AI-3 2 - Comandos baseados em lógica de contato

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Comandos baseados em lógica de contatos
Automação Industrial - 2021.3
Prof. Ilan Sousa Correa
Universidade Federal do Pará (UFPA)
Instituto de Tecnologia (ITEC)
Faculdade de Eng. da Computação e Telecomunicações (FCT)
Comandos baseados em lógica de contatos
Síntese de alguns circuitos de automação industrial
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UFPA/ITEC/FCT
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Síntese de alguns circuitos de automação industrial
● Operação de motor com proteção de sobrecarga
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UFPA/ITEC/FCT
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● Operação de motor com proteção de sobrecarga
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Contatos NF de uma chave 
de proteção térmica
Relé térmico
Lógica AND com chave 
“desliga”
Operação manual ou 
automática
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Síntese de alguns circuitos de automação industrial
● Operação de motor com proteção de sobrecarga
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Operação manual ou 
automática
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● Operação e indicação de falha ⇒ alarme luminoso e/ou sonoro em um painel de controle
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Contatos NA e NF de uma 
chave de proteção térmica
Relé térmico
Contato NA do relé térmico 
é acionado em caso de 
sobre corrente
Luz indicadora de falha
Sensor de temperatura 
(chave) no corpo da 
máquina
Sensor de temperatura 
“acionado” junto com a 
operação da máquina
Em caso de falha: alarme 
sonoro sem interromper a 
operação
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● Ativação de equipamento com atraso
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Temporizador está sempre 
energizado, se a chave RS 
estiver fechada
Temporizador é desligado 
do sistema após o período
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● Ativação de equipamento com atraso
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Sincronização de chaves 
distintas ⇒ Pode resultar 
em operação incorreta
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● Ativação de equipamento com atraso
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Utilização de botões de 
partida e parada
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● Desativação de equipamento com atraso
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Utilizada em casos onde 
é necessário esperar a 
finalização de algum 
processo
Exemplo: Finalização da 
produção de uma 
unidade do produto
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● Seleção entre operação manual e automática
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RS em 1: 
Operação contínua
RS em 2:
Ligada por T1 
segundos/ desligada 
por T2 segundos
RS em 0: 
Desligada
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● Seleção entre operação manual e automática
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Situação exemplo: 
Sensor defeituoso ⇒ 
equipamento em modo 
manual para manter em 
funcionamento a 
produção enquanto o 
problema é resolvido
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● Duas máquinas com comando comum manual ou comandos automáticos separados
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Situação exemplo: 
Sensor defeituoso ⇒ 
equipamento em modo 
manual para manter em 
funcionamento a 
produção enquanto o 
problema é resolvido
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● Duas máquinas com comandos separados manuais ou comando automático comum
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Situação exemplo: 
Sensor defeituoso ⇒ 
equipamento em modo 
manual para manter em 
funcionamento a 
produção enquanto o 
problema é resolvido
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● Controle de operação a partir de vários locais (painéis de controle)
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Situação exemplo: 
Controle a partir de uma 
estação de controle
Controle no local de 
instalação do 
equipamento
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● Painel de controle de operação de máquinas
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Controle 
centralizado para 1 
máquina
Controle 
descentralizado para 
1 máquina/
Controle 
descentralizado para 
n máquinas
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● Inicialização sequencial
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Inicialização sequencial com detecção 
de falta em alguma das máquinas
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● Operação de motor com duas possíveis redes de alimentação
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● Operação de motor ⇒ inversão no sentido de rotação
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Trava mecânica em dois relés: a ativação de um 
relé não é permite se o outro estiver ativado
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● Exemplo prático: (ativação de um equipamento com habilidade de cancelamento) Uma bomba transfere 
líquido do tanque A para o tanque B, sendo que a passagem do líquido pela bomba lubrifica a mesma. A 
operação da bomba com ausência de líquido pode causar danos à bomba. Dessa forma, é desejável que a 
bomba pare seu funcionamento caso não haja fluxo de líquido. O fluxo de líquido pode levar algum tempo 
para acionar um sensor de fluxo que indica à bomba passagem ou não de água e, por isso, o cancelamento da 
operação da bomba em caso de falta de água deve ser atrasado.
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● Exemplo prático: (ativação de um equipamento com habilidade de cancelamento). Circuito e formas de onda
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● Exemplo prático: (ativação de um equipamento com habilidade de cancelamento). Circuito com lâmpadas de 
indicação
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● Exemplo prático: (ativação de um equipamento com habilidade de cancelamento). Uma bomba é utilizada 
para transferir água para um tanque A, que deve ser mantido continuamente cheio. Com o auxílio de um 
sensor de nível, é possível manter automaticamente o tanque entre dois níveis E1 e E2.
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● Exemplo prático: (ativação de um equipamento com habilidade de cancelamento). Uma bomba é utilizada 
para transferir água para um tanque A, que deve ser mantido continuamente cheio. Com o auxílio de um 
sensor de nível, é possível manter automaticamente o tanque entre dois níveis E1 e E2.
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● Exemplo prático: Automação de porta de garagem que é equipada com um motor com capacidade de 
inversão de rotação, duas chaves de limite (b1, b2), uma fotocélula (u). As chaves de limite finalizam as 
operações de abertura ou fechamento. A fotocélula cancela a operação no meio se houve algum objeto ou 
pessoa no percurso do portão. As operações são controladas por controle remoto
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Síntese de alguns circuitos de automação industrial
● Significados comuns de algumas letras em circuitos de automação
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Dispositivo Letra Exemplo
Chave de potência a Chave de isolamento de carga, chave de proteção de motor, etc
Chave auxiliar b
rs
Chave seletora, botão, chave de limite
Chave de seleção rotatória
Relé de potência c Relé de potência para alimentação de motor
Relé auxiliar d Relé utilizado como lógica auxiliar
Disp. de proteção e Fusíveis, relé térmico, etc
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● Significados comuns de algumas letras em circuitos de automação
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Dispositivo Letra Exemplo
Transformadores 
para medição
f Transformadores de corrente ou tensão
Instrumentos de 
medição
f Voltímetro, amperímetro, wattimetro,
Dispositivos de 
indicação
h Lâmpadas, sirenes, corneta, etc
Capacitores c Capacitores de correção de fator de potência
Máquinas e 
transformadores 
de potência
m Motores, transformadores de potência
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● Significados comuns de algumas letras em circuitos de automação
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Dispositivo Letra Exemplo
Retificadores e 
baterias
fn Retificadores ponte, baterias de 24V DC para alimentação de 
circuitos de automação
Resistores r Resistores de aquecimento, resistência das bobinas de motor
Tipo especial u Qualquer tipo não coberto nos casos anteriores
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● Exemplo completo (controle de operação de transformador): Todo transformador trifásico contém um 
dispositivo para controle de nível do óleo (dispositivo Buchholz) e um sensor de temperatura para monitorar 
a temperatura do óleo. Ambos os sensores têm saída conectadas a chaves SPST configuradas em dois níveis: 
um para aviso e outro para final. Deseja-se um circuito de automação capaz de identificar falhas e de parar o 
funcionamento do equipamento em caso de falha crítica. As especificações são as seguintes:
○ Devem existir luzes para indicação de quatro tipos de erros
○ Para os dois alertas do dispositivo Buchholz e o termômetro, uma sinalização sonora deve existir
○ O segundo sinal de erro do dispositivo Buchholz deve desativar o meio de chaveamento automático de potência
○ O segundo sinal de erro do sensor de temperatura deve desativar a chave de baixa tensão principal
○ A corneta de aviso sonoro deve poder ser desabilitada enquanto a falha existir
○ Um recurso de teste de operação adequada das luzes e corneto deve ser implementados
○ Quando uma falha de qualquer tipo ocorreu, deve haver um luz de indicação mesmo após a resolução da falha
● O sistema deve ser alimentado com 24V DC a bateria
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● Exemplo completo (controle de operação de transformador): 
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● Problemas 
○ Utilizar lógica de contatos
○ Solução em grupos de três alunos.
○ Explicar o funcionamento da solução.
○ Esboçar formas de onda para auxiliar a explicação
○ Entregar via SIGAA em PDF, incluindo os esboços no mesmo arquivo PDF.
■ Um dos membros da equipe deve entregar
■ O arquivo PDF deve incluir nome, sobrenome e matrícula dos membros da equipe.
○ Prazo: 10/08/2021 
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● Problema 1: Projete um circuito de automação baseado no circuito abaixo que adicione um luz indicadora de 
funcionamento em cada painel de controle. Esboce as formas de onda para um dos controles. n=4;
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● Problema 2: Examine e explique o comportamento dos seguintes circuitos de automação. Desenhar as 
formas de onda.
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● Problema 3: Para o exemplo do portão eletrônico, projete um circuito de automação que recebe somente um 
comando por rádio (transmissor de um canal). Ao se pressionar o botão uma vez, o portão abre. Ao se 
pressionar o botão duas vezes, o portão fecha. Durante o movimento de abertura ou fechamento, ao se 
pressionar o botão, a direção do movimento é revertida.
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● Problema 4: Em uma máquina há um carro de transporte (“carriage” na figura) que está equipado com um 
motor reversível, permitindo movimentação para frente e para trás entre dois pontos A e B. Nos pontos A e B 
há sensores de proximidade (PS1 e PS2) que detectam a presença do carro. O carro está inicialmente na 
posição A, e deve mover-se de acordo com as seguintes especificações.
○ Ao se pressionar o botão b1, o carro move-se para a posição B
○ Ao chegar no ponto B, o carro para de se mover
○ No ponto B, ao se pressionar o botão b1, o carro move-se para a esquerda (para o ponto A). Quando o carro chega no 
ponto A, ele para de se mover. 
○ Se o botão b2 é pressionado durante o movimento em qualquer direção, o carro para de se mover na localização atual. 
Ao se pressionar novamente o botão b2, o carro continua o movimento na direção na qual estava.
● Projetar um circuito que satisfaça tais especificações. Desenhar as formas de onda.
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Dúvidas?
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