Upload
barbara2001
View
54
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
automação
Citation preview
MODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORMMODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORMMODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORMMODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORMMODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORMMODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORMMODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORM
COMUNIDADE EUROPEIAFundo Social Europeu
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialGuia do Formador
M.T
.02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Copyright, 2003Todos os direitos reservados
IEFP
Nenhuma parte desta publicao pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma ou processo,sem o consentimento prvio, por escrito, do IEFP.
Produo apoiada pelo Programa Operacional Formao Profissional e Emprego, co-financiado pelo Estado Portugus, epela Unio Europeia, atravs do FSE
Coleco MODULFORM - Formao Modular
Ttulo Automao Industrial
Suporte Didctico Guia do Formador
Coordenao Tcnico-Pedaggica IEFP - Instituto do Emprego e Formao ProfissionalDepartamento de Formao ProfissionalDireco de Servios de Recursos Formativos
Apoio Tcnico-Pedaggico CENFIM - Centro de Formao Profissional da IndstriaMetalrgica e Metalomecnica
Coordenao do Projecto ISQ - Instituto de Soldadura e QualidadeDireco de Formao
Autor Severino Raposo
Capa SAF - Sistemas Avanados de Formao, SA
Maquetagem e Fotocomposio ISQ / Alexandre Almeida
Reviso OMNIBUS, LDA
Montagem BRITOGRFICA, LDA
Impresso e Acabamento BRITOGRFICA, LDA
Propriedade Instituto do Emprego e Formao ProfissionalAv. Jos Malhoa, 11 1000 Lisboa
1. Edio Portugal, Lisboa, Setembro de 2003
Tiragem 100 Exemplares
Depsito Legal
ISBN
Guia do Formador
Fr.S
.03
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
Recurso a diapositivosou transparncias
Recurso a software
Recurso a videograma
Actividades / Avaliao
Destaque
ndice
Objectivos
Resumo
Bibliografia
Caso de estudoou exemplo
Conhecimentosprvios
Interligaes
Visita de Estudo
Guia do Formador
Fr.T
.02
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial IG . 1IG . 1IG . 1IG . 1IG . 1
ndice Geral
NDICE GERAL
A - APRESENTAO GLOBAL DO MDULO
Objectivos globais AGM.1 Conhecimento prvios AGM.1 Campo de aplicao AGM.1 Perfil do formador AGM.2 Plano do mdulo AGM.3 Metodologia recomendada AGM.3 Recursos didcticos AGM.4 Bibliografia AGM.5
B - EXPLORAO PEDAGGICA DAS UNIDADESTEMTICAS
I. INTRODUO AUTOMAO INDUSTRIAL
Resumo I.1 Plano das sesses I.2 Actividades / Avaliao I.3 Apresentao das transparncias propostas para utilizao I.5
II. CIRCUITOS LGICOS
Resumo II.1 Plano das sesses II.2 Actividades / Avaliao II.3 Apresentao das transparncias propostas para utilizao II.11
Fr.T
.02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
IG . 2IG . 2IG . 2IG . 2IG . 2
ndice Geral
III. DISPOSITIVOS DE COMANDO E POTNCIA
Resumo III.1 Plano das sesses III.2 Actividades / Avaliao III.4 Apresentao das transparncias propostas para utilizao III.6
C - AVALIAO
PR - TESTE
TESTE
RESOLUO DO PR - TESTE
RESOLUO DO TESTE
ANEXO - TRANSPARNCIAS
Guia do Formador
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
A - Apresentao Globaldo Mdulo
Fr.T
.02
A - Apresentao Global do MduloA - Apresentao Global do MduloA - Apresentao Global do MduloA - Apresentao Global do MduloA - Apresentao Global do Mdulo
Guia do Formador
Fr.T
.02
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial AGM . 1
Apresentao Global do Mdulo
No final deste mdulo, os formandos devero estar aptos a:
Definir Automao Industrial;
Identificar os diferentes nveis de Automao Industrial;
Identificar os principais elementos constituintes da Automao:- Circuitos lgicos,
- Dispositivos de Comando e Potncia,
- Actuadores,
- Sensores e Autmatos.
Neste mdulo trata-se o tema Automao Industrial e os seus respectivos nveis,abordando-se todos os seus elementos constituintes: Circuitos lgicos,dispositivos de comando e potncia, actuadores, sensores e autmatos.
Faz-se sempre que possvel a interligao com situaes prticas. Os temasabordados permitiro ao formando adquirir maior capacidade para resolver eprojectar as situaes que se lhe deparam no seu dia-a-dia de trabalho.
OBJECTIVOS GLOBAIS
CONHECIMENTOS PRVIOS
Mdulo(s)obrigatrio(s)
Electrotcnia Industrial
Saberes prvios
- Interpretao de esque-mas elctricos.
- Conhecimento de lgicabooleana.
Mdulo(s)aconselhado(s)
Iniciao informtica
Saberes desejveis
- Conhecimentos bsicosem informtica.
- Conhecimentos de in-gls tcnico.
CAMPO DE APLICAO
Fr.T
.02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
AGM . 2
Apresentao Global do Mdulo
Competncia pedaggica
Domnio de conhecimentos,tcnicas e atitudes facilitadoras deaquisio e integrao, por partedos formandos, de saberes gerais,saberes tcnicos (prticos etericos) e de comportamentos.
Aquisio
Curso de formao pedaggicade formadores;
Certificado de AptidoPedaggica;
Experincia de formao comjovens de nvel II e III procurado 1. emprego.
PERFIL DO FORMADOR
Competncia tcnica
- Conhecimentos comprovadosem Automao Industrialadquiridos em contacto directocom aspectos industriais.
Aquisio
Licenciatura em engenhariaElectrnica.
Ou licenciatura em engenhariaMecatrnica.
Guia do Formador
Fr.T
.02
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial AGM . 3
Apresentao Global do Mdulo
PLANO DO MDULO
Unidades Temticas Durao Indicativa(horas)
I. Introduo 2h30I. automao industrial
II. Circuitos lgicos 24h00
III. Dispositivos de 9h00III. comando e potncia
35h30
Objectivos
Definir o que a automao.
Enumerar os nveis de automao.
Identificar os principais componentes da automao.
Definir circuitos combinatrios.
Identificar circuitos sequenciais.
Projectar circuitos lgicos.
Identificar o que so dispositivos de comando e po-tncia.
Enumerar e identificar os tipos mais comuns destesdispositivos.
Interpretar esquemas de aplicao desses dispo-sitivos.
Total:
METODOLOGIA RECOMENDADA
De acordo com o desenvolvimento proposto em cada plano de sesso, deveproceder-se da seguinte forma:
No incio de cada tema dever efectuar-se uma exposio genrica de todosos pontos do tema, dos seus objectivos e dos resultados esperados;
As sesses compreendero a exposio da matria conforme o Manual doFormando, e a resoluo de casos prticos manualmente ou com recurso acomputadores;
Os exemplos descritos ao longo das vrias Unidades Temticas devem serresolvidos no quadro pelo formador;
Fr.T
.02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
AGM . 4
Apresentao Global do Mdulo
Todos os exerccios propostos devem ser resolvidos pelos formandosindividualmente ou em grupos compostos por 2 ou 3 elementos. A soluode cada caso deve ser apresentada pelo formando ou por uma das equipasde formandos, que nomear um porta-voz para apresentar e defender a soluopreconizada;
Quando os exerccios propostos so questes, cada grupo poder apresentaras suas solues e submet-las discusso dos restantes grupos, de formaa suscitar maior participao;
No fim de cada sesso, sempre que se justifique, dever ser apresentadauma sntese do trabalho programado para a sesso seguinte.
Material didctico
Transparncias.
Equipamento
Retroprojector (com uma lmpada sobressalente);
Projector Multimdia;
Marcadores (4 cores);
Quadro de conferncia;
Quadro cermico.
Computador PIV 2.0GHZ (min), 256 Mbytes, 40 Gbytes disco para correr oprograma de simulao de circuitos lgicos:
Mdulo de laboratrio digital (com alimentao, sadas e entradas digitais,clock, placa de teste de circuitos e display).
Circuitos gerais TTL e CMOS;
Analizadores lgicos;
Multmetros e ociloscpio;
Contadores, dijuntores, temporizadores, programadores, rels de vrios tipos,variador de velocidade DC e variador AC, arrancador estrela-tringulo.
Variador de velocidade e motor AC assncrono.
RECURSOS DIDCTICOS
Guia do Formador
Fr.T
.02
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial AGM . 5
Apresentao Global do Mdulo
BOSSI, Antnio e Esio Sesto, Instalaes elctricas, Hemus livraria editora,1978.
FITZGERALD, Kingsley, Umans, Electric Machinery, McGraw-Hill, 1985.
MILMAN - Halkias, Microelectronics, McGraw-Hill, 1990.
OLDELFT - Sensor laser system, 1991.
PAPENKORT, Diagramas elctricos de comando e proteco, E.P.U., 1975.
SANTOS, Oliveira e Quintino, Lusa, Automatizao e Robotizao emSoldadura, Edies Instituto de Soldadura e Qualidade, 1992.
TAUB, Herbert, Circuitos Digitais e Microprocessadores, McGraw-Hill, 1984.
TAUB, Herbert, Digital Integrated Electronic, McGraw-Hill, 1990.
VASSALO, Francisco Ruiz, Manual de interpretao de esquemas elctricos,Pltano Editora, 1977.
Catlogo geral Omron, 1990.
Folhetos de produtos da Telemecanique (detectores indutivos e capacitivos),1991.
Harmonic-Drive, DC-Servo Systems, Harmonic-Drive, 1992.
Introduction to serial link, SAIA, 1991.
Manual reference guide series PCD, SAIA, 1991.
Manual Users Guide, SAIA, 1991.
Motion Control Product guide, Catlogo Aerotech, 1990.
Positioning Control Systems and Drives, Catlogo Compumotor Digiplan, 1990.
Positioning Control Systems and Drives, Catlogo Compumotor Digiplan, 1991.
Product guide 91, Atlas Copco, 1991.
BIBLIOGRAFIA
Guia do Formador
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
B - Explorao Pedaggica dasUnidades Temticas
Fr.T
.02
B - ExplorB - ExplorB - ExplorB - ExplorB - Explorao Pao Pao Pao Pao Pedaedaedaedaedaggica das Unidades ggica das Unidades ggica das Unidades ggica das Unidades ggica das Unidades TTTTTemticasemticasemticasemticasemticas
Guia do Formador
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
Introduo AutomaoIndustrial
Fr.T
.02
UT.
01Introduo Automao IndustrialIntroduo Automao IndustrialIntroduo Automao IndustrialIntroduo Automao IndustrialIntroduo Automao Industrial
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
01IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial I . 1I . 1I . 1I . 1I . 1
Introduo Automao Industrial
Automao uma forma de controlo de um dado processo.
A automao, na sua forma mais simples, implica o controlo de um processo(industrial, laboratorial ou outro) por um circuito desenvolvido para essa aplicaoespecfica.
Atravs do desenvolvimento recente de recursos computacionais e de controlode sistemas, o controlo da produo passou a ser automatizado e controladopor computadores ou autmatos programveis.
A automao tem vrios nveis, consoante os equipamentos ou reas da fbricaque controla. A automao pode ser introduzida numa simples mquina at fbrica, na sua globalidade.
Os componentes ou dispositivos de automao dividem-se, por seu lado, em:
Componentes de distribuio;
Mquinas ou instalaes;
Dispositivos de comando;
Interface homem-mquina;
Sistemas de aquisio de dados;
Sistemas de tratamento de dados.
RESUMO
Fr.T
.02
UT.
01
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
I . 2I . 2I . 2I . 2I . 2
Introduo Automao Industrial
PLANO DAS SESSES
Meios DuraoContedo didcticos indicativa(horas)
I.1 Conceito de 45minI.1 automao
I.2 Dispositivos de 1h15I.2 automao
I.3 Exerccios 30min
2h30
Metodologiade desenvolvimento
Definir o conceito de automao, qual a suautilizao e as suas consequncias no mundoactual.
Transparncias I.1e I.2.
Descrever de nveis de automao e os gruposde dispositivos de automao.
Identificar os grupos e componentes que seroreferidos posteriormente.
Transparncia I.3.
Proceder resoluo das Actividades / Avaliao.
Total:
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
01IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial I . 3I . 3I . 3I . 3I . 3
Introduo Automao Industrial
1. O que automao?
uma forma de controlo autnomo do processo de fabrico ou de um sistema.
Este controlo autnomo pode, no entanto, fazer intervir a deciso humanapara, por exemplo, parar o processo de fabrico.
2. Indique quais os dispositivos da automao mais comuns.
Dispositivos de Comando e Potncia:
- Actuadores
- Tratamento de Dados
- Interface Homem-Mquina
- Aquisio de Dados
3. Para cada dispositivo da automao, identifique os vrios componentes queo constituem.
Dispositivos de comando e potncia:
- Contactores
- Rels
- Temporizadores
- Arracadores e variadores de velocidade
- Programadores elctrnicos
Actuadores:
- Elctricos
- Pneumticos e hidrulicos
Tratamento de dados:
- Autmatos programveis
- Redes de comunicao
Interface Homem-Mquina:
- Unidades de comando e sinalizao
- Botoneiras
- Teclados e terminais
ACTIVIDADES / AVALIAO
Fr.T
.02
UT.
01
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
I . 4I . 4I . 4I . 4I . 4
Introduo Automao Industrial
Aquisio de dados
- Sensores de fora, presso e acelarao
- Sensores de posio
- Sensores de presena
- Sensores de viso
- ...
4. Quais os nveis de automao que conhece?
So quatro os nveis de automatizao que conheo, a saber:
Nvel 1 - Gesto global da fbrica
Nvel 2 - Gesto da produo
Nvel 3 - Dispositivos de controlo
Nvel 4 - Controlo de uma ou mais mquinas
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
01IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial I . 5I . 5I . 5I . 5I . 5
Introduo Automao Industrial
APRESENTAO DAS TRANSPARNCIASPROPOSTAS PARA UTILIZAO
Automao Industrial I.1 Automao Industrial I.2
Automao Industrial I.3
Estrutura de um sistema automatizado Nveis de automao
Dispositivo de automao e respectivoscomponentes
Guia do Formador
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
Circuitos Lgicos
Fr.T
.02
UT.
02Circuitos LgicosCircuitos LgicosCircuitos LgicosCircuitos LgicosCircuitos Lgicos
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
02IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial II . 1II . 1II . 1II . 1II . 1
Circuitos Lgicos
Qualquer circuito lgico pode ser construdo a partir de 3 operaes bsicas:
- (e)
- (ou)
- (negao)
Existem dois tipos de circuitos lgicos:
- Circuitos combinatrios;
- Circuitos sequenciais.
Os circuitos combinatrios tm uma sada que apenas depende do estado deconservao das entradas.
Os circuitos sequenciais do uma sada que, alm de depender do estadoconservao das entradas, depende tambm do estado da memria do circuito.
A integrao de circuitos lgicos feita a partir de mapas de Karnaugh.
As famlias de circuitos lgicos mais comuns so as seguintes:
- TTL;
- CMOS;
- ECL.
Todos estes circuitos lgicos, bem como a sua constituio e sntese, seroabordados nesta unidade de uma forma mais completa e detalha.
RESUMO
Fr.T
.02
UT.
02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
II . 2II . 2II . 2II . 2II . 2
Circuitos Lgicos
PLANO DAS SESSES
Meios DuraoContedo didcticos indicativa(horas)
II.1 Conceito de 5h00II.1 automao
II.2 Sntese de 5h00II.1 circuitos lgicosII.1 combinatrios
II.3 Circuitos 5h00II.1 sequnciais
II.4 Sntese de 5h00II.1 circuitosII.1 sequnciais
II.5 Exerccios 4h00
24h00
Metodologiade desenvolvimento
Descrever funo lgica com vrias entradas esadas.
Enunciar as funes e smbolos lgicos maiscomuns.
Definir formas padro. Transparncias II.1 a II.10.
Introduzir os mapas Karnaugh. Simplificar os mapas Karnaugh. Descrever exemplos de circuitos combinatrios.
Transparncias II.11 a II.21.
Definir circuitos sequnciais. Descrever exemplos de Flip-Flops.
Caracterizar circuitos sequenciais sncronos eassncronos.
Descrever exemplos de circuitos integrados (flip--flops).
Transparncias II.22 a II.31.
Exemplificar como sntetizar um circuitosequencial.
Explicar as famlias de circuitos lgicos maiscomuns.
Identificar as vantagens e desvantagens de cadacircuito.
Transparncias II.32 a II.39.
Proceder resoluo das Actividades / Avaliao.
Total:
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
02IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial II . 3II . 3II . 3II . 3II . 3
Circuitos Lgicos
ACTIVIDADES / AVALIAO
1. Prove, por lgica booleana, que A+AB = A, usando, para isso, as tabelas deverdade.
Para resolver, escreve-se as tabelas de verdade e faz-se as operaes. Oresultado final deve ser igual varivel A.
2. Prove, atravs de diagramas de Venn, que A+AB = A.
A figura abaixo mostra a resoluo deste problema.
A interseco de A e B A . B
A unio de A com A.B ainda A.
3. Usando os teoremas anteriores, simplifique: K AB BAC= +Pela propriedade comutativa temos AB = BA, logo:
K AB BAC= +Se a varivel D = AB temos
CDDK +=
A B
A . B
A0011
B0101
AB0001
A0011
AB0001
A+AB0011
Fr.T
.02
UT.
02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
II . 4II . 4II . 4II . 4II . 4
Circuitos Lgicos
0
0
000
0
0 0
1
1 1
1 1
1
1
1
Usando a equao II.6 do Manual de Formando (pg. II.7), temos K = D + C,ento:
K = B + AC
4. Usando as equaes da lgica booleana, simplifique a expresso A A B( )+ .
ABAABAA +=+ )(
Como
AA = 0Temos
= AB
5. Simplifique, atravs de termos mximos, o mapa de Karnaugh da figura II.30.
Fig. II.30 Exerccio de simplificao.
A figura mostra a simplificao feita.
A funo fica assim
))()(( ACDBDCSaida +++=
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
02IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial II . 5II . 5II . 5II . 5II . 5
Circuitos Lgicos
6. Desenhe o circuito lgico do exerccio anterior com componentes existentesda famlia CMOS e monte o circuito, como trabalho prtico.
A figura seguinte mostra o circuito resultante.
7. Projecte um conversor de cdigos que passe do cdigo A para o cdigo B emonte-o como trabalho prtico.
A B000 001001 011010 010011 111100 101101 110110 100111 000
Fr.T
.02
UT.
02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
II . 6II . 6II . 6II . 6II . 6
Circuitos Lgicos
A figura abaixo mostra os mapas de Karnauugh que resultam deste exerccio.
As equaes resultantes so as seguintes:
2010 AAAAB o +=
21101 AAAAB +=
01202122 AAAAAAAB ++=
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
02IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial II . 7II . 7II . 7II . 7II . 7
Circuitos Lgicos
A implementao em termos de circuito mostrada na figura abaixo.
8. Execute o projecto de um contador at 8, feito com Flip-Flops tipo D. Mon-te-o, como trabalho prtico.
Primeiro desenha-se o diagrama de estados do contador.
Fr.T
.02
UT.
02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
II . 8II . 8II . 8II . 8II . 8
Circuitos Lgicos
(Q2Q1Q0)t000001010011100101110111
(Q2Q1Q0)t + 1001010011100101110111000
(Qt - > Qt + 10 - > 00 - > 11 - > 11 - > 1
D0101
de notar que desde logo os estados foram atribuidos.
A seguir faz-se a tabela de transies.
A tabela de excitaes dos FF tipo D a seguinte:
De notar que so necessrios 3 Flip-Flops.
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
02IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial II . 9II . 9II . 9II . 9II . 9
Circuitos Lgicos
Do mapa retira-se as seguintes equaes booleanas:
00 QD =
01021 QQQQD +=
01212022 QQQQQQQD ++=
A implementao fsica com circuitos mostrada na figura da pginaseguinte.
Fr.T
.02
UT.
02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
II . 10II . 10II . 10II . 10II . 10
Circuitos Lgicos
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
02IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial II . 11II . 11II . 11II . 11II . 11
Circuitos Lgicos
APRESENTAO DAS TRANSPARNCIASPROPOSTAS PARA UTILIZAO
Automao Industrial II.1 Automao Industrial II.2
Automao Industrial II.3 Automao Industrial II.4
Automao Industrial II.5
Exemplo de funo booleana Funo lgica com vrias entradas e sadas
Smbolos de funes lgicas mais usuais
Os axiomas fundamentais da lgebrabooleana
Automao Industrial II.7 Automao Industrial II.8
Automao Industrial II.6
Teoremas fundamentais da lgebra de Boole
Teorema fundamentais da lgebra de Boole Outros teoremas da lgebra de Boole
Funes possveis para duas variveisbooleanas
Fr.T
.02
UT.
02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
II . 12II . 12II . 12II . 12II . 12
Circuitos Lgicos
Automao Industrial II.9 Automao Industrial II.10
Automao Industrial II.11 Automao Industrial II.12
Mapas de Karnaugh de uma varivel Mapas de Karnaugh de duas, trs e quatrovariveis
Diagrama lgico de A + AB + AC Tempos mnimos e mximos
Construo de mapa de Karnaugh de 5variveis
Automao Industrial II.13
Automao Industrial II.15 Automao Industrial II.16
Automao Industrial II.14
Exemplos de simplificao por mapasKarnaugh
Exemplos de funo incompletamenteespecializada
Simplificao de funo incompletaespecificada
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
02IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial II . 13II . 13II . 13II . 13II . 13
Circuitos Lgicos
Automao Industrial II.17 Automao Industrial II.18
Automao Industrial II.19 Automao Industrial II.20
Multiplexer com 4 entradas Comparador bsico e aplicao construode comparador de 2 bits
Exemplo de codificador Descodificador de 3 bits
Somador completo
Automao Industrial II.21
Automao Industrial II.23 Automao Industrial II.24
Automao Industrial II.22
Tabela de transies
Flip-Flops tipo RS e RS
Diagrama de estados do Flips-Flop SR
Fr.T
.02
UT.
02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
II . 14II . 14II . 14II . 14II . 14
Circuitos Lgicos
Automao Industrial II.25 Automao Industrial II.26
Automao Industrial II.27 Automao Industrial II.28
Tabela de transies de FF tipo JK Tabela de transio do FF tipo D
Tabela de transies de FF tipo T
Automao Industrial II.29
Automao Industrial II.31 Automao Industrial II.32
Automao Industrial II.30
Representao de um Flip-Flip tipo Dsncrono
Flip-Flop tipo sncrono e forma de onda declock
Diagrama e estados do detector desequncias 1001
Tabela de estados de Flip-Flop SR Tabela de excitaes do FF SR
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
02IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial II . 15II . 15II . 15II . 15II . 15
Circuitos Lgicos
Automao Industrial II.33 Automao Industrial II.34
Automao Industrial II.35 Automao Industrial II.36
Atribuio de estados ao exemplo Tabela de transies com estados atribudos
Tabela de excitaes FF JK
Automao Industrial II.37
Automao Industrial II.39
Automao Industrial II.38
Circuito de detector de sequncias 1001
Mapas de Karmaugh para determinarequaes das estradas
Tabela de estados e sadas do exemploanterior
Tabela de sadas com estados atribudos
Guia do Formador
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
Fr.T
.02
UT.
03
Dispositivos de Comando ePotncia
Dispositivos de Comando e PotnciaDispositivos de Comando e PotnciaDispositivos de Comando e PotnciaDispositivos de Comando e PotnciaDispositivos de Comando e Potncia
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
03IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial III . 1III . 1III . 1III . 1III . 1
Dispositivos de Comando e Potncia
Os dispositivos de comando e potncia so mecanismos que podem serelectromecnicos ou electrnicos e que permitem comandar circuitos depotncia, como por exemplo, motores elctricos.
O comando mais simples destes dispositivos o ligar e o desligar do circuitode potncia, podendo no entanto alguns destes dispositivos controlar a correnteou o tempo de arranque e paragem do circuito de potncia que controlam.
Os principais dispositivos de controlo e potncia so os seguintes:
Contactores.
Disjuntores.
Programadores electrnicos e temporizadores.
Deslastradores electrnicos.
Rels.
Variadores de velocidade.
Arrancadores Estrela-Tringulo.
RESUMO
Fr.T
.02
UT.
03
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
III . 2III . 2III . 2III . 2III . 2
Dispositivos de Comando e Potncia
PLANO DAS SESSES
Meios DuraoContedo didcticos indicativa(horas)
III.1 Introduo 1h00IV1
III.2 Contactores 1h00
III.3 Disjuntores 1h00
III.4 Programadores 1h00IV.4 electrnicos eIV.4 temporizadores
III.5 Deslastradores 1h00IV.5 electrnicos
III.6 Rels 1h00
Metodologiade desenvolvimento
Introduo ao tema dispositivos de comando epotncia.
Descrever tipos de contactores.
Enunciar tipos de sistema de sopro.
Descrever os diferentes smbolos de contactores.
Definir os diversos tipos de contactores mediantea sua gama especfica de aplicaes.
Definir as caractersticas dos contactores.
Transparncias III.1. a III.4.
Descrever o interior de um disjuntor e descreveros vrios componentes.
Definir tipos de disjuntores.
Definir as caractersticas do disjuntor.
Transparncias III.5. a III.7.
Descrever programadores e temporizadores.
Definir caractersticas dos programadores etemporizadores.
Transparncias III.8. a III.10.
Definir tipos de deslastradores.
Transparncia III.11.
Definir tipos de rels.
Transparncias III.12. a III.16.
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
03IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial III . 3III . 3III . 3III . 3III . 3
Dispositivos de Comando e Potncia
Meios DuraoContedo didcticos indicativa(horas)
III.7 Variadores de 1h00IV.7 velocidade
III.8 Arrancadores 1h00IV.7 estrela-tringulo
III.9 Exerccios 1h00
IV.9 Exerccios 9h00
Metodologiade desenvolvimento
Definir tipos de variadores de velocidade.
Caracterizar o funcionamento dos variadores develocidade para motor AC e DC.
Transparncias III.17. a III.22.
Descrever vrios exemplos de arrancador estrela--tringulo.
Transparncias III.23 e III.24.
Proceder resoluo das Actividades / Avaliao.
Total:
Fr.T
.02
UT.
03
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
III . 4III . 4III . 4III . 4III . 4
Dispositivos de Comando e Potncia
ACTIVIDADES / AVALIAO
1. Indique para que serve um deslastrador electrnico.
Serve para detectar sobrepotncias e cortar selectivamente circuitos porforma a reduzir a potncia total no sistema.
2. Indique quais os tipos de contactos de um contador.
Contactos principais (de potncia), e contactos auxiliares incluindo tambmcontactos de sinalizao.
3. Suponhamos que temos um sistema em que se pretende detectar o nvel delquido num reservatrio (nvel baixo e nvel alto); qual o tipo de componenteque utilizaria e porqu? Desenhe o esquema desse componente.
O Dispositivo a utilizar seria o rel de medida e controlo da figura III.20 domanual de formando.
Este rel permite a deteco de nvel de lquido pois, pode ser ligado asondas para deteco dos nveis alto e baixo de um tanque.
O seu esquema mostrado na figura III.20 do manual de formando (rel debaixo).
4. Imagine que pretendia desligar um motor, automaticamente, em caso desobreaquecimento deste. Indique qual o tipo de rel que utilizaria e identifiqueo seu princpio de funcionamento.
O sobreaquecimento normalmente provocado por um problema mecnico,isto , o motor efectua um maior esforo mecnico que o normal. Por essarazo a corrente no motor aumenta, o rel ideal para detectar estasobrecorrente o rel trmico (pode tambm usar-se um rel de medida econtrolo).
O rel trmico actua devido ao efeito de joule gerado por uma lminabimetlica formada por materiais de coeficientes de dilatao diferentes.Ao passar uma corrente excessiva a lmina dobra interrompendo (ou ligando)um ou vrios contactos elctricos.
5. Qual o tempo que um disjuntor, com a curva de disparo da figura III.8 doManual do Formando (curva da esquerda), leva a disparar, se a corrente queo atravessa for de 10 Ir?
Olhando para o grfico pode ver-se que o tempo de disparo seria de cercade 4 segundos.
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
03IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial III . 5III . 5III . 5III . 5III . 5
Dispositivos de Comando e Potncia
6. Qual a razo para a existncia de duas zonas completamente diferentesnas curvas dos disjuntores da figura III.23 do Manual de Formando (pginaIII.21), uma at cerca de 10 Ir, e a outra para valores superiores de corrente?
A razo para a existncia destas curvas deve-se ao facto de os disjuntoresterem duas partes distintas, a parte trmica e a magntica.
A parte trmica dispara para corrente baixas mas leva muito tempo atdisparar, a parte magntica dispara apenas para correntes altas mas levamuito menos tempo a disparar.
7. Qual o dispositivo que escolheria, se tivesse de controlar, automaticamente,a iluminao numa fbrica, funcionando a iluminao apenas de noite e nofuncionando aos fins de semana? Justifique.
O dispositivo a usar seria um programador electrnico com possibilidade deligao de sensor de luz (sensor crepuscular) e com programaotemporizada para uma semana.
O nmero de vias teria de ser escolhido em funo dos circuitos a comandar.
Fr.T
.02
UT.
03
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
III . 6III . 6III . 6III . 6III . 6
Dispositivos de Comando e Potncia
APRESENTAO DAS TRANSPARNCIASPROPOSTAS PARA UTILIZAO
Automao Industrial III.1 Automao Industrial III.2
Automao Industrial III.3 Automao Industrial III.4
Automao Industrial III.5
Exemplo de contactores Vista interior de um contactor
Esquemas de contactores disjuntores
Interior de um disjuntor
Automao Industrial III.7 Automao Industrial III.8
Automao Industrial III.6
Dijuntores magneto-trmicos
Esquemas de disjuntores Programador com sensor crepuscular(de luz)
Simbologia de diferentes contactores
Guia do Formador
Fr.T
.02
UT.
03IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial III . 7III . 7III . 7III . 7III . 7
Dispositivos de Comando e Potncia
Automao Industrial III.9 Automao Industrial III.10
Automao Industrial III.11 Automao Industrial III.12
Deslastradores electrnicos Princpio de funcionamento dos relselectromagnticos
Temporizadores e respectivos esquemas Diaframas temporais de temporizadores
Princpio de funcionamento dos relstrmicos
Automao Industrial III.13
Automao Industrial III.15 Automao Industrial III.16
Automao Industrial III.14
Esquemas de rels de estado slido
Esquemas de rels Vista de diversos tipos de rel de esquerdapara a direita e de cima para baixo
Fr.T
.02
UT.
03
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
III . 8III . 8III . 8III . 8III . 8
Dispositivos de Comando e Potncia
Automao Industrial III.17 Automao Industrial III.18
Automao Industrial III.19 Automao Industrial III.20
Princpio de funcionamento dos variadoresde velocidade de corrente alternada
Formas de onda pelos variadores decorrente alternada
Exemplo de rel de proteco Variadores de velocidade AC e DC
Esquema de utilizao de variador develocidade AC
Automao Industrial III.21
Automao Industrial III.23 Automao Industrial III.24
Automao Industrial III.22
Esquema de utilizao de variador develocidade DC
Esquema de um arracador estrela-tringulo
Princpio de um variador de velocidade decorrente contnua (DC)
Guia do Formador
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
A Empresa: Noes de GestoA Empresa: Noes de GestoA Empresa: Noes de GestoA Empresa: Noes de GestoA Empresa: Noes de Gesto
C - Avaliao
Fr.S.03
C - AvaliaoC - AvaliaoC - AvaliaoC - AvaliaoC - Avaliao
Guia do Formador
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
Testes
TTTTTestesestesestesestesestesFr
.T.0
2
Guia do Formador
Fr.T
.02
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial 1/21/21/21/21/2
Pr-Teste
Formador:
Classificao:
Rubrica:
Pr-Teste de Automao Industrial
Nome:(Maisculas)
1. Quais so os grupos de dispositivos de automao?
2. Quais os nveis de automao?
3. Desenhe o circuito lgico de ( )( )A C D A C+ + + .4. Qual a funo de um multiplex? Escolha a resposta correcta.
a) Somar os sinais de entrada.
b) Comparar as entradas.
c) Dirigir uma de vrias entradas escolhida pelo sinal de controlo para a sada.
5. Supondo que o circuito seguinte tem como sadas Q0=0, Q1=1 e Q2 =0, qual o estado destas na prximatransio de relgio.
Data:
Local:
Fr.T
.02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
2/22/22/22/22/2
Pr-Teste
6. Para que serve um variador de velocidade? Escolha a resposta Correcta.
a) Variar a potncia de um motor
b) Variar a corrente de um circuito
c) Variar a velocidade angular de um motor
7. Qual a funo de um arrancador estrela-tringulo? Escolha a resposta Correcta.
a) Arrancar um motor DC.
b) Arrancar um motor AC monofsico.
c) Arrancar um motor trifsico.
Guia do Formador
Fr.T
.02
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial 1/21/21/21/21/2
Teste
Formador:
Classificao:
Rubrica:
Teste de Automao Industrial
Nome:(Maisculas)
1. Converta o decimal 25, para binrio.
2. Converta 3FA para binrio.
3. Converta AF para decimal.
4. A tabela de verdade seguinte corresponde a uma funo AND, OR ou NOT?
5. Qual a tabela de verdade da funo OR?
Data:
Local:
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
S
0
0
0
1
Fr.T
.02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
2/22/22/22/22/2
Teste
6. Qual a corrente que passa na resistncia R1 do circuito seguinte?
Guia do Formador
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
Resoluo dos Testes
RRRRResoluo dos esoluo dos esoluo dos esoluo dos esoluo dos TTTTTestesestesestesestesestesFr
.T.0
2
Guia do Formador
Fr.T
.02
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial 1/21/21/21/21/2
Resoluo do Pr-Teste
Formador:
Classificao:
Rubrica:
Resoluo do Pr-Teste de Automao Industrial
Nome:(Maisculas)
1. Quais so os grupos de dispositivos de automao?
Dispositivos de comando e potncia, actuadores, dispositivos de tratamento de dados, dispositivos de aquisi-o de dados e dispositivos de interface homem-mquina.
2. Quais os nveis de automao?
1: Mquinas a controlar.
2: Dispositivos de controlo
3: Gesto da produo
4: Gesto global
3. Desenhe o circuito lgico de ( )( )A C D A C+ + + .
Data:
Local:
Fr.T
.02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
2/22/22/22/22/2
Resoluo do Pr-Teste
4. Qual a funo de um multiplex? Escolha a resposta correcta.
a) Somar os sinais de entrada.
b) Comparar as entradas.
c) Dirigir uma de vrias entradas escolhida pelo sinal de controlo para a sada.
c) Dirigir uma de vrias entradas escolhida pelo sinal de controlo para a sada.
5. Supondo que o circuito seguinte tem como sadas Q0=0, Q1=1 e Q2 =0, qual o estado destas na prximatransio de relgio.
O estado seguinte Q0 = 1, Q1 = 0 e Q2 = 1.
6. Para que serve um variador de velocidade? Escolha a resposta correcta.
a) Variar a potncia de um motor
b) Variar a corrente de um um circuito
c) Variar a velocidade angular de um motor
c) Variar a velocidade angular de um motor
7. Qual a funo de um arrancador estrela-tringulo? Escolha a resposta correcta.
a) Arrancar um motor DC.
b) Arrancar um motor AC monofsico.
c) Arrancar um motor trifsico.
c) Arrancar um motor trifsico.
Guia do Formador
Fr.T
.02
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial 1 /21/21/21/21/2
Resoluo do Teste
Formador:
Classificao:
Rubrica:
Resoluo do Teste de Automao Industrial
Nome:(Maisculas)
1. Converta o decimal 25, para binrio.
Os clculos a efectuar para se converter 25 para binrio so os seguintes:
2. Converta 3FA para binrio.
3FA = 0011 1111 1010 (os clculos efectuados so os mesmos da pergunta anterior para converter 25 embinrio).
3. Converta AF para decimal.
A = 10
F = 15
AF = 10 x 16 + 15 x 16
Data:
Local:
Fr.T
.02
Guia do FormadorAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
2/22/22/22/22/2
Resoluo do Teste
4. A tabela de verdade seguinte corresponde a uma funo AND, OR ou NOT
A tabela corresponde funo AND
5. Qual a tabela de verdade da funo OR?
6. Qual a corrente que passa na resistncia R1 do circuito seguinte?
A soma da resistncia R1 e R2 3,5K .
A corrente que passa em R1 dada por: Corrente R_ 19
3500= Corrente em R1 = 0.00257A
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
S
0
0
0
1
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
S
0
1
1
1
Guia do Formador
IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ
Automao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao IndustrialAutomao Industrial
Anexo - transparncias
AneAneAneAneAnexxxxxo - o - o - o - o - TTTTTrrrrransparnciasansparnciasansparnciasansparnciasansparnciasFr
.T.0
2 A
n.01
Nota: Os acetatos s devero ser utilizados para fotocopiar as transparncias e no para imprimir osslides disponveis em formato PowerPoint.
Automao Industrial I. 1
Estrutura de um sistema automatizado
Automao Industrial I. 2
Nveis de automao
Nvel 1
Nvel 2
Nvel 3
Nvel 4Gesto Global
Gesto da produo
Dispositivos de controlo
Controlo de uma ou mais mquinas
Shop-Floor
Automao Industrial I. 3
Dispositivo da automao e respectivos componentes
Dispositivos de comando e potncia
ContactoresRelsTemporizadoresArrancadores e variadores de velocidadeProgramadores electrnicos
Pneumticos e hidrulicosActuadores
ElctricosTratamentode dados
Autmatos programveisRedes de comunicao
InterfaceHomem-Mquina
Unidades de comando e sinalizaoBotoneirasTeclados e terminais
Aquisiode dados
Sensores de fora, presso e aceleraoSensores de posioSensores de presenaSensores de visoetc.
Automao Industrial II. 1
Exemplo de funo booleana
A B C S A B C S
F F V 0 0 0 1
F V F 0 0 1 0
V F F 0 1 0 0
V V V 0 1 1 1
F F V 1 0 0 1
F V V 1 0 1 1
V F F 1 1 0 0
F
F
F
F
V
V
V
V V V V 1 1 1 1
Automao Industrial II. 2
Funo lgica com vrias entradas e sadas
Funo
Entradas SadasX1
X2
Xm
Y1
Y2
Yp
Automao Industrial II. 3
Funes possveis para duas variveis booleanas
Automao Industrial II. 4
Smbolos das funes lgicas mais usuais
NOR - Ou negado OR - Ou
Not - Negao AND - e
NAND - e negado NOT XOR - Ou exclusivo negado
XOR - Ou exclusivo
Automao Industrial II. 5
Os axiomas fundamentais da lgebra booleana
1 - As operaes + e . so fechadas em B (B representa o
universo booleano).
2 Comutatividade
BbbBbb
+ )21(2,1 BbbBbb )2.1(2,1
1.22.1,12212,1
bbbbbbbbBbb
=+=+
Automao Industrial II. 6
Teorema fundamentais da lgebra de Boole
I - idempotncia
00.,11 ==+ bbBb
Automao Industrial II. 7
Teorema fundamentais da lgebra de Boole
II - involuo
( ) bb =
Automao Industrial II. 8
Outros teoremas da algebra de Boole
A+AB = A A(A+B)=A
AB+AB= A (A+B)(A+B)=A
A+AB=A+B A(A+B)=AB
A+BC=(A+B)(A+C) AB+AC=(A+C)(A+B)
(A+B)(A+C)=AC+AC AB+AC+BC=AB+AC
Automao Industrial II. 9
Diagrama lgico de A + AB + AC
A
B
AB
A
A+AB
C
AC
ACA+AB+AC
Automao Industrial II. 10
Tempos mnimos e mximos
f Fi iin= = ( . )02 1 m ( com termos mnimos)
N nmero de variveis
f Fi iin= += ( )02 1 m ( com termos mximos)
Automao Industrial II. 11
Mapas de Karnaugh de uma varivel
Automao Industrial II. 12
Mapas de Karnaugh de duas trs e quatro variveis
Automao Industrial II. 13
Construo de mapa de Karnaugh de 5 variveis
Automao Industrial II. 14
Exemplos de simplificao por mapas Karnaugh
Automao Industrial II. 15
Exemplos de funo incompletamente especializada
A1 A2 A0 S
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 x
1 0 0 x
1 0 1 x
1 1 0 x
1 1 1 1
Automao Industrial II. 16
Simplificao de funo incompleta especificada
A2 A1
A0
1
0
0
X X
X X
1
S
S=A2+A1A0+A1A0
Automao Industrial II. 17
Exemplo de codificador
CodificadorI0I1I2I3I4I5I6I7
A0
A1
A2
Automao Industrial II. 18
Descodificador de 3 bits
Descodificador I0I1I2I3I4I5I6I7
A0
A1
A2
E (Enable)
Automao Industrial II. 19
Multiplex com 4 entradas
Multiplex
ABCD
S
C1 C0
Automao Industrial II. 20
Comparador bsico e aplicao construo de comparador de 2 bits
ComparadorA
BX0
X1
X0
X1
X2
X2
Comparador bsico de 1 bit
A1
B1
X0="0"X1="1"X2="0"
A0
B0X0X1X2
Comparador de dois bits
Automao Industrial II. 21
Somador completo
Automao Industrial II. 22
Flip-Flops tipo RS e RS
Automao Industrial II. 23
Tabela de transies
SR Qt+1
00 -
01 1
10 0
11 Qt
Automao Industrial II. 24
Diagrama de estados do Flip-Flop SR
Automao Industrial II. 25
Tabela de estados de Flip-Flop SR
Qt+1
Qt
00 01 10 11
A - B A A
B - B A B
Automao Industrial II. 26
Tabela de excitaes do FF SR
SRQt -> Qt+1
0 -> 0 10
0 -> 1 01
1 -> 0 10
1 -> 1 01
Automao Industrial II. 27
Tabela de transies de FF tipo JK
Qt
JK
00 Qt
01 0
10 1
11
Qt+1
Automao Industrial II. 28
Tabela de Transio do FF tipo D
Qt+1D
0 0
1 1
Automao Industrial II. 29
Tabela de transies de FF tipo T
Qt+1T
0 1
1 0
Automao Industrial II. 30
Flip-Flop tipo D sncrono e forma de onda de clock
Automao Industrial II. 31
Representao de um Flip-Flop tipo D sncrono
D Q
QCLKRelgio
Automao Industrial II. 32
Diagrama e estados do detector de sequncias 1001
0/0x/y->
1/0
1/0
0/01/0
0/0
0/0
1/1
A B
C
Estadoinicial
D
Automao Industrial II. 33
Tabela de estados e sadas do exemplo anterior
x=0 x=1
A A,0 B,0
B C,0 B,0
C D,0 B,0
D A,0 B,1
Automao Industrial II. 34
Tabela de sadas com estados atribudos
yt xt0 1
01 0 0
10 0 0
11 0 0
00 0 1
(Q1Q0)t
Automao Industrial II. 35
Atribuio de estados ao exemplo
Q1Q0
01 A
10 B
11 C
00 D
Automao Industrial II. 36
Tabela de transies com estados atribudos
(Q1Q0)t+1 xt
(Q1Q0)t
0 1
01 01 10
10 11 10
11 00 10
00 01 01
Automao Industrial II. 37
Tabela de excitaes FF JK
Qt-> Qt+1 JK
0 -> 0 0/
0 -> 1 1/
1 -> 0 /1
1 -> 1 /0
Automao Industrial II. 38
Mapas de Karmaugh para determinar equaes das entradas
Automao Industrial II. 39
Circuito do detector de sequncias 1001
Automao Industrial III. 1
Exemplo de contactores
Automao Industrial III. 2
Vista interior de um contactor
Ncleo
Bobina Arm
adur
a
ContactoFixo
Contacto Mvel
Automao Industrial III. 3
Simbologia de diferentes contactores
A1
A1 A1
A11
2A2
A2
R1
R2 R4
R331
2 4 42 6 8
31 75
A2
A2
R1
R2 2
1A1
A2
31 5 R1
R2R2
42 6
A1 31 215
A2 42 6 22
Automao Industrial III. 4
Esquemas de contactores disjuntores
A1 A2
N1 L1 L2 L3531
I>> I>> I>> I>>
N2 T1 T2 T3642
I>> I>> I>> I>>
N2 T1 T2 T3642
A1 A2
N1 L1 L2 L3531
Automao Industrial III. 5
Interior de um disjuntor
1- Rels termico e magntico2- Eixo de soltura3- Alavanca de comando4- Mecanismo de comando5- Contactos mveis6- Contacos fixos7- Camaras desionizantes8- Caixa isolante
8
65
2
1
3
4
7
Automao Industrial III. 6
Disjuntores magneto-trmicos
Automao Industrial III. 7
Esquemas de disjuntores
95
95I> I>
97
98
D1
D2
U>
I> I> I>
I>> I>> I>>
1L1 3L2 5L3 1L1 3L2 5L3
2T1 4T2 6T3
Automao Industrial III. 8
Programador com sensor crepuscular (de luz)
Automao Industrial III. 9
Temporizadores e respectivos esquemas
Automao Industrial III. 10
Diagramas temporais de temporizadores
Automao Industrial III. 11
Deslastradores electrnicos
Automao Industrial III. 12
Princpio de funcionamento dos rels electromagnticos
C1C2
I
Automao Industrial III. 13
Princpio de funcionamento dos rels trmicos
a - Lamina bimetlica simplesb - Lamina bimetlica em espiral
Automao Industrial III. 14
Esquemas de rels de estado slido
Rectificador Circuito de corrente contanteCircuito de corrente contante
Amplificador
Circuito driverAmplificador
Amplificador
Circuito de corrente contante
Circuito de corrente contante
Circuito de corrente contante
Automao Industrial III. 15
Esquemas de rels
12
345
6
78
Automao Industrial III. 16
Vista de diversos tipos de rel de esquerda para a direita e de cima para baixo
Automao Industrial III. 17
Esquemas de rel de proteco
L1 L2 L3
1 2 3
2 4 6 1A
1A5A 5A5A
1A
L15 L25 L35L11 L21 L31
2T1 2T2 2T3Classe dedisparo
102030
Teste Rearme
96 98
A
M
NKM
A1
A2 14
13KM
Disparado Sobre--carga
95
97
>110%
>105%
Disparado
Para entrada autmato.92
Circuito especializado
Sobrecarga
A1 A2
F
L N
91 91
Automao Industrial III. 18
Variadores de velocidade AC e DC
AC DC
Automao Industrial III. 19
Princpio de funcionamento dos variadores de velocidade de corrente alternada
Rectificador Filtragem Ondulador
Automao Industrial III. 20
Formas de onda pelos variadores de corrente alternada
Automao Industrial III. 21
Esquema de utilizao de variador de velocidade AC
Automao Industrial III. 22
Princpio de um variador de velocidade de corrente contnua (DC)
Rectificadorcontrolado U-RI
Dnamotaquimtrico
Induzido
Motor
IndutorRectificador
Rede1 ~ ou3 ~
M
B
Automao Industrial III. 23
Esquema de utilizao de variador de velocidade DC
M
RECTIVAR
M2F1 F2 10 9 8 RS
MAL1 MAL2
1
2
3
4
5
6
RM1
RM1
RM12 4
3
5
6 13 14
RM1S1S2F1
95 96A1 A5
220V 7
8 OV
13531
220V - 360V50/ 60HZ
Ponte mista unidireccional
42
Automao Industrial III. 24
Esquema de um arrancador estrela-tringulo
Automatao Industrial _ Guia do FormadorNDICE GERALA - Apresentao Global do MduloB - Explorao Pedaggica das Unidades TemticasIntroduo Automao IndustrialCircuitos LgicosDispositivos de Comando e Potncia
C - AvaliaoTestesResoluo dos Testes
Anexo - transparncias