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Faculdade Estácio - Belém Curso: Engenharias Disciplina: AUTOMAÇÃO DE PROCESSOS E ROBÓTICA Professor: Erick Melo Rocha 1º Lista de Exercício 1. (Automação e o Controle Discreto, Paulo da Silveira, 1998) Em uma determinada empresa, os membros do Conselho de Administração detêm todo o capital que está assim distribuído: A detém 45%, B detém 30%, C detém 15% e D detém 10%. Cada membro tem um poder de voto igual a sua participação no capital. Para que uma moção (proposta) seja aprovada, é necessário que o total de votos seja superior a 50%. Pediram para projetar um sistema de votação eletrônico para a empresa. Cada membro deve possuir uma chave na mesa de reuniões, por meio da qual possa votar “sim” ou “não”. Se o total de votos ultrapassar 50%, uma lâmpada deverá acender, indicando que a medida em votação foi aprovada. Construa a tabela-verdade, o mapa de Karnaugh e o respectivo Diagrama de Contatos para esse sistema. 2. (BOLLMANN) Uma comporta acionada por um cilindro pneumático deve ser comandada a partir de três lugares distintos, por botões manuais com trava. Qualquer um dos três botões, sozinho, aciona na sua abertura. Quando qualquer um segundo comando for acionado, estando o primeiro acionado, a comporta deve fechar. Ao se acionar um terceiro botão a comporta deve abrir novamente. Elaborar um projeto de comando lógico, o diagrama de contatos correspondentes (Diagrama Ladder para a programação em um CLP) e a execução física usando circuitos elétricos e eletropneumáticos. 3. (Automação e o Controle Discreto, Paulo da Silveira, 1998) Esquematizar um diagrama de contatos capaz de detectar números binários de 4 bits, que sejam maiores que 4 e menores do que 14. 4. (BOLLMANN) Uma prensa para estampagem pode receber as peças automaticamente de uma esteira transportadora ou manualmente com a colocação da peça pelo operador. A operação de prensagem se dá pela operação de um cilindro de dupla ação. O comando de avanço do cilindro deve satisfazer as seguintes condições de funcionamento: a) Um botão com trava produz um sinal de opção de trabalho automático, sendo que neste caso o cilindro deve avançar se existe peça na prensa (alimentado pela esteira), e se um fim de curso no cilindro indicar que o mesmo já está plenamente recuado. b) Se o botão de trava acima estiver desligado, a prensa será acionada manualmente, cada vez pelo operador, por um botão de comando a distância ou por um botão de comando próximo a prensa. c) Caso se use o botão à distância, o cilindro avança se existe peça na prensa e se ele está no início plenamente recuado. d) No caso do acionamento pelo botão próximo a prensa, não se exigem as condições acima. - Elaborar um projeto de comando lógico, o diagrama de contatos correspondentes (Diagrama Ladder para a programação em um CLP) e a execução física usando circuitos elétricos e eletropneumáticos. 5. (BOLLMANN) Numa esteira transportadora devem ser separadas as peças maiores que um determinado comprimento, conforme mostra o esquema de instalação mostrado na figura 1. Estão instalados quatro sensores eletrônicos, de tal forma que as peças que produzem o sinal simultaneamente em dois ou mais deles são aquelas que devem ser movimentadas para fora da esteira pelo cilindro pneumático. O terceiro e quarto sensor tem a função de contar as peças cujos tamanhos sensibilizam os três ou os quatro sensores simultaneamente. Elabore um projeto de comando lógico, o diagrama de contatos correspondentes (Diagrama Ladder para a programação em um CLP) e a execução física usando circuitos elétricos e eletropneumáticos. 6. (Automação e o Controle Discreto, Paulo da Silveira, 1998) Um investidor propôs a seguinte técnica para ganhar dinheiro no mercado de capitais: 1º se o dividendo pago por uma ação for maior que o pago por um título de dívida, compre a ação; 2º se o dividendo pago por um título de dívida for maior ou igual ao pago por uma ação, compre o título, a menos que a taxa de crescimento da ação tenha sido no mínimo, de 25 % ao ano, durante os últimos cinco anos; neste caso, adquira a ação. O investidor pediu um programa que lhe indicasse o que comprar. O programa deve ter três chaves: uma para a remuneração da ação maior, uma para a remuneração do título e outra para a taxa de crescimento por 25%, e duas lâmpadas: uma para acender caso seja escolhida uma ação e outra para acender caso seja o título o escolhido. Projete o programa utilizando um Diagrama de Contatos. 7. [Adaptado - BOLLMANN] Numa Esteira são movimentadas peças longas e curtas, numa sequência aleatória, conforme mostra a figura 2. A parte articulada da esteira é movimentada por um cilindro pneumático. Três sensores, E1, E2 e E3, são usados para detectar a diferença do comprimento das peças: quando a peça é longa, haverá um instante em que os três sensores estarão simultaneamente acionados; quando for curta haverá um instante em que apenas E2 estará acionado. Apresentar expressão lógica desse comando combinatório, diagrama lógico com e sem memória RS, solução eletropneumática, e diagrama Ladder com e sem memória RS. 8. [BOLLMANN] Um dispositivo para dosar a quantidade de grãos para ensacamento é suprido por um reservatório alimentador, como mostra a figura 3. Quando o nível de grãos atinge a altura do sensor ótico de barreira E2 o cilindro A deve abrir a saída do dosador enquanto que o cilindro B fecha a alimentação. Quando o nível dos grãos atinge o sensor E1 os cilindros A e B devem recuar, fechando-se portanto a saída do dosador e abrindo-se novamente a saída do alimentador. Elaborar um projeto de comando lógico, o diagrama de contatos correspondentes (Diagrama Ladder para a programação em um CLP) e a execução física usando circuitos elétricos e eletropneumáticos. 9. [FIALHO] Um dispositivo de fechar caixas de madeira consiste de um atuador linear pneumático de duplo efeito, fixo na vertical, para baixo, ao centro de uma estrutura, mostrado na figura 3(a) e 3(b). Na extremidade do atuador, haverá fixada uma grade dotada de rodízio os quais possibilitam seu deslocamento, centrado, no sentido ascendente e descendente. A grade possui adaptada a ela quatro grampeadores pneumáticos abastecidos cada um com um pente de 200 grampos. O sistema pode ser acionado por comando bi-manual ou por pedal, e como controlador de abastecimento, o sistema contará com a presença de um contador de impulsos iguais a quantidade de grampos do pente do comando do sistema a ativar uma luz amarela de alarme que permanecerá piscando intermitentemente. Somente após o abastecimento manual do grampeador e do sistema ser bloqueado manualmente (comando E4), o alarme é desligado (E7). Um comando E5 será utilizado como chave geral (liga-desliga). Elabore um projeto de comando lógico, o diagrama de contatos correspondentes (Diagrama Ladder para a programação em um CLP) e a execução física usando circuitos elétricos e eletropneumáticos. 10. [FIALHO] O equipamento apresentado na figura 4 destina-se a selecionar laranjas pelo diâmetro, para exportação e para consumo interno. O sistema selecionador de laranjas deve ser composto por uma calha com seis subdivisões ao longo de seu comprimento. As laranjas pequenas e grandes, ao passarem por estas subdivisões, serão detectadas por três sensores responsáveis pelo controle de seleção. O propósito do uso de três sensores consiste no seguinte fato: a) Quando uma laranja começa a passar sob o sensor E1, é impossível saber se ela é pequena ou grande, e o mesmo ocorre ao passar sob o sensor E3. b) Dado o máximo diâmetro permitido para as laranjas pequenas e médias ( )cm8 , e considerando que a distância entre os sensores E1 e E3 será maior que 8 cm, a certeza de uma laranja ser pequena será obtida por meio do sensor E2. c) A certeza de uma laranja ser grande (tipo exportação)será dada quando os sensores E1, E2 e E3 simultaneamente, estiverem ativos. d) Quando a laranja for grande, E1, E2, e E3 abrem a porta S1 e memorizam a posição, visando com isso uma economia de ar. S2 então será fechada. e) Quando a laranja for pequena, E2 abre a porta S2 e memoriza a posição, visando com isso uma economia de ar. S1 então será fechada. f) As laranjas pequenas caem através de um duto, sendo redirecionadas para outra seção da indústria, enquanto as laranjas seguem rumo ao sistema de embalagem. - Elaborar um projeto de comando lógico, o diagrama de contatos correspondentes (Diagrama Ladder para a programação em um CLP) e a execução física usando circuitos elétricos e eletropneumáticos. 11. [BOLLMANN] Um reservatório é alimentado por uma bomba que retira água de um poço, como mostra figura 5. Pretende-se que a bomba B1 apenas entre em funcionamento quando as válvulas E1 e E2 estiverem abertas simultaneamente ou enquanto o nível de água no tanque estiver abaixo de um valor predeterminado indicado por um sensor de nível E3. 12. [BOLLMANN] Um ambiente de atmosfera controlada só pode ser acessado ou abandonado através de três comportas que definem duas ante-câmeras intermediárias entre o interior e o exterior deste ambiente. As portas são deslizantes, abertas cada qual por um cilindro pneumático. A abertura de cada porta é lenta, comandada pelo sinal vindo dos botões, instalados um de cada lado das mesmas. O fechamento é rápido, e se dá assim que a porta atinge sua abertura máxima, detectada por um sensor eletromecânico. Nunca poderá ocorrer a abertura de mais de uma porta, sendo que dois ou três botões de início de abertura sejam acionados por diferentes operadores. Obtenha o diagrama lógico para comando com uso das memórias RS. FIGURAS
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