Exercícios de Automação Industrial

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2a Lista de Exerc´ıcios de Automac¸a˜o Industrial
Departamento de Engenharia Ele´trica
Centro de Cieˆncias Exatas, Universidade Federal de Vic¸osa
Prof. M.Sc. Alexandre Santos Branda˜o
Prof. Dr. Tarc´ısio de Assunc¸a˜o Pizziolo
1. Um reservato´rio de l´ıquido deve ser preenchido atrave´s do acionamento do motor de uma bomba
M, segundo as condic¸o˜es:
• O processo de enchimento deve iniciar quando o l´ıquido cair abaixo da chave de bo´ia B2;
• Quando o n´ıvel atingir a chave de bo´ia B1, o enchimento deve cessar;
• Deve haver a possibilidade de comandar manualmente o processo.
Nota: Utilize instruc¸o˜es Ladder do tipo Set-Reset.
Figura 1: Exerc´ıcio 1.
2. Elabore em linguagem Ladder um programa para acionar dois motores ele´tricos (M1 e M2)
de modo que, apo´s M1 ser ligado atrave´s de uma botoeira de impulso (push-button), deve-se
esperar dez segundos ate´ que M2 seja ligado. No projeto deve ser prevista uma chave que desligue
simultaneamente os dois motores.
3. Em um misturador, ha´ dois motores (M1 e M2) que sa˜o utilizados para homogeneizar a mistura
de tintas, os quais devem ser ligados alternadamente em um intervalo de tempo definido de 30
segundos. Em outras palavras, quando um motor esta´ ligado, o outro esta´ desligado, no instante
que um motor e´ desligado o outro deve ser automaticamente ligado. No projeto deve ser prevista
uma chave de desligamento geral. Implemente este acionamento utilizando a linguagem Ladder.
4. Para seguranc¸a do operador, o acionamento de uma prensa hidra´ulica deve ser feito quando forem
pressionadas duas chaves simultaneamente. O acionamento e´ feito de maneira que, quando for
acionada a primeira chave, na˜o possa transcorrer mais do que um segundo ate´ que a segunda
chave seja acionada. A prensa deve parar imediatamente se o operador retirar uma das ma˜os
das chaves. Para a resoluc¸a˜o deste problema, elabore um programa em linguagem Ladder.
5. Na sequeˆncia, e´ apresentado um circuito de comando local e a distaˆncia de uma bomba com
sinalizac¸a˜o e alarme de seguranc¸a. Dado o diagrama de comando a seguir, fac¸a o diagrama
Ladder equivalente.
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Figura 2: Exerc´ıcio 5.
6. Fac¸a o diagrama Ladder do sistema de partida de equipamentos em se´rie com inter-travamento
e alarme de in´ıcio de operac¸a˜o mostrado na figura abaixo.
Figura 3: Exerc´ıcio 1.
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7. Um sistema de transfereˆncia de o´leo sob pressa˜o e´ representado pelo diagram abaixo. Fac¸a o
diagrama ladder equivalente.
FSL - Chave de fluxo e PSH - Pressostato.
Figura 4: Exerc´ıcio 1.
8. A figura a seguir representa uma ma´quina de imprimir cartazes. O rolo 1, acionado por um
motor, provoca o arrastar do papel e, ale´m disso, conte´m a tinta que lhe e´ fornecida por um
dispositivo ligado ao pista˜o W. O arrasto do papel e´ feito quando o rolo 2 sobe, por ac¸a˜o do
pista˜o V. O ponto O e´ fixo.
Funcionamento:
• Quando o ressalto do rolo 1 aciona o sensor a, V e´ ativado e o papel e´ apertado contra o
rolo 1.
• Quando o sensor a e´ libertado, e´ iniciado o processo de impressa˜o, ativando o pista˜o W.
• O fornecimento de tinta continua ate´ que o ressalto do rolo 1 acione o sensor b.
• Quando este u´ltimo passo ocorre, o pista˜o V e´ desativado, permitindo que o rolo 2 liberte
o papel. Simultaneamente, e´ ativado o pista˜o Z, para cortar a folha de papel.
• Quando o sensor b for libertado, a guilhotina sobe e a ma´quina fica pronta para um novo
ciclo de funcionamento.
Utilizando a linguagem Ladder, automatize a ma´quina de imprimir cartazes.
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Figura 5: Exerc´ıcio 8.
9. O sistema de figura destina-se a encher sacos de arroz. O prato mo´vel C pode realizar um
deslocamento vertical girando em torno do eixo o. Na situac¸a˜o de repouso (C Vazio), o prato C
sobe por ac¸a˜o do peso P, acionando o sensor b.
Quando ativada, a va´lvula V1 permite a queda do arroz do depo´sito D para o prato C. Quando
ativada, a va´lvula V2 permite a queda do arroz do prato C para o saco.
Em funcionamento normal, a va´lvula V1 e´ ativada e V2 desativada ate´ que o prato C contenha 1
Kg de produto (c acionado). Quando C esta´ carregado, V1 e´ desativada e inicia-se o enchimento
do saco com a ativac¸a˜o de V2. O enchimento do saco termina quando o prato C ficar vazio
(b acionado). Neste momento, o sistema inicia um novo ciclo de funcionamento. Elabore um
programa Ladder para controlar V1 e V2.
Figura 6: Exerc´ıcio 9.
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10. A figura seguinte, um transportador de caixas e´ composto de treˆs correias transportadoras,
movidos pelos motores M1, M2 e M3. As caixas chegam pelo plano inclinado da esquerda,
pore´m uma trava hidra´ulica T permite (ou na˜o) sua entrada na linha.
Os sensores de fim de curso C1, C2, C3 e C4 indicam a presenc¸a de uma caixa. Ao fim do
percurso (C4 acionado), as caixas sa˜o retiradas por um brac¸o mecaˆnico.
Elabore um programa em Ladder para PLC para o sistema de transporte de cargas que siga as
seguintes regras de funcionamento:
• Os correias devem estar paradas sempre que na˜o existam caixas a transportar. A trava
hidra´ulica T so´ deve permitir a queda de uma nova caixa quando a primeira correia estiver
parada e sem nenhuma caixa;
• O motor M1 so´ deve ser posto em funcionamento quando a segunda correia estiver parada
e sem nenhuma caixa. O motor M2 so´ deve ligar quando a terceira correia estiver parada e
sem nenhuma caixa, ou parada com uma caixa no fim do percurso (C4 acionado). Por fim,
o motor M3 so´ deve ser posto em funcionamento se na˜o existir nenhuma caixa em C4.
Figura 7: Exerc´ıcio 10.
11. A figura abaixo apresenta uma ma´quina automa´tica de furar. A parte ele´trica da ma´quina e´
constitu´ıda por dois motores MA e MB, um bota˜o de pressa˜o m e dois sensores de fim de curso
a e b. O motor MB esta´ diretamente acoplado a` bronca. MA e´ um motor com dois sentidos de
rotac¸a˜o e movimenta a bronca no sentido vertical. O movimento ascendente da coluna e´ obtido
ativando MAa. Quando se liga MAd, a coluna desce.
O funcionamento do sistema e´ o seguinte:
• A pec¸a a furar e´ colocada no posto de carga. Quando o operador pressiona o bota˜o de
pressa˜o m, o pista˜o V e´ ativado, deslocando a pec¸a para a posic¸a˜o de perfurac¸a˜o;
• O motor da coluna MA deve entrar em funcionamento treˆs segundos depois da ativac¸a˜o do
pista˜o V;
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• A coluna desce ate´ tocar em b, altura em que MA e´ desligado;
• Apo´s uma pausa de dois segundos, MA e´ ligado em sentido contra´rio, subindo a coluna ate´
acionar a.
• Neste momento V e´ desligado recuando o pista˜o, possibilitando a retirada da pec¸a do posto
de carga. Neste instante, a ma´quina fica pronta para um novo ciclo de funcionamento.
Implemente um programa em linguagem Ladder para a furadeira automa´tica.
Figura 8: Exerc´ıcio 11.
12. A figura seguinte representa um sistema automa´tico de engarrafamento de cerveja. As garrafas
sa˜o transportadas em uma correia transportadora movida pelo motorM. O enchimento e´ efetu-
ado pela bomba B1, a partir de um depo´sito alimentado pela bomba B2. Este depo´sito possui
dois sensores de n´ıvel N1 e N2 calibrados para que o volume entre os n´ıveis N2 e N1 seja igual
a` capacidade das garrafas (0,6 litros).
Desde que o interruptor de funcionamento C o permita, o processo de engarrafamento cont´ınuo e´
o seguinte: quando uma garrafa chega a` posic¸a˜o de enchimento (R acionado), a correia transpor-
tadora pa´ra e a garrafa deve receber exatamente 600ml de produto. Depois de cheia, a garrafa
avanc¸a e pode ser tratada a pro´xima garrafa da cadeia. Desligando o interruptor C, o processo
pa´ra, com o cuidado de na˜o deixar nenhuma garrafa com volume diferente de 600ml.
Para otimizac¸a˜o do processo, e´ deseja´vel que o tempo de transporte da garrafa a encher seja
tambe´m utilizado para encher o depo´sito. Vale dizer quea distaˆncia entre duas garrafas conse-
cutivas pode variar bastante.
Apresente um programa Ladder para PLC que controle o funcionamento do sistema automa´tico
de engarrafamento de cerveja.
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Figura 9: Exerc´ıcio 12.