

quinta-feira, 17 de agosto de 2023

Aula 19 - Comandos Eletropneumático sequenciais com sobreposição: Método experimental Intuitivo

 Utilizando o mesmo exemplo já apresentado, mas alterando a sequência, poderão ocorrer problemas de superposição de sinais, que deverão ser estudados pelo o projetista e propor uma solução que atenda as exigências dessa nova sequência de movimentos.
No dispositivo abaixo peças são enviadas para processamento obedecendo a seguinte sequência de movimentos, apresentada na figura ao lado. Solução:
  • 1° Desenhe o circuito pneumático com atuadores, Válvulas e fins de curso, conforme figura 02;
  • 2° Escrever a sequência acompanhada dos elementos que deverão acionar os movimentos sequenciais, conforme figura 03;
Observe que as válvulas direcionais 1V1 e 2V1 ficarão com sinais sobrepostos em determinados instantes durante a sequência:
  • 1° sobreposição: No início do ciclo a haste do cilindro 1A está acionando o rolete 1S1, que energiza o solenoide 1Y1 para avanço, mas observe que o solenoide 1Y2 está energizado pela ação do rolete 2S1 pois, nesse momento, a haste do cilindro 2A também está recuada.
  • 2° sobreposição: Na sequência a haste do cilindro 1A está avançada, acionando o rolete 1S2, energizando o solenoide 2Y1 para avanço da haste do cilindro 2ª, mas esta ao atingir a posição final dianteira aciona, ao mesmo tempo o rolete 2S2, que o faria recuar, pela ação do solenoide 2Y2.
Pode-se elaborar intuitivamente a solução neutralizando essa ocorrência de sobreposição de sinais, para tanto desenhamos o circuito elétrico e através de artifícios procuramos ir eliminando tais situações, utilizando a lógica de relés e tentativas sucessivas.

Solução Duplo solenoide:
Neste caso utilizamos válvulas de dupla solenoide, acionamento indireto por botoeira e sensores, contatores auxiliares, e eletroválvulas de duplo solenoide.

Esta sequência: 1A+ 2A+ 2A- 1A-, gerou: 
  • quatro colunas de acionamento das bobinas da "memórias" K1, K2, K3 e K4 feito por botoeiras e sensores 1S1, 1S2, 2S2 e 2S1 e além disso temos o botão de ligar e inicio.
  • duas retenções feitas pelas próprias "memórias" K1 e K3;
  • dois desligamentos feitos pelas memórias sequenciais: K3 desliga K2 e K4 desliga K3;
  • quatro permissões feitos pelas memórias anteriores: K4 desacionado permite o funcionamento de K1, K1 acionado permite o funcionamento de K2, K4 desacionado permite o funcionamento de  K3 e K3 acionado permite o funcionamento de  K4;
  • além disso temos mais quatro colunas para acionamentos das eletroválvulas.
Também há a solução com válvulas de simples solenoide, com acionamento indireto por botoeira e sensores, contatores auxiliares, e eletroválvulas de simples solenoide. Para isso foi necessário utilizar contatores auxiliares com contatos abertos e fechados.
Com simples solenoide reduzimos duas colunas de acionamento de eletroválvulas.

© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 26/02/2015

domingo, 13 de agosto de 2023

EX 04 - Circuitos Pneumáticos Automáticos - Desloca e Prensa Peças com Avanço e Recuo Automático

Dispositivo de alimentação e prensa peças
Você foi contratado com Auxiliar Técnico em uma Empresa de Fabricação de Painéis Eletropneumáticos para utilização em uma Máquina que dispões de um dispositivo de alimentação e prensa peças, onde o funcionamento é definido através de um circuito pneumático com comando automático.
Na atuação de seu trabalho lhe foi passado pelo gerente à proposta de desenvolver junto com seu colega de setor: o Croqui, o Diagrama Pneumático, a Descrição de Funcionamento e a Lista de Peças do conjunto a ser montada pela equipe técnica segundo as especificações descritas em manual de fabricante.
Diagrama pneumático disponível em:
15_03_013 Desloca e Prensa Peças Pneumático
A figura representa o dispositivo de alimentação e prensa peças. O funcionamento deste dispositivo baseia-se no avanço e recuo, automático, de dois atuadores de dupla ação sincronizados. O atuador A avança e desloca uma peça da posição X para a posição Y; o atuador B avança e prensa a peça. A máquina funciona de maneira contínua, liga através do acionamento de um botão e desliga pelo desacionamento do mesmo botão.  Elaborar o circuito pneumático para este dispositivo. Uma solução para o dispositivo de Alimentação de peças está abaixo.

© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 26/02/2015

quinta-feira, 10 de agosto de 2023

EX 03 - Circuitos Pneumáticos Automáticos - Método Intuitivo para controle Prende Carimba Peças com Comando Automático

Você foi contratado com Auxiliar Técnico em uma Empresa de Fabricação de Painéis Pneumáticos para utilização em uma Máquina que prende e carimba peças, onde o funcionamento é definido através de um circuito pneumático com sensor.

Na atuação de seu trabalho lhe foi passado pelo gerente à proposta de desenvolver junto com seu colega de setor: o Croqui, o Diagrama Pneumático e a Descrição de Funcionamento e a Lista de Peças do conjunto a ser montada pela equipe técnica segundo as especificações descritas em manual de fabricante.

O diagrama Pneumático está disponível
em: 15_02_005 Furadeira Automatica.pdf
Na maquina onde será montado o painel o processo de usinagem para marcação de peças usa-se um dispositivo composto por duas fases : uma de fixação e outra de marcação propriamente dita. A fase de fixação é realizada por atuador de simples ação e a marcação por atuador pneumático de dupla ação.

A peça é colocada manualmente na posição de trabalho e o acionamento de um botão inicia o processo. Para evitar danos à peça, a marcação (avanço) deve ser feito lentamente e o retorno em velocidade rápida.

Elaborar o circuito pneumático, simular seu funcionamento, montar e testar a solução proposta.
 
O diagrama pneumático elaborado pelo Prof. Sinésio Gomes está disponíveis no link: 26_04_32 - Exercício 32 - Carimbadeira Pneumático Automático;

© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 20/01/2026

segunda-feira, 7 de agosto de 2023

EX 02 - Circuitos Pneumáticos Automáticos - Método Intuitivo para controle temporizado de atuador de dupla ação

A figura 01 representa um Silo Pneumático. 
Um atuador de dupla ação é utilizado para abrir o silo. Após acionar um botão, o atuador deverá retornar.
O avanço deverá ocorrer somente depois de um tempo pré-ajustado. O avanço e retorno do atuador deverá ocorrer lentamente.
Elaborar o circuito pneumático e relacionar os componentes a serem utilizados.
O diagrama pneumático elaborado pelo Prof. Sinésio Gomes está disponíveis no link: 26_04_26 - Exercício 26 - Silo Pneumático Automático ;

© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 25/04/2016

sexta-feira, 4 de agosto de 2023

EX 01 - Circuitos Pneumáticos Automáticos - Método Intuitivo para controle de atuador de dupla ação

A figura 01 representa um dispositivo para cortar chapas. O avanço do atuador de dupla ação pode ser feito de dois pontos diferentes, e após o deslocamento da chapa ela será cortada. Ao desacionar um dos botões, o atuador irá retornar rapidamente.
Elaborar o circuito pneumático e relacionar os componentes a serem utilizados.
Este diagrama eletropneumático elaborado pelo Prof. Sinésio Gomes está disponíveis no link: 17_04_28 - Exercício 28 - Dispositivo de Cortar Chapas com avanço e recuo;
© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 17/04/2017

terça-feira, 1 de agosto de 2023

Aula 18 - Comandos eletro pneumáticos sequenciais: Método experimental Intuitivo

A elaboração de circuitos eletro pneumáticos envolvendo uma sequência de vários movimentos exige uma atenção maior para o processamento pois poderão evidenciar a ocorrência de contra sinais.
O esquema eletro pneumático para este comando poderá ser solucionado de duas maneiras: Método experimental (Intuitivo) e Métodos sistemáticos. Para o desenvolvimento dos métodos é necessária a organização do problema a resolver.
Método intuitivo: Chamamos de Método Intuitivo aquele onde o projetista elabora um circuito sem seguir uma determinada regra e sim uma ordenação própria, utilizando a sua intuição.
Os circuitos projetados a partir deste método podem apresentar diversas soluções para um mesmo problema, tendo em vista que as pessoas pensam de forma diferente, sendo mais indicado para circuitos que utilizem apenas um atuador ou circuitos com sequências diretas.
Entende-se por sequenciais diretas aquelas que não tem repetição e atuadores tipo: 1A+ / 1A- / 2A+ / 2A-.
Um encaminhamento que auxilia a busca da solução pode ser observado no seguinte exemplo ilustrado ao lado.
No dispositivo, as peças são enviadas para processamento obedecendo a seguinte sequência de movimentos: 1A+ / 1A- / 2A+ / 2A-.

Solução:
  • 1° Desenhe o circuito pneumático com atuadores, Válvulas e fins de curso.
  • 2° Escrever a sequência acompanhada dos elementos que deverão acionar os movimentos sequenciais.
  • 3° Com base nas informações fornecidas pelo diagrama, desenhe o esquema elétrico.
Solução 01: Válvulas de duplo solenoide:
Neste caso utilizamos válvulas de dupla solenoide, acionamento indireto por botoeira e sensores, contatores auxiliares, e eletroválvulas de duplo solenoide.











Também há a solução com válvulas de simples solenoide, com acionamento indireto por botoeira e sensores, contatores auxiliares, e eletroválvulas de simples solenoide. Para isso foi necessário utilizar contatores auxiliares com contatos abertos e fechados.




© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 26/02/2015