PH2M4 Método Cascata

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MÉTODO CASCATA 
ELETROPNEUMÁTICA 
 No desenvolvimento de circuitos eletropneumáticos 
utilizamos normalmente o que chamamos de método 
intuitivo. 
 Quando passamos a desenvolver circuitos com 2 ou 
mais atuadores, devemos dar especial atenção aos 
circuitos que apresentam sobreposição de sinais. 
 A sobreposição de sinais ocorre quando numa 
válvula com duplo solenoide o sinal elétrico chega a 
uma solenoide, quando ainda existe sinal na outra. 
 Nestes casos, para que ocorra o movimento do 
segundo sinal é necessário que o primeiro seja retirado. 
 Os métodos usados para solucionar o problema 
devem providenciar a retirada do primeiro sinal antes 
que o segundo se faça presente. 
 Antes de iniciarmos a resolução de circuitos 
eletropneumáticos com 2 ou mais atuadores, devemos 
prever se haverá ou não sobreposição de sinais. 
 Não havendo sobreposição de sinais podemos 
utilizar o método intuitivo. 
 Se houver sobreposição de sinais devemos utilizar 
métodos alternativos. 
 A maneira mais fácil de sabermos se haverá ou não 
a sobreposição de sinais é: 
1. Estabelecer a sequência algébrica dos 
movimentos. Exemplo: A+B+A-B- 
2. Verificar se a sequência é “direta” ou “indireta”. 
 Para verificarmos o tipo da sequência devemos 
inicialmente escrever a sequência algébrica dos 
movimentos e dividí-la ao meio. 
Exemplo: 
1. Sequência direta e indireta: 
 A seguir devemos reescrever abaixo apenas os 
atuadores sem os sinais (+ avanço, - recuo). 
 Agora devemos comparar os dois lados, se são 
iguais ou diferentes. 
 Se os dois lados forem iguais, sem que haja 
repetição de atuadores dizemos que a sequência é 
“direta” e se forem diferentes dizemos que é “indireta”. 
 Vejamos os exemplos a seguir: 
não houve repetição de letra 
houve repetição de letra 
 Toda sequência direta implica que não haverá 
sobreposição de sinais e o circuito pode ser resolvido 
pelo método intuitivo. 
 Toda sequência indireta implica que haverá 
sobreposição de sinais e devemos resolver o circuito 
por métodos alternativos. 
 Estudaremos aqui um método alternativo, porém 
existem outras possibilidades a serem aplicadas. 
 O método que veremos é: 
• Método cascata. 
2. Utilização do método cascata 
 O método de minimização de contatos, também 
conhecido como método cascata ou de sequência 
mínima, reduz consideravelmente o número de relés 
auxiliares utilizados no comando elétrico. 
 É aplicado, principalmente, em circuitos 
sequenciais eletropneumáticos acionados por válvulas 
direcionais de duplo solenoide ou duplo servo-
comando que, por não possuírem mola de reposição, 
apresentam a característica de memorizar o último 
acionamento efetuado. 
Regras gerais para aplicação do método cascata. 
1) Estabelecer a sequência algébrica dos movimentos. 
 Ex: 
2) Verificar se a sequência algébrica é direta ou indireta. 
Sendo direta o método intuitivo pode ser usado 
porque não haverá sobreposição de sinais. 
3) Dividir a sequência em grupos. 
Movimentos do mesmo atuador não podem pertencer 
ao mesmo grupo. 
Se os movimentos do último grupo não existirem no 
primeiro, os mesmos podem ser agrupados no 
primeiro. 
Ex: 
4) O número de relés auxiliares necessários será igual ao 
número de grupos menos 1 (grupos – 1). 
 Nos exemplos: 1 relé 
5) Verificação do último movimento: 
 a) Se o último movimento pertencer ao último grupo o 
contato aberto de K1 deverá energizar o grupo I e o 
contato fechado de K1 deverá energizar o último 
grupo. 
 
 Ex. A + B + B – A – 
 
b) Se o último movimento pertencer ao primeiro 
grupo o contato fechado de K1 deverá energizar o 
grupo I e o contato aberto de K1 deverá energizar o 
último grupo. 
 
 Ex. A + A – B + B – 
 
6) O primeiro movimento de cada grupo deverá estar 
ligado diretamente na solenoide responsável pelo 
movimento sem conter sensores fins de curso. 
 Ex. A + B + B – A – A + A – B + B – 
 
 
7) Os demais movimentos dentro de cada grupo 
deverão conter sensores fins de curso em série com 
a solenoide responsável pelo movimento. O sensor a 
ser usado deve ser aquele acionado pelo movimento 
anterior na sequência algébrica. 
 Ex. 
 
 A + B + B – A – A + A – B + B – 
 
 Caso mais de um movimento deva ocorrer ao mesmo 
tempo devemos ter tantos fins de curso em série 
quantos forem os movimentos que devem ocorrer 
ao mesmo tempo acionando a solenoide do próximo 
movimento, de forma que o mesmo só ocorra 
quando todos os movimentos que estariam 
ocorrendo ao mesmo tempo tenhas sido concluídos. 
(Função E de contatos abertos para energizar a 
solenoide são sensores em série). 
 Ex. 
 A + C + B + ( B – C – ) A – 
 
8. Botões de acionamento dos circuitos: 
 a) Se o último movimento pertencer ao último grupo: 
O botão estará em série com a bobina do relé K1 e, 
em paralelo com um contato do mesmo para fazer a 
retenção (selo). 
Para ciclo contínuo, incluir um botão com trava em 
série com o contato do sensor do último movimento 
e , todo o conjunto em paralelo com o botão 
pulsante para ciclo único. 
 Ex. 
 A + B + B – A – Sensor em série com botão 
para ciclo contínuo. 
 S1 
b) Se o último movimento pertencer ao primeiro 
grupo: 
 O botão estará dentro do grupo I em série com a 
solenoide responsável pelo primeiro movimento. 
 Para ciclo contínuo, incluir um botão com trava em 
série com o contato do sensor do último 
movimento e , todo o conjunto em paralelo com o 
botão pulsante para ciclo único. 
 Ex. 
A + A – B + B – Sensor em série com botão 
para ciclo contínuo. 
S3 
9. Sensores fins de curso para mudança de grupo: 
Contatos destes sensores deverão estar nos circuitos que 
acionam relés pois, deverão forçar a mudança de grupo. 
 
 a) Se o último movimento pertencer ao último grupo: 
O Botão neste caso ao ser acionado deverá provocar a 
mudança de grupo. 
É importante notar que aqui, o botão de partida aciona a 
bobina do relé para mudar para o grupo I e, um ou mais 
sensores fins de curso deverão desenergizar a bobina do 
relé para mudar para o grupo II. Normalmente são 
contatos fechados das chaves fins de curso e quando 
houver mais de um sensor fim de curso, os mesmos 
estarão em paralelo. (Função E de contatos fechados 
para desenergizar a bobina do relé (contator) são 
sensores em paralelo) . 
 b) Se o último movimento pertencer ao primeiro grupo: 
Ao acionar o botão não poderá haver mudança de grupo. 
A mudança de grupo deverá ocorrer após o último 
movimento da primeira parte do grupo I. O contato do 
sensor deste movimento é que provocará a primeira 
mudança de grupo. As demais mudanças deverão 
ocorrer em função dos contatos dos demais sensores de 
mudança de grupo. 
A + A – B + B – 
 A + B + B – A – 
Esquemas dos exemplos vistos anteriormente: 
O esquema pneumático para os dois exemplos será o 
mesmo conforme abaixo: 
Exemplo1: 
1) Sequência algébrica dos movimentos. 
 
3) Dividir a sequência em grupos. 
4) Número de relés necessários: 
 igual ao nº de grupos – 1 
5) Verificação do último movimento: 
 último movimento pertence ao último grupo 
2) Verificar se a sequência algébrica é direta ou indireta. 
Sequência indireta 
6) O primeiro movimento de cada grupo deverá estar 
ligado diretamente na solenoide responsável pelo 
movimento.Grupo I: A + 
Grupo II: B - 
A + B + B – A – 
solenoide Y1 
solenoide Y4 
Assim o contato aberto de K1 deverá energizar o 
grupo I e o contato fechado de K1 deverá energizar o 
grupo II. 
7) Os demais movimentos dentro de cada grupo 
deverão conter sensores fins de curso em série com 
a solenoide responsável pelo movimento. O sensor a 
ser usado deve ser aquele acionado pelo movimento 
anterior na sequência algébrica. 
A + B + B – A – 
Grupo I: B + 
Grupo II: A - 
solenoide Y3 comandada por S2 (série) 
solenoide Y2 comandada por S3 (série) 
8. Botões de acionamento dos circuitos: 
 a) Se o último movimento pertencer ao último grupo: 
O botão estará em série com a bobina do relé K1 e, 
em paralelo com um contato do mesmo para fazer a 
retenção (selo). 
Para ciclo contínuo, incluir um botão com trava em 
série com o contato do sensor do último movimento 
e , todo o conjunto em paralelo com o botão 
pulsante para ciclo único. 
 A + B + B – A – Sensor em série com botão 
para ciclo contínuo. 
 S1 
S5 botão para ciclo único e 
S6 botão para ciclo contínuo. 
9. Sensores fins de curso para mudança de grupo: 
Contatos destes sensores deverão estar nos circuitos que 
acionam relés. 
 a) Se o último movimento pertencer ao último grupo: 
Aqui, o botão de partida aciona a bobina do relé para 
mudar para o grupo I e, o sensor fim de curso deverá 
desenergizar a bobina do relé para mudar para o grupo 
II. Normalmente são contatos fechados das chaves fins 
de curso. 
 A + B + B – A – 
S4 desenergiza a bobina do relé K1 para mudança do 
grupo I para o grupo II . 
Exemplo2: 
1) Sequência algébrica dos movimentos. 
 
3) Dividir a sequência em grupos. 
4) Número de relés necessários: 
 igual ao nº de grupos – 1 
5) Verificação do último movimento: 
 último movimento pertence ao primeiro grupo 
2) Verificar se a sequência algébrica é direta ou indireta. 
Sequência indireta 
6) O primeiro movimento de cada grupo deverá estar 
ligado diretamente na solenoide responsável pelo 
movimento. 
Grupo I: A + 
Grupo II: A - 
solenoide Y1 
solenoide Y2 
Assim o contato fechado de K1 deverá energizar o 
grupo I e o contato aberto de K1 deverá energizar o 
grupo II. 
A + A – B + B – 
7) Os demais movimentos dentro de cada grupo 
deverão conter sensores fins de curso em série com 
a solenoide responsável pelo movimento. O sensor a 
ser usado deve ser aquele acionado pelo movimento 
anterior na sequência algébrica. 
A + A – B + B – 
Grupo I: B - 
Grupo II: B + 
solenoide Y4 comandada por S4 (série) 
solenoide Y3 comandada por S1 (série) 
8. Botões de acionamento dos circuitos: 
b) Se o último movimento pertencer ao primeiro 
grupo: 
 O botão estará dentro do grupo I em série com a 
solenoide responsável pelo primeiro movimento. 
 Para ciclo contínuo, incluir um botão com trava em 
série com o contato do sensor do último 
movimento e , todo o conjunto em paralelo com o 
botão pulsante para ciclo único. 
A + A – B + B – Sensor em série com botão 
para ciclo contínuo. 
S3 
S5 botão para ciclo único e 
S6 botão para ciclo contínuo. 
9. Sensores fins de curso para mudança de grupo: 
Contatos destes sensores deverão estar nos circuitos que 
acionam relés. 
 b) Se o último movimento pertencer ao primeiro grupo: 
Ao acionar o botão não poderá haver mudança de grupo. 
A mudança de grupo deverá ocorrer após o último 
movimento da primeira parte do grupo I. O contato do 
sensor deste movimento é que provocará a primeira 
mudança de grupo. As demais mudanças deverão 
ocorrer em função dos contatos dos demais sensores de 
mudança de grupo. 
A + A – B + B – 
S2 energiza a bobina do relé K1 para mudança do 
grupo I para o grupo II e S4 desenergiza a bobina de K1 
para voltar ao grupo I e fazer o segundo movimento . 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Parker Training. Tecnologia Eletropneumática 
Industrial. Apostila M1002-2 BR, Agosto 2001 
SENAI. SP. Eletropneumática. Departamento Regional 
de São Paulo: Escola Mariano Ferraz. 187 p.