ESCOLA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL SENAI NEY DAMASCENO FERREIRA

UNIDADE DE ESTUDOS AUTOMAÇÃO

UNIDADE DE COMPETÊNCIA DE CONTROLADORES LÓGICO PROGRAMÁVEIS

PROFº Marcelo Ourique

ATIVIDADES LISTA DE EXERCÍCIOS UTILIZANDO LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO LADDER

CURSO TÉCNICO EM MECATRÔNICA

LISTA DE EXERCÍCIOS DE AUTOMAÇÃO

Gravataí

2009

- Resolva os exercícios da lista utilizando software específico e entregue ao professor na data combinada;

LISTA DE ATIVIDADES DE AUTOMAÇÃO

1) Faça um programa para fazer dois cilindros avançarem sequencialmente, ou seja, o Cilindro C1 avança e após 1,5s retorna, após retornar o Cilindro C2 avança, também permanece assim por 1,5s e retorna. Caso o botão desliga seja acionado a qualquer momento os cilindros retornam.

2) Faça um programa para que dois cilindros avancem o Cilindro C1 é avançado por controle do botão 1 e retorna após 2s. O cilindro C2 fica avançado e só retorna após o C1 ter ido e vindo por 5 vezes. Faça o programa solução em Ladder.

3) Elaborar um software aplicativo, linguagem de programação ladder, que

implemente o controle do processo de enchimento de um reservatório. Sempre que o nível cair abaixo de um mínimo permitido, sensor de nível SE1, liga a válvula Y1 e desliga a válvula Y2. Por outro lado, quando o nível atingir o sensor de nível SE2, a válvula alimentadora Y1 deve ser desligada, permitindo o acionamento de Y2. A chave CH1 controla o funcionamento em manual e automático, na posição para automático o sistema é controlado através de SE1 e SE2, em manual através de M-Y1 e M-Y2.

Hardware do sistema de transporte

Hardware externo do CP

4) Situação: Vocês foram contratados para desenvolver o programa do controlador utilizado no sistema de transporte de peças. O controlador é um CLP, a linguagem de programação é ladder

Descritivo de funcionamento do sistema:

Quando a peça for colocada na esteira através de um robô(braço mecânico), o sensor S1 vai identificar a presença da peça, a esteira liga, através do motor, que é ativado pela interface entre comando e potência contator K1, peça chegou em S2, desliga o motor e liga SV1, avança a haste do cilindro retorno por mola, quando S3 identificar a passagem da peça, determina o retorno da haste do cilindro C1 e avisa para o robô mandar outra peça, o sistema foi dimensionado para movimentar uma peça por vez. O botão b0 desliga o sistema, a integração entre o sistema de transporte e o robô será executado por outra equipe.

Obs.: a proteção do motor será realizada por um disjuntor-motor.

Tarefa:

Elaborar o programa conforme descritivo de funcionamento da máquina e linguagem do CLP

5) Projete um controle para um sistema de suprimento por batelada (figura abaixo). O sistema é composto por dois lados, em que: abertas as saídas do recipiente superior, o material cai nas esteiras, sendo transportado até os recipientes inferiores. Quando o recipiente inferior estiver cheio, a saída do recipiente superior correspondente é fechada, sua esteira alimentadora 2s após e, então, a saída inferior é aberta até que o nível mínimo seja atingido. Os cilindros utilizados têm retorno por mola. Adicione os sensores necessários no projeto (demonstre na figura), obtenha a lista de tags e endereços, bem como o programa ladder de controle para um dos lados do sistema, visto que os lados são idênticos.

6) Projete um sistema para um estacionamento, sendo que existem duas

cancelas, uma para entrada e outra para saída. Se há carro na entrada, um sensor indica isto e a cancela abre, após 3s do carro ter passado pelo sensor interno a cancela fecha. O mesmo ocorre com a cancela de saída. Quando uma das cancelas estiver acionada uma luz vermelha fica acesa, contrário uma verde fica acesa. O número de vagas no estacionamento é de 20, quando o estacionamento estiver lotado a luz vermelha fica ligada e a cancela de entrada não abre. Faça a solução com o programa Ladder de controle com tabela de tag´s, endereços e descrição.

7) Projete um controle para um sistema de suprimento em que três velocidades

sejam requeridas. Se o botão 1 for pressionado o sistema é acionado em 15Hz, caso seja o botão 2 a velocidade será de 30Hz e se o botão 3 for pressionado a velocidade será de 60Hz. A preferência será das velocidades menores, exemplo, se B1 e B3 forem pressionados simultaneamente, a velocidade do motor será 15Hz. Quando ligado o motor, uma sinalização deverá ser acionada de forma intermitente dando noção da velocidade, isto é piscando mais rápido ou mais lento. Obtenha a lista de tags e endereços, bem como o programa ladder de controle.

Obs.: utilize o inversor de freqüência Ativar 18 para ajuste das velocidades. Os pinos necessários para ligar o CLP são AI2 e COM.

8) Projete um controle para um estacionamento onde possui somente uma entrada e saída de carros. O estacionamento suporta somente 50 veículos. Se não houver vagas no estacionamento um luminoso com a descrição LOTADO deverá acender e o portão ficará impossibilitado de abrir. Caso haja vagas no estacionamento o portão libera a entrada do veículo e conta um veículo a mais no estacionamento. Quando um veículo sair, o programa deverá contar um veículo a menos no mesmo. Se há vagas, um luminoso escrito HÁ VAGAS deverá acender.

Obs.: O portão deverá abrir e fechar de modo direto. Assim utilize uma partida direta com reversão temporizada para realizar a abertura do portão utilizando o Zélio.

9) Teste de Estanqueidade: Funcionamento:

1º) Coloca-se uma(s) garrafa(s) na esteira; 2º) Pressionando o start a(s) garrafa(s) é(são) transportada(s) até a posição de teste; 3º) O cilindro de teste avança; 4º) Ar comprimido é injetado dentro da garrafa; 5º) Pára-se de injetar ar dentro da garrafa; 6º) A garrafa é liberada; 7º) Se a garrafa for considerada boa segue até o final da esteira; 8º) Se a garrafa for considerada ruim ela é descartada para fora da esteira.

Lista de Alocação: Entradas Saídas SO - Sensor ótico 1 Q0 - Esteira Transportadora S1 - Sensor ótico 2 Q1 - Cilindro teste B1 - Botão Start Q2 - Cilindro expulsador

Q3 - Injetar ar comprimido.

Sentido do fluxo de carros

Portão

HÁ VAGAS

LOTADO

Entrada Analógica ->Pressão dentro da garrafa (0 a 10bar – 0 a 10V)

10) Estação de Separação: Funcionamento: 1º) Ao acionar o botão de início (B1), a esteira (D0) iniciará o transporte de uma peça. 2º) Durante o transporte, sensores identificarão o tipo de peça, como segue: - A peça prata aciona os sensores S0, S1 e S2; - A peça vermelha aciona os sensores S1 e S2; - A peça preta aciona o sensor S2. 3º) Se a peça for prata (alumínio), o 1º cilindro (C1) fará com que a peça escorregue na 1ª rampa. 4º) Se a peça for vermelha, o 2º cilindro (C2) fará com que a peça escorregue na 2ª rampa. 5º) Se a peça for preta, o 3º cilindro (C3) fará com que a peça escorregue na 3ª rampa. 6º) Após uma peça escorregar por uma dessas três rampas, a peça passará pelo sensor de barreira (S4), o qual indicará que o ciclo acabou. Neste instante, a esteira deverá parar e o cilindro correspondente recuar. 7º) Se uma peça defeituosa passar pela esteira, nenhum sensor será acionado. O sensor ótico 3 (S3) indicará que essa peça escorregou pela rampa de refugo. Neste instante, o ciclo acaba e a esteira deverá parar. Lista de Alocação: Entradas Saídas

->B1 – Botão de início ->D0 – Liga Esteira ->S0 – Sensor indutivo -> C1 – Avança o 1º cilindro ->S1 – Sensor ótico 1 ->C2 – Avança o 2º cilindro ->S2 – Sensor ótico 2 ->C3 – Avança o 3º cilindro ->S3 – Sensor ótico 3 ->S4 – Sensor de barreira

11) Controle de Movimentação de Banhos Químicos:

Funcionamento: Através de um botão de start o sistema deverá executar a carga da peça no buffer de entrada e fazer a lavagem na cuba nº1. Após, conforme o tipo de peça, o sistema deverá fazer o banho na cuba nº2 ou nº3 e, posteriormente, descarregar no buffer de saída. O tipo de peça será determinado por uma chave (S0). Considera-se como posição inicial os cilindros dos eixos y e z recuados, a garra fechada e o eixo x na posição S1. Ao acionarmos a emergência (NF) eixos X e Y param e Z recua. Com o reset a instalação vai para a posição inicial. A lâmpada de start fica acesa continuamente quando a instalação estiver na posição inicial e piscante quando em funcionamento. A lâmpada de reset fica acesa quando o reset estiver habilitado (após a emergência). O ciclo deverá ser único. Lista de Alocação:

Entradas Saídas −−> Bt1 – Botão início ciclo −−> X+ Eixo X avança (relé) −−> Bt2 – Botão emergência (NF) −−> X - Eixo X recua (relé) −−> S0 – Botão para escolha do banho −−> Y+ Cilindro eixo Y avança −−> S1 – Sensor eixo X posição 1 −−> Y - Cilindro eixo Y recua −−> S2 – Sensor eixo X posição 2 −−> Z+ Cilindro eixo Z avança −−> S3 – Sensor eixo X posição 3 −−> G+ Garra abre −−> Z0 – Cilindro eixo Z recuado −−> L1 Lâmpada start (posição inicial) −−> Y0 – Cilindro eixo Y recuado −−> L2 Lâmpada reset −−> Bt3–Botão reset 12) Processo Industrial de Fabricação de Soda e Cloro: Uma correia transportadora, acionada pelo motor M2, conduz o sal a ser dissolvido para o reservatório misturador. O solvente é despejado acionando-se a válvula VA. As duas substâncias são misturadas por meio do agitador acionado pelo motor M1. O esvaziamento do reservatório com a solução é realizado pelo acionamento da bomba B e da válvula S. Um sensor de nível mínimo interrompe o esvaziamento. Diagrama Esquemático: Seqüência do Processo: -> Inicia-se o processo com o botão de start; -> A válvula VA se abre, dando início ao processo que admite o solvente no reservatório. -> O volume de solvente é proporcional ao tempo de abertura da válvula e deve ser inferior ao nível Nmáx e superior ao nível Nmín; -> Ao atingir o nível Nmín, o motor M1 do agitador deve ser acionado; -> Ao atingir o tempo pré-determinado, a válvula VA deve ser desligada; -> Com a válvula fechada, aciona-se o motor M2 e a válvula VS. O sal então é transportado para dentro do reservatório. -> O volume de sal é proporcional ao tempo de abertura da válvula; -> Ao atingir o tempo pré-determinado, a válvula VS deve ser fechada e, após 4 segundos, o motor M2 também deve ser desligado; -> Depois do desligamento de M2, deve transcorrer um tempo de 8s para a agitação da mistura; -> Após a mistura, o reservatório deve ser esvaziado acionando-se a válvula S e a bomba B; -> O motor M1 deve ser desligado quando o nível chegar abaixo de Nmín; -> O tanque deve ser esvaziado até o fim com a indicação do sensor Nvazio, então a bomba B e a válvula S devem ser desligadas; ->O processo pode ser reiniciado acionando-se novamente o botão de start; Obs: Se o nível chegar a Nmáx ou se o tempo de acionamento da válvula VA esgotar e não chegar a Nmín, o processo deve ser interrompido e um indicador luminoso deve ser acionado.

13) TEMPORIZADORES

A) Em uma máquina de solda há dois elementos controlados por um CLP: uma contatora (A) para fechamento do arco do eletrodo, e um relé (E) para avanço do motor do eletrodo. Quando o operador aciona o gatilho (G) a máquina deve entrar em funcionamento, atuando primeiramente o motor e 2 segundos após, ligar o arco do eletrodo. No momento em que o operador solta o gatilho, uma operação reversa deve ocorrer, ou seja, primeiramente desliga-se o arco do eletrodo e após 2 segundos, desliga-se o motor. Com base nestas informações, elabore um programa de CLP para realizar esse controle. B) Elabore um programa de CLP capaz de efetuar o controle de uma prensa que é avançada quando dois botões forem acionados exatamente ao mesmo tempo. No entanto, se o operador apertar qualquer um dos dois botões e demorar mais que 1 segundo para apertar o outro botão, a prensa não atua. Para uma nova tentativa o operador deve soltar os dois botões. O retorno da prensa acontece assim que qualquer botão seja desacionado. C) Utilizando-se temporizadores, faça uma lâmpada piscar com um período de 1 segundo, ou seja, 500 milisegundos ligada e 500 milisegundos desligada. D) Faça um programa de CLP que controle um cruzamento de carros contendo semáforos nas duas direções, garantindo que circulem carros apenas numa direção, como ocorre nos cruzamentos da cidade. Defina, por conta própria, o tempo que cada lâmpada de semáforo ficará ligada. E) Elabore um programa de CLP capaz de interromper automaticamente o funcionamento de uma esteira transportadora de peças. A parada se realiza sempre que um sensor ótico não detectar a passagem de uma nova peça num intervalo menor que 5 segundos. O religamento da esteira se dá pelo comando do operador em uma botoeira. Use um temporizador OFF-Delay. F) Faça um programa de CLP que controle a seguinte seqüência de movimentos: A+B+A-B-, usando duas eletroválvulas de duplo solenóide. Existem quatro sensores para identificar quando os cilindros estão avançados ou recuados. Implemente também uma lógica de teste dos sensores que funcionará da seguinte forma: quando o programa aciona uma solenóide, fica esperando que o sensor fim-de-curso do cilindro que está em movimento acuse o final desse movimento. No entanto, se passar um tempo pré-definido e esse sensor não for acionado, o programa é parado e uma lâmpada de erro deverá piscar. Use um botão de start para iniciar o ciclo único e um botão de reset para desligar a lâmpada.

14) Exercício – Mesa Giratória com Furadeira: Funcionamento:

O funcionamento do sistema segue a seqüência abaixo relacionada: 1º) O ciclo inicia-se com a colocação da peça na posição nº1; 2º) A mesa gira até o módulo de furação e indexação (posição nº2); 3º) A peça é indexada e furada; 4º) A mesa gira até o módulo de teste (posição nº3); 5º) Verifica-se a existência do furo; 6º) A mesa gira até a posição nº4; 7º) Ao chegar à posição nº4 um indicador luminoso indicará a existência (acesa contínua) ou não (piscante) do furo. 8º) Ao pressionarmos o botão de emergência, os cilindros devem recuar (o cilindro de furação deve recuar antes do cilindro de indexação). Com a emergência pressionada, aoacionarmos o botão de reset, a mesa deverá girar uma posição.

Lista de Alocação: Entradas Saídas −−> S0 - Sensor peça posição nº1 −−> A+ - Cilindro furação avança −−> S1 - Sensor posicionamento mesa −−> B+ - Cilindro indexador avança −−> A1 - Cilindro furação avançado −−> C+ - Cilindro teste avança −−> B1 - Cilindro indexador avançado −−> R1 - Mesa - sentido horário −−> C1 - Cilindro teste avançado −−> R2 - Motor furadeira −−> Bt0 – Botão start −−> L1 - Indicador luminoso −−> Bt1 – Botão emergência −−> Bt2 – Botão reset

Acompanhamento das Tarefas

Tarefa Observação Dupla OK? Visto

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