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Automação de Sistemas:
Estudo Dirigido 01
Primeiro estudo dirigido da disciplina sendo ele baseado no livro-texto
Automação Eletropneumática.
X Catálogo de componentes dos Cap. 1 ao 9;
X Exerćıcios 7.2, 7.3, 7.4, 8.2, 8.3, 9.3, 9.4 e 9.5.
X Exemplos do Cap. 6, 7, 8, 9 e 10.
Bernardo Bresolini
Graduando em Eng. Mecatrônica
berbresolini14@gmail.com
(37) 99172-6160
15 de junho de 2021
mailto:berbresolini14@gmail.com
1 Catálogo de componentes
Exerćıcio 7.2
Dada a estrutura a seguir, desenhe o circuito elétrico que realiza o movimento de retorno
automático com temporização no fim de curso.
Resposta:
No circuito apresentado, quando for pressionado um botão S, o cilindro deverá avançar. Quando
o pistão atingir o fim de curso, será aberto a chave NF do sensor Sf. Após a temporização, o
cilindro deverá recuar. Portanto, foi utilizado um relé off-delay que comuta instantaneamente quando
energizado e apresenta um retardo na ação após a desenergização.
K1
Sf
S K1
Y
K1
off-delay
Figura 1: Circuito do exerćıcio 7.2
Exerćıcio 7.3
Acrescentando um sensor de ińıcio de curso Si, normalmente aberto, à estrutura eletrop-
neumática do exerćıcio anterior, desenhe o circuito elétrico que realiza o movimento oscilante
com temporização no ińıcio do curso.
Resposta:
Agora, quando for pressionado um botão S, o movimento oscilante deverá ser permitido. Ima-
ginando que o cilindro começa totalmente retráıdo, o contato NA do sensor Si estará comutado,
acionando um temporizador on-delay que irá acionar Y após um tempo.
Então, quando o pistão atingir o fim de curso, será aberto a chave NF do sensor Sf que desacionará
um relé temporizador off-delay, desenergizando K2 e consequentemente, Y ocasionando o movimento
de retorno. Note que quando o cilindro retornar, Sf ficará fechado e a energização de K1 será feita
novamente enquanto S estiver ativada.
K1
Sf
S
off-delay
K1
K2
Si
K1
on-delay
Y
K2
Figura 2: Circuito do exerćıcio 7.3
Exerćıcio 7.3
No exerćıcio anterior, acrescente uma chave de parada de emergência que, quando acionada,
mantém o cilindro avançado.
Resposta:
No exerćıcio anterior, quando S é desacionado, o ciclo irá continuar até que o cilindro retorne
totalmente. Neste exerćıcio, é pedido que o movimento continue o avanço e pare a movimentação
quando chegar ao fim do curso. Para isso, note que Y deve se manter acionado, bastante um selo
entre K2 e a chave de emergência SE.
K1
Sf
S
off-delay
K1
K2
Si
K1
on-delay
Y
K2 SE
Figura 3: Circuito do exerćıcio 7.4
Exerćıcio 8.2
Uma prensa é acionada por dois botões separados um do outro pela distância de 1 metro,
simultaneamente, para fins de segurança do operador. No entanto, para evitar que o operador
coloque um peso sobre uma das chaves e acione somente com um dos botões (ação mais comum
do que imaginamos), coloque um relé com a ação de temporização de tal maneira que, ao
acionar um botão de comando, o operador tenha somente 0,1 s para acionar o segundo botão.
Caso o tempo exceda esse valor, a prensa não é acionada. Considere que a prensa retorna
imediatamente caso o operador solte qualquer um dos botões de comando.
Resposta:
Quando o botão S1 é acionado, um temporizador de pulso na energização será energizado e seu
contato NA em série com K irá comutar. O botão S2 também é colocado em série com K. O selo de
K é fechado somente com o contato do relé de temporização de pulso, de modo que quando S1 ou S2
são soltos, K é desenergizado. O relé auxiliar K aciona o pistão Y.
K1
S1
pulso
K
S2
K1 K
Y
K
Figura 4: Circuito do exerćıcio 8.2
Exerćıcio 8.3
O cilindro de uma prensa de estampagem deve avançar somente se uma das seguintes condições
for satisfeita:
a) dois botões (E1 e E2) de comando manual estão acionados;
b) a grade de proteção (E3) está fechada e um pedal de comando (E4) é acionado;
c) a grade de proteção está fechada e um dos botões (E1 ou E2) de comando manual é acionado.
Resposta:
Cada condição (a), (b) e (c) funciona como uma operação OU entre si. Então, elas serão postas
em paralelos. Então basta em cada ramo fazer a condição especificada.
Exerćıcio 9.3
Determine o conjunto de equações, o sistema eletropneumático e o circuito de controle dos
diversos processos automatizados, representados pelos seus respectivos diagramas trajeto-passo
mostrados a seguir.
Resposta:
E2
E1
Y
E4
E3
E3
E1 E2
Figura 5: Circuito do exerćıcio 8.3
Como algumas sequencias se repetem, será necessário adicionar um relé K para retirar a ambigui-
dade. Com o diagrama de trajeto-passo extráıda as equações do sistema e determinado o circuito
pneumático e de controle.
a0 a1
Y
A+
b0 b1
Y
B+
Y
B−
c0 c1
Y
C+
1 7
Cil. C
Cil. B
Cil. A
2 3 4 5 6
0
0
0
1
1
1
Figura 6: Diagrama trajeto-passo do exerćıcio 9.3
As equações obtidas de cada cilindro são
A+ = a0 · S = KNA · S
A− = b0 · KNF
B+ = a1 · KNA
B− = c0 · KNF
C+ = b1 · KNA
C− = c1 · KNF
Fazendo as simplificações, chegamos a
A+ = (b0 + KNA) · S
A− = b0 · KNF
B+ = a1 · KNA
B− = c0 · KNF
C+ = b1 · KNA
C− = b1 + KNF
K+ = a0
K− = c1
Note que o cilindro B não é unidirecional.
K
c1
a0 K
YA+
b0 K
S
YB+
K
a1
YC+
K
b1
YB−
K
c0
Figura 7: Circuito do exerćıcio 9.3
Exerćıcio 9.4
Determine o conjunto de equações, o sistema eletropneumático e o circuito de controle dos
diversos processos automatizados, representados pelos seus respectivos diagramas trajeto-passo
mostrados a seguir.
Resposta:
O primeiro passo é completar o diagrama trajeto-passo conforme apresentado. Então, é obtida as
a0 a1
Y
A+
b0
b1
Y
B+
c0 c1
Y
C+
Y
C−
1 8
K
a1
a0
b1
b0
c1
c0
2 3 4 5 6 7
Figura 8: Diagrama trajeto-passo completo da 9.4
equações, como
A+ = c0 · S
A− = c0
B+ = a1 · KNF + c1 · KNA
B− = a1 · KNF + c1 · KNA
C+ = b0 · KNA
C− = b0 + KNF
K+ = b1
K− = b1 + a0
Note que o acionamento e desacionamento de K precisam de b0. Isso faz com que quando ocorrer
a comutação, será feita a desenergização. Assim, o circuito de controle é apresentado a seguir.
K
b1
a0 b1
YA+
c0
S
YB+
K
a0
K
c1
YC+
K
b0
YC−
K
Figura 9: Circuito do exerćıcio 9.4
Exerćıcio 9.5
Utilizando o método da sequência mı́nima, encontre o circuito elétrico de comando e o circuito
pneumático do sistema representado pelo mesmo diagrama trajeto-passo do exerćıcio 9.3.
Resposta:
Analisando o circuito, vemos que temos 2 grupos. Logo o circuito de comando é apresentado a
seguir.
a0 a1
Y
A+
Y
A−
b0 b1
Y
B+
Y
B−
c0 c1
Y
C+
Y
C−
K
c1
a0
K
YA+
K
YB+
a1
YC+
b1
YC−
K
YB−
c0
YA−
b0
Figura 10: Circuito do exerćıcio 9.5
	Catálogo de componentes