Exercícios de Automação de Sistemas - Guilherme Gazzinelli Rohrmann

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Exercícios de Automação de Sistemas 1º/2014 – Prof. Alan Marotta 
Engenharia Mecatrônica – CEFETMG 
Guilherme Gazzinelli Rohrmann 
 
1. Explique as vantagens e desvantagens de se utilizar 
um CLP na automação de um 
sistema. 
O sistema de automação baseado em CLP é 
robusto e garante ao sistema automatizado uma alta 
confiança, permite que seja implementada uma 
aplicação estável e com muita segurança. Porém este 
sistema também apresenta muitas desvantagens. 
Temos alto custo de implementação, que inviabiliza o 
sistema para empresas de menor capacidade 
aquisitiva. O CLP é um sistema que trabalha com 
cartões de expansão, deste modo para algumas 
aplicações é necessário a auisiçao de cartos digitais ou 
analógicos a mais. Algumas implicações como um 
sistema que se ativa de acordo com data o PLC torna 
esta tarefa muito árdua. Assim muitas vezes devemos 
ponderar o custo e o benefícios da utilização do PCL. 
 
2. Descreva como proceder no projeto da automação 
de um sistema. Que partes deve 
conter a documentação do projeto? 
 Ao se automatizar um sistema devemos 
inicialmente analisar o processo, quais os requisitos, 
atuadores e sensores necessários e qual o método de 
controle mais simples aplicável. Após esta análise 
listamos as entradas e saídas e relacionamos estas às 
entradas do controlador do sistema. Esta é uma lista 
importante para a instalação do sistema, bem como 
para documentação e uma possível atualização 
posterior. Deste modo o projeto deve contar com a 
lista de entradas e saídas(IO) com seus respectivos 
canais, listagem de sensores e atuadores, como 
também o programa devidamente comentado. 
 
3. Relacione, desenhe e descreva os principais 
elementos da linguagem Ladder. 
 O LADDER funciona como um circuito elétrico, 
porém deve ser lido linha a linha de cima pra baixo e 
sempre da direita para a esquerda. É composto por 
contatos, bobinas e blocos funcionais, sendo os 
contatos entradas e as bobinas saídas. Os blocos 
funcionais implementam diversas funções como 
contadores e temporizadores. 
 
 
 O contato --| |-- é uma entrada normal, assim 
o valor adquirido é o mesmo apresentado no programa 
– contato fechado quando se lê o valor lógico “1” na 
entrada do PLC. Já um contato ---|/|--- seria uma 
entrada negada, onde o valor adquirido seria invertido. 
Desta forma se o sinal é “1” teríamos um contato 
aberto, enquanto um valor “0” resultaria em contato 
fechado. 
 Um contato fechado significa que nele passa 
corrente, ou seja na saída do contato temos um valor 
lógico “1”. Já um contato aberto não conduz, sendo seu 
valor na saída “0”. Outro componente muito 
importante é a bobina ---( )---, que é a saída do sistema. 
Nela a linha de saída assume o mesmo valor lógico da 
de entrada e atualiza a porta associada a ela, podendo 
ser uma saída no cartão do PLC ou uma posição de 
memória interna. 
 Temos as linhas paralelas que são utilizadas 
para contatos simultâneos e são muito utilizados como 
selos. E os blocos funcionais diversos servem para 
contagem e temporização. 
 
4. Pretende-se que sempre que se pressionar um 
botão de pressão P (entrada I0) a lâmpada L (saída 
O:1) acenda se estiver apagada ou apague se estiver 
acesa. 
 Será utilizado um contador e dois 
comparadores que funcionam como um flip-flop. Os 
comparadores servem para definir o estado da 
lâmpada e para resetar o contador. 
 
 
 
 5. Implementar um programa Ladder capaz de 
realizar a partida de motores trifásicos (partida 
estrela e regime permanente triângulo) de dois 
motores que devem ligar em instantes diferentes. 
Utilize um tempo de partida igual a 5 segundos. 
 Neste sistema implementamos uma partida 
em estrela e após o motor iniciar o movimento é 
mudado para o regime permanente em triângulo. Foi 
também adicionado um botão de parada para 
interromper o motor. Este sistema controlaria os 
contactores que ativariam as duas configurações 
elétricas. 
 
 
 
 6. Um tanque é alimentado por uma bomba 
que retira água de um poço. Pretende-se que a bomba 
B1 apenas entre em funcionamento quando as 
válvulas V1 e V2 estiverem abertas simultaneamente 
ou enquanto o nível de água no tanque estiver baixo, 
indicado por um sensor de nível S1. Faça um programa 
em Ladder que solucione o problema. 
 Esta implementação soluciona o problema 
proposto. 
 
 
 
7. Em uma loja deseja-se montar um contador 
automático de parafusos, separando-os em dezenas. 
O sistema é composto de um reservatório do tipo funil 
que contém os parafusos. Em sua extremidade mais 
fina há uma válvula que, quando energizada, abre e 
permite a queda de parafusos um a um, e também um 
sensor que gera um pulso todas as vezes que um 
parafuso passa à sua frente. Após ser atingida a 
contagem de 10 parafusos a válvula deve ser fechada. 
Elabore um diagrama em Ladder para atender essa 
necessidade. 
 Um passo que poderia ser implementado é o 
avanço de uma esteira e o reset do contador para uma 
contagem mais automática.