Portfólio

Público Controle e Automação de Processos Industriais Roteiro Aula Prática 2 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 NOME DA DISCIPLINA Controle e Automação de Processos Industriais Unidade 3 Integração de componentes para automação de um sistema Aula 2 Estruturando o funcionamento do sistema OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Familiarizarse com o software de construção de diagramas e fluxogramas SOLUÇÃO DIGITAL DIA O DIA é um software utilizado para elaboração e diversos tipos de diagramas É um programa relativamente simples e intuitivo que visa facilitar a representação de fluxogramas O download pode ser feito gratuitamente no link httpdiainstallerdedownloadindexhtml PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Fluxogramas para automação Atividade proposta Aprendendo a utilizar o software DIA e construindo um fluxograma de automação de um processo Procedimentos para a realização da atividade Para utilizar o software DIA o primeiro passo é realizar a sua instalação Feita a instalação execute o programa chegando em sua tela inicial apresentada na Figura 1 3 Público Figura 1 Tela inicial do software DIA Fonte elaborado pelo autor Analisando a Figura 1 repare que na barra de ferramentas a esquerda você tem acesso a todos os blocos que podem se utilizados em um fluxograma A função dos principais blocos está detalhada na Figura 2 Figura 2 Função dos blocos do software DIA Fonte elaborado pelo autor 4 Público Considerando os blocos indicados na Figura 2 é importante saber que a leitura dos dados de um sensor será feita com um bloco de entrada de dados Normalmente após a leitura das informações de um sensor é colocada uma comparação o que deve ser feito com o bloco de condição Dependendo do resultado da condição uma ação deve ser tomada que deve ser indicada com o bloco de processo Não se esqueça de iniciar o fluxograma com o bloco de início Voltando a Figura 1 repare que a direita você encontra a área onde irá montar o seu fluxograma Para adicionar um bloco ao seu diagrama clique sobre ele e o arraste para a área de montagem do fluxograma Assim que adicionar o bloco clique sobre ele para adicionar texto em seu interior Caso queira alterar o texto de um bloco selecione ele e utilize a ferramenta Edição de texto na barra a esquerda Quando tiver colocado alguns blocos em seu diagrama você deve interligar os blocos Para isso utilize a ferramenta linha ou arco na parte superior da barra à esquerda Utilize as marcações que aparecem em volta dos blocos para realizar a ligação entre eles Se quiser adicionar algum texto adicional ao seu fluxograma utilize a ferramenta Texto A Figura 3 mostra a posição das ferramentas citadas Figura 3 Ferramentas de edição Fonte elaborado pelo autor Para praticar e conhecer as funcionalidades do software monte o diagrama genérico apresentado na Figura 3 Feito isso você já pode partir para a atividade prática que está descrita a seguir 5 Público Agora você deve estruturar por meio de um diagrama em blocos a partida direta de um motor de indução trifásico utilizado em um torno A Figura 4 apresenta os diagramas de comando e potência para esse tipo de partida Você deve montar o diagrama de blocos para garantir o funcionamento correto do circuito de comando Perceba que nesse circuito de comando existem dois botões S1 do tipo normalmente aberto e S0 do tipo normalmente fechado Além dos botões existe o contato auxiliar do contator representado por uma chave denominada K1 e a bobina que aciona o contator K1 com os terminais A1 e A2 representados no diagrama Figura 4 Diagramas de partida direta a comando b potência a b Fonte Ravezi 2014 Na partida direta com acionamento do botão S1 a bobina do contator K1 é energizada fazendo com o contator seja acionado e o motor trifásico entre em funcionamento Neste mesmo momento o contato auxiliar K1 é fechado mantendo sua bobina alimentada mesmo se o botão S1 for solto Quando o botão S0 for acionado a alimentação da bobina do contator é interrompida fazendo com que o motor trifásico se desligue Conhecendo o funcionamento da partida direta você deve montar o diagrama de blocos que descreve esse processo Para isso é necessário conhecer o software a ser utilizado e todos os blocos que podem ser utilizados em um fluxograma 6 Público Avaliando os resultados Apresente no seu relatório o fluxograma elaborado justificando o porque da utilização de cada símbolo utilizado Explique a ideia e o fluxo apresentado no fluxograma de forma detalhada justificando a ordem adotada para cada uma das ações propostas Checklist Fazer uma pesquisa e compreender o que é e como funciona um motor de indução trifásico Fazer uma pesquisa e compreender como acontece a partida direta de um motor de indução trifásico Analisar o problema apresentado Identificar a simbologia a ser utilizada Compreender como utilizar o software Utilizar as ferramentas do programa para a montagem do fluxograma Verificar se a solução proposta atende a necessidade do sistema RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Referências bibliográficas ABNT quando houver Resultados de Aprendizagem Ao final desta aula o aluno deve ser capaz de estruturar uma lógica de programação utilizando diagramas de blocos além de diversos outros problemas que exijam uso da lógica para sua solução 7 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 NOME DA DISCIPLINA Controle e Automação de Processos Industriais Unidade 3 Integração de componentes para automação de um sistema Aula 3 Criando um software OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Estudar os conceitos de programação com a utilização da linguagem LADDER para a programação de um CLP SOLUÇÃO DIGITAL ZelioSoft O ZelioSoft é a ferramenta de programação dos CLPs da Schneider Electric disponível em diversas linguagens entre elas o português A vantagem desse software é que além de permitir a programação do CLP ele também permite a simulação do funcionamento do programa desenvolvido Disponível para download na página do desenvolvedor httpswwwsecombrptproductrange542zeliosoftoverview ou no link direto de download httpstinyurlcom2s3e8k6d PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Programação em Ladder Atividade proposta Realizar a implementação da automação para uma furadeira de bancada Procedimentos para a realização da atividade Realize o download e instalação do Zelio Soft no seu computador Após a instalação execute o programa e em sua tela inicial selecione a opção Criar um novo programa como mostra a Figura 5 8 Público Figura 5 Tela inicial do Zelio Soft Fonte elaborado pelo autor Criado o novo projeto selecione a família e modelo de CLP conforme indicado na Figura 6 O código do modelo a ser utilizado é SR2B201BD que possui 6 entradas digitais 6 entradas mistas e 8 saídas digitais com relés podendo ser programado com linguagem LADDER ou FDB Figura 6 Seleção do CLP no Zelio Soft Fonte elaborado pelo autor 9 Público Selecionado o modelo na tela seguinte para a adição de expansões simplesmente clique em avançar Na terceira tela selecione a linguagem LADDER e clique em avançar Feito isso você será levado a tela de programação O programa possui vários blocos que podem ser utilizados no seu algoritmo A Figura 7 apresenta os principais Para a programação existem 5 colunas onde podem ser colocados contatos e uma coluna referente a bobina onde será colocado o elemento que será acionado quando a condição dos contatos for estabelecida saída ou contador por exemplo Figura 7 Elementos de programação em LADDER do Zelio Soft Fonte elaborado pelo autor Para adicionar um elemento selecione a sua categoria e então arraste o item desejado para o local dentro do programa A Figura 8 mostra o procedimento para adicionar a entrada I1 ao programa Vale ressaltar que as entradas são adicionadas sempre em Normalmente Aberto no programa Ao clicar com o botão direito sobre ela haverá a opção de selecionar o contato Normalmente Fechado 10 Público Na Figura 8 também é apresentada a forma de se adicionar uma saída ao programa Caso se arraste o nome da saída por exemplo Q1 ela será adicionada com um contato de entrada Para os símbolos o elemento será adicionado no formato de saída podendo ser ativa no estado mais comum na frente set ou reset Figura 8 Adição de entrada e saída no programa Fonte elaborado pelo autor Para a adição do temporizador também existem várias opções Ao adicionar o nome T1 por exemplo será adicionado o contato que será acionado quando a condição do temporizador for satisfeita O símbolo T indica o comando que quando acionado irá iniciar a contagem O símbolo R é referente ao reinicio ou desabilitação do temporizador Para configurar a forma que o temporizador irá funcionar basta dar dois cliques sobre o elemento referente a ele adicionado no projeto Por sua vez o contador possui as funções de contagem direção da contagem e reinicialização além do contato que será fechado quando a contagem préestabelecida for atingida Você pode consultar a própria ajuda do programa que possui a explicação detalhada de cada item presente no programa Conhecendo as funções dos blocos você pode montar um programa de teste e realizar a simulação para compreender o processo A Figura 9 mostra um programa simples que liga e desliga a saída Q1 utilizando as entradas I1 e I2 Para realizar a simulação você deve clicar no 11 Público S no canto superior direito da tela e então o Run para iniciar a simulação Você terá a sua disposição teclas virtuais referentes as entradas físicas do CLP e lâmpadas que indicam o estado das saídas Caso adicione temporizadores e contadores no programa também será possível monitorar a temporizaçãocontagem durante a simulação Figura 9 Ambiente de simulação do Zelio Soft Fonte elaborado pelo autor No link a seguir está disponível um vídeo tutorial de como utilizar as funcionalidades necessárias do Zeliosoft para realizar as simulações httpskroton mysharepointcomvgpersonalgiancarlolopeskrotoncombrEdv249DDVN9BvR00cinHxc MBtY6o18aqvQvkqNhnDT6bQe2RZube Agora que você conhece como utilizar o software você deve implementar um algoritmo de controle em linguagem LADDER para implementar a automação para uma furadeira de bancada O funcionamento da automação deve seguir os seguintes passos 1 Pressionar um botão para ligar a furadeira 2 Após ligada contar 5 s 3 Descer até a peça 4 Esperar 5 s para furar a peça 5 Retornar a posição inicial 6 Desligar a furadeira 12 Público Além dos motores M1 e M2 e do botão essa furadeira possui duas chaves fim de curso uma superior FC1 e uma inferior FC2 que são utilizadas para identificar a posição da furadeira A Figura 10 ilustra tais elementos e como estão dispostos no sistema para a furadeira levantada e abaixada Vale ressaltar que o motor M2 deve girar nos dois sentidos sendo o horário para a furadeira descer e o antihorário para subir Assim as ligações nas entradas e saídas do CLP seguem o apresentado no Quadro 1 Figura 10 Furadeira de bancada automatizada a levantada b abaixada a b Fonte elaborado pelo autor Quadro 1 Ligações das entradas e saídas do CLP Entradas Saídas S1 I1 M1 Horário Q1 FC1 I2 M1 Antihorário Q2 FC2 I3 M2 Q3 Fonte elaborado pelo autor Assim inicialmente utilizando o software Dia elabore o fluxograma da automação Então elabore no ZelioSoft o algoritmo em LADDER que resolve o problema e faça a sua simulação Caso haja algum erro faça as correções e novas simulações até que o funcionamento desejado seja obtido Avaliando os resultados 13 Público Apresente no seu relatório o fluxograma elaborado justificando o porquê da utilização de cada símbolo utilizado Explique a ideia e o fluxo apresentado no fluxograma de forma detalhada justificando a ordem adotada para cada uma das ações propostas Apresente ainda o algoritmo em LADDER criado com comentários detalhados de cada linha e a lógica utilizada Insira vários prints da simulação para comprovar que o algoritmo elaborado é funcional e atende os requisitos do procedimento Checklist Montar um fluxograma da automação para facilitar o desenvolvimento do programa em LADDER Analisar o problema proposto e identificar quantas entradas e saídas do CLP devem ser utilizadas Estruturar a lógica de programação a ser utilizada e as condições para o acionamento das saídas conhecendo os blocos existentes da linguagem LADDER Montar o algoritmo no software de programação Realizar a simulação do algoritmo verificando o seu funcionamento RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Referências bibliográficas ABNT quando houver Resultados de Aprendizagem Ao final desta aula o aluno deve ser capaz de estruturar uma lógica de programação utilizando fluxograma e a linguagem LADDER aplicada na programação de um CLP 14 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 NOME DA DISCIPLINA Controle e Automação de Processos Industriais Unidade 4 O CLP e a linguagem LADDER Aula 2 Estruturando a programação de um CLP OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Estudar os conceitos de programação com a utilização da linguagem LADDER para a programação de um CLP SOLUÇÃO DIGITAL ZelioSoft O ZelioSoft é a ferramenta de programação dos CLPs da Schneider Electric disponível em diversas linguagens entre elas o português A vantagem desse software é que além de permitir a programação do CLP ele também permite a simulação do funcionamento do programa desenvolvido Disponível para download na página do desenvolvedor httpswwwsecombrptproductrange542zeliosoftoverview ou no link direto de download httpstinyurlcom2s3e8k6d PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Semáforo com CLP Atividade proposta Realizar a implementação da automação de um semáforo utilizando linguagem LADDER Procedimentos para a realização da atividade Com o ZelioSoft instalado no computador você deve implementar um algoritmo de controle em linguagem LADDER para implementar o funcionamento de um semáforo para apenas uma via O funcionamento da automação do semáforo deve considerar as seguintes temporizações Vermelho 20 s Verde 15 s Amarelo 5 s 15 Público Vale ressaltar que o funcionamento do semáforo é cíclico seguindo a temporização apresentada ou seja após o tempo em amarelo o semáforo deve voltar para vermelho e seguir dessa forma enquanto o sistema estiver em funcionamento Utilize uma entrada para indicar o início do funcionamento do sistema e outra para desligalo Assegurese que um pulso possa ser aplicado tanto para o início quanto para o final da operação do sistema Assim utilizando o software elabore o algoritmo que resolve o problema e faça a sua simulação Caso haja algum erro faça as correções e novas simulações até que o funcionamento desejado seja obtido Avaliando os resultados Apresente no seu relatório o algoritmo em LADDER criado com comentários detalhados de cada linha e a lógica utilizada Insira vários prints da simulação para comprovar que o algoritmo elaborado é funcional e atende os requisitos do procedimento Checklist Analisar o problema proposto e identificar quantas entradas e saídas do CLP devem ser utilizadas Estruturar a lógica de programação a ser utilizada e as condições para o acionamento das saídas conhecendo os blocos existentes da linguagem LADDER Montar o algoritmo no software de programação Realizar a simulação do algoritmo verificando o seu funcionamento RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Referências bibliográficas ABNT quando houver Resultados de Aprendizagem Ao final desta aula o aluno deve ser capaz de estruturar uma lógica de programação utilizando a linguagem LADDER aplicada na programação de um CLP 16 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4 NOME DA DISCIPLINA Controle e Automação de Processos Industriais Unidade 4 O CLP e a linguagem LADDER Aula 3 Conversando com seu CLP OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Estudar os conceitos de programação com a utilização da linguagem LADDER para a programação de um CLP SOLUÇÃO DIGITAL ZelioSoft O ZelioSoft é a ferramenta de programação dos CLPs da Schneider Electric disponível em diversas linguagens entre elas o português A vantagem desse software é que além de permitir a programação do CLP ele também permite a simulação do funcionamento do programa desenvolvido Disponível para download na página do desenvolvedor httpswwwsecombrptproductrange542zeliosoftoverview ou no link direto de download httpstinyurlcom2s3e8k6d PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Partida EstrelaTriângulo com CLP Atividade proposta Desenvolvimento do algoritmo LADDER e simulação Procedimentos para a realização da atividade Desenvolva um sistema para implementar a automação de uma partida estrelatriângulo utilizado para o acionamento de um motor de indução Realize a simulação do programa desenvolvido de forma a validar o seu funcionamento Um diagrama de potência e comando da partida estrelatriângulo está apresentado na Figura 11 O diagrama de comando será substituído pelo CLP assim é necessário que sejam alocadas as devidas entradas e saídas do CLP para as botoeiras e bobinas dos contatores O botão de emergência pode ser desconsiderado 17 Público Figura 11 Diagrama de força e comando da partida estrelatriângulo Fonte Chavez 2016 Lembrese que antes de realizar a programação é importante indicar quais entradas e saídas do CLP serão utilizadas Feito isso a programação pode ser realizada diretamente no ZelioSoft Avaliando os resultados Apresente no seu relatório o algoritmo em LADDER criado com comentários detalhados de cada linha e a lógica utilizada Insira vários prints da simulação para comprovar que o algoritmo elaborado é funcional e atende os requisitos do procedimento Apresente ainda uma tabela contendo a indicação de quais e quantas entradas e saídas do CLP serão utilizadas Checklist Entender o funcionamento e o objetivo da partida estrelatriângulo Identificar a quantidade de entradas e saídas necessárias para o funcionamento do sistema Criar o esquema de ligação do CLP Elaborar o Algoritmo em LADDER Simular o sistema 18 Público RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Referências bibliográficas ABNT quando houver Resultados de Aprendizagem Ao final desta aula o aluno deve ser capaz de estruturar uma lógica de programação utilizando a linguagem LADDER aplicada na programação de um CLP CIDADE 2024 NOME DOS AUTORES EM ORDEM ALFABÉTICA UNIVERSIDADE PITÁGORAS UNOPAR ANHANGUERA CURSO ROTEIRO DE AULA PRATICA CIDADE 2024 ROTEIRO DE AULA PRATICA Atividade Prática para o curso de nome do curso apresentado como requisito parcial para a obtenção de média nas disciplinas norteadoras do semestre Tutora à Distância Nome doa Tutora NOME DOS AUTORES EM ORDEM ALFABÉTICA SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO3 2 DESENVOLVIMENTO4 3 CONCLUSÃO17 1 INTRODUÇÃO A automação de processos industriais desempenha um papel crucial na modernização e eficiência das operações permitindo maior controle precisão e segurança em sistemas automatizados Por meio de ferramentas específicas como o software DIA para construção de fluxogramas e o ZelioSoft para programação em linguagem LADDER é possível implementar soluções práticas que simulam o funcionamento de equipamentos e sistemas industriais Essas ferramentas não apenas facilitam o desenvolvimento como também permitem a validação de algoritmos e lógicas de controle antes de sua aplicação em ambientes reais O conjunto de atividades propostas tem como objetivo principal desenvolver competências técnicas em automação com foco na criação programação e simulação de sistemas Desde a automação de uma furadeira de bancada até o controle de um semáforo cada atividade foi planejada para abordar aspectos fundamentais como o uso de temporizadores sensores contatores e a estruturação de lógicas sequenciais Além disso desafios mais avançados como a partida direta de motor de indução trifásico e a partida estrelatriângulo exploram a eficiência energética e a proteção dos equipamentos demonstrando aplicações reais das técnicas aprendidas Ao longo dessas atividades o aprendizado se baseia na integração de componentes de hardware e software abordando desde a concepção de fluxogramas que representam a lógica do sistema até a implementação detalhada em LADDER com simulações que garantem o funcionamento correto Dessa forma o estudo possibilita uma compreensão prática e teórica dos processos de automação industrial preparando para a resolução de problemas e a criação de sistemas eficientes e seguros em um ambiente industrial 3 2 DESENVOLVIMENTO 21 PROPOSTA DA ATIVIDADE Nas atividades propostas o objetivo é adquirir experiência prática no controle e automação de processos industriais utilizando ferramentas modernas de programação e simulação Inicialmente é necessário familiarizarse com os softwares DIA e ZelioSoft essenciais para a execução das tarefas O DIA permite a construção de fluxogramas para estruturar a lógica de funcionamento dos sistemas enquanto o ZelioSoft é utilizado para programar CLPs em linguagem LADDER e realizar simulações dos algoritmos desenvolvidos Uma das atividades consiste na automação de uma furadeira de bancada Para isso é elaborado um algoritmo em linguagem LADDER que controla todas as etapas do processo O ciclo iniciase com o acionamento de um botão para ligar a furadeira seguido por uma contagem de 5 segundos antes de acionar o motor que movimenta a furadeira para baixo em direção à peça Após mais 5 segundos para estabilização o motor de furação é ativado Ao término da furação a furadeira retorna automaticamente à posição inicial e o sistema é desligado Essa atividade demonstra como temporizadores e sensores são utilizados para controlar o funcionamento de máquinas de forma eficiente e segura Outra tarefa envolve a automação de uma partida direta de motor de indução trifásico Nesse caso é necessário elaborar um fluxograma no software DIA e implementar a lógica no ZelioSoft Com o acionamento do botão de partida o motor é ligado e continua funcionando até que o botão de parada seja acionado interrompendo a alimentação Após a criação do programa realizase a simulação para garantir que a lógica desenvolvida funcione corretamente Também é desenvolvida a automação de uma partida estrelatriângulo que visa reduzir a corrente de partida de um motor de indução Para essa atividade definese as entradas e saídas do CLP programase a transição entre as configurações estrela e triângulo no ZelioSoft e realizase a simulação do funcionamento A transição entre os dois modos ocorre de forma automática baseada nos tempos programados garantindo o acionamento do motor de forma segura e eficiente Além disso é realizada a programação da automação de um semáforo utilizando o ZelioSoft O sistema segue uma sequência cíclica o sinal vermelho permanece ativo por 20 segundos o verde por 15 segundos e o 4 amarelo por 5 segundos A lógica do programa é desenvolvida e simulada para validar seu funcionamento garantindo que o ciclo seja contínuo enquanto o sistema estiver em operação 22 ATIVIDADE 1 Um motor de indução trifásico é um tipo de motor elétrico que opera com corrente alternada AC Este tipo de motor é amplamente utilizado em aplicações industriais devido à sua robustez eficiência e custoeficácia Ele não possui escovas e é chamado de motor de indução porque o campo magnético rotativo criado pelo estator induz corrente no rotor levando à criação de torque A operação de um motor de indução trifásico baseiase no princípio da indução eletromagnética que é a geração de uma corrente elétrica por meio de um campo magnético variável Estator É a parte estacionária do motor e contém enrolamentos de fio de cobre que são alimentados com corrente alternada trifásica Estes enrolamentos são distribuídos de forma que quando energizados criam um campo magnético rotativo Rotor É a parte móvel do motor situada dentro do estator O rotor pode ser do tipo gaiola de esquilo ou de enrolamento bobinado Quando o campo magnético do estator corta o rotor uma corrente é induzida nele devido à lei de Faraday da indução eletromagnética Criação do Torque A interação entre o campo magnético rotativo do estator e as correntes induzidas no rotor cria forças sobre o rotor causando sua rotação O torque gerado pelo rotor faz com que ele gire e este movimento pode ser usado para acionar várias máquinas Velocidade de Operação A velocidade do rotor é influenciada pela frequência da corrente AC que alimenta o estator e pelo número de polos do motor No entanto o rotor sempre gira a uma velocidade ligeiramente inferior à do campo magnético rotativo do estator fenômeno conhecido como escorregamento Esses motores são projetados para operar em diferentes configurações de tensão e podem ser usados em diversas aplicações industriais desde o acionamento de bombas ventiladores e compressores até aplicações mais exigentes como máquinas operatrizes e linhas de montagem 5 Definição de Partida Direta A partida direta é o método mais simples e comum para acionar motores de indução trifásicos É chamada de direta porque aplica a tensão de linha completa diretamente aos terminais do motor proporcionando uma partida rápida e eficiente Este método é geralmente utilizado em motores de menor potência onde a corrente de partida elevada por um curto período de tempo não é um problema significativo para o sistema de alimentação elétrica Contator Um contator é usado para conectar o motor à fonte de alimentação O contator é basicamente um tipo de relé capaz de lidar com a alta corrente requerida pelo motor na partida Proteção Um relé de sobrecarga é frequentemente incorporado ao circuito para proteger o motor contra possíveis danos devido a correntes excessivas que podem ocorrer por sobrecarga ou falha mecânica Operação Fechamento do Contator Quando o operador aciona um botão de partida ou um sinal de controle automático é dado o circuito de controle energiza a bobina do contator Isso fecha os contatos principais do contator aplicando a tensão total da rede ao motor Inrush de Corrente No momento que o motor é conectado à rede ele absorve uma corrente muito alta tipicamente 5 a 8 vezes sua corrente nominal Esta é a corrente de partida ou inrush Desenvolvimento de Torque Simultaneamente o motor desenvolve um torque de partida que é necessário para iniciar o movimento da carga acoplada ao eixo do motor Alcance da Velocidade Operacional O motor rapidamente alcança sua velocidade operacional O escorregamento do motor diminui à medida que ele atinge a velocidade nominal reduzindo assim a corrente de operação para o nível nominal Desligamento Para desligar o motor um botão de parada é acionado que desenergiza a bobina do contator fazendo com que seus contatos se abram e desconectem o motor da fonte de alimentação Vantagens Simplicidade e custo baixo do circuito de controle Facilidade de manutenção e 6 diagnóstico e Resposta rápida na partida Desvantagens A corrente de partida elevada pode causar quedas de tensão na rede elétrica afetando outros equipamentos O alto torque de partida pode ser mais do que o necessário para algumas aplicações causando estresse mecânico em engrenagens acoplamentos e a própria carga A partida direta é adequada para pequenos motores ou onde a carga é leve e não há grandes exigências de controle suave de aceleração ou onde a rede elétrica pode suportar a alta corrente de partida sem problemas significativos O problema proposto envolve a automação de um sistema que utiliza a partida direta de um motor de indução trifásico para acionar um torno Essencialmente o desafio é criar um fluxograma que mapeie de forma clara e lógica as etapas envolvidas no processo de acionamento e desligamento do motor Isso inclui a interação com dispositivos de controle como botões de início e parada e elementos de proteção como relés de sobrecarga Para atender a essas necessidades o fluxograma deve detalhar Início do Processo Acionamento do motor através do fechamento de um contator que é controlado por um botão de início S1 um componente normalmente aberto Manutenção da Operação Inclusão de um contato auxiliar K1 no circuito de controle que mantém o circuito fechado e o motor em operação mesmo após a liberação do botão de início Monitoramento e Proteção Implementação de relés de sobrecarga que monitoram a corrente do motor e interrompem o circuito em caso de sobrecorrente protegendo o motor de danos Parada do Motor Utilização de um botão de parada S0 um componente normalmente fechado para abrir o circuito e desenergizar a bobina do contator cessando a operação do motor Feedback e Indicações Inclusão de sinalizações visuais ou sonoras para indicar o estado operacional do motor ligadodesligado e alertar sobre quaisquer condições de falha O primeiro passo da atividade foi instalar o Software Dia 7 Imagem 1 Site de Instalação Instalação completa foi realizada a inicialização do Software Imagem 2 Print do software Realizado o fluxograma da partida direta Imagem 3 Exemplo genérico refeito 8 INICIO Leitura Sensor Condição Não Sim Ação Imagem 4 Fluxograma Partida Direta O processo de acionamento direto de um motor elétrico começa com a interação inicial do operador que deve pressionar o botão de partida Se o botão não for pressionado o sistema entra em um loop de espera verificando continuamente até que o botão seja acionado Ao pressionar o botão a bobina do contator é energizada iniciando o processo de fechamento dos contatos do contator Este fechamento é essencial para permitir a passagem de corrente elétrica ao motor 10 Simultaneamente o contato auxiliar de selo também é ativado Esse contato mantém a bobina do contator energizada mesmo após o botão de partida ser liberado assegurando que o motor continue funcionando sem necessidade de pressão contínua no botão Com o circuito agora completo e a energia fluindo consistentemente o motor opera até que uma ação de desligamento seja iniciada O desligamento pode ocorrer de duas maneiras principais através do pressionamento do botão de parada pelo operador ou pela atuação de um dispositivo de proteção em resposta a condições anormais como sobrecarga ou curtocircuito Pressionar o botão de parada interrompe a alimentação para a bobina do contator fazendo com que os contatos se abram e cortem a corrente para o motor efetivamente desligandoo Se um dispositivo de proteção atua o resultado é o mesmo garantindo a segurança do sistema contra eventuais falhas ou perigos Assim que o motor é desligado por qualquer um dos meios o processo é considerado completo encerrando a operação do motor e garantindo a segurança e a eficiência do sistema 23 ATIVIDADE 2 O funcionamento da automação da furadeira de bancada começa com o acionamento do botão Liga identificado no diagrama Ladder como I1 Quando este botão é pressionado o sistema é ativado e o primeiro temporizador T1 inicia uma contagem de 5 segundos Esse período inicial serve como um intervalo para garantir que a ativação do sistema ocorra de maneira controlada evitando qualquer acionamento imediato e desnecessário dos motores Após a contagem de 5 segundos pelo temporizador T1 o motor 1 M1 é acionado no sentido horário Esse motor é responsável por realizar o movimento de descida da furadeira levandoa para a posição de trabalho Durante esse movimento a furadeira desce até que o sensor de limite inferior identificado como I2 seja acionado Esse sensor é posicionado estrategicamente para detectar o momento exato em que a furadeira atinge a altura adequada para realizar a furação Quando o sensor I2 é ativado ele desliga o motor 1 parando o movimento de descida e estabilizando a furadeira na posição correta Com o motor 1 parado um novo temporizador T2 é ativado iniciando uma contagem de mais 5 segundos Esse período é programado para permitir que a 11 furadeira permaneça na posição adequada antes de iniciar o processo de furação Após o término da contagem de T2 o motor 2 M2 é acionado Este motor é responsável por operar a broca e realizar a perfuração do material O funcionamento do motor 2 é controlado pelo temporizador T3 que mantém o motor ativo por exatamente 2 segundos Durante esse tempo a furadeira realiza a operação de furação com precisão Após a conclusão dos 2 segundos de funcionamento do motor 2 ele é desligado e o motor 1 é acionado novamente No entanto desta vez o motor 1 opera no sentido antihorário movimentando a furadeira para cima de volta à sua posição inicial O movimento de subida é monitorado pelo sensor de limite superior identificado como I3 Este sensor é ativado quando a furadeira alcança sua posição de repouso no topo Ao detectar essa posição o sensor I3 desliga o motor 1 finalizando o movimento de subida Com a furadeira na posição inicial e o motor 1 desligado o sistema inteiro é desativado automaticamente Essa sequência garante que o ciclo de operação seja concluído de forma segura e eficiente retornando a furadeira à sua posição de repouso pronta para iniciar um novo ciclo caso o botão Liga seja acionado novamente Toda a operação é controlada de maneira precisa por uma combinação de temporizadores e sensores assegurando que cada etapa do processo ocorra de forma ordenada e dentro dos tempos programados 12 Imagem 5 Ladder Atividade 2 24 ATIVIDADE 3 Imagem 6 Ladder Atividade 3 13 O programa apresentado no diagrama Ladder descreve o funcionamento automático de um sistema de semáforo com ciclos contínuos controlados por temporizadores O ciclo iniciase automaticamente com o contato que ativa a bobina SQ1 responsável pelo acionamento do sinal vermelho Simultaneamente o temporizador TT1 é ativado e começa a contagem do tempo configurado para manter o sinal vermelho ativo Após o término do tempo definido por TT1 a bobina SQ1 é desativada desligando o sinal vermelho Nesse momento a bobina SQ2 é ativada ligando o sinal amarelo enquanto o temporizador TT2 inicia sua contagem Durante essa etapa apenas o sinal amarelo permanece ativo alertando os motoristas sobre a iminente mudança de estado do semáforo Quando o tempo configurado no temporizador TT2 expira o contato associado a ele desativa a bobina SQ2 desligando o sinal amarelo Nesse ponto a bobina SQ3 é energizada ativando o sinal verde Simultaneamente o temporizador TT3 começa a contagem do tempo em que o sinal verde permanecerá ativo permitindo o tráfego Após a conclusão do tempo de TT3 a bobina SQ3 é desativada desligando o sinal verde e o contato T3 é novamente ativado para reiniciar o ciclo no sinal vermelho O sistema é projetado para garantir que apenas um sinal esteja ativo por vez de forma ordenada e sincronizada seguindo o fluxo definido pelos temporizadores TT1 TT2 e TT3 Esses elementos controlam os tempos exatos de cada sinal proporcionando um funcionamento contínuo e eficiente do semáforo Essa lógica foi elaborada para ser cíclica e autossustentável garantindo que o semáforo funcione automaticamente sem intervenção manual enquanto o sistema estiver energizado 25 ATIVIDADE 4 14 Imagem 7 Ladder Atividade 3 O sistema começa com o acionamento do botão de partida I1 Esse botão ao ser pressionado energiza a linha correspondente acionando o contator principal Q1 O contator principal por sua vez permite a alimentação do circuito e o motor entra inicialmente em configuração estrela Assim que o botão de partida é acionado o contator estrela K2 também é energizado Isso ocorre porque a bobina K2 está em série com o contator principal Q1 e com a linha lógica de comando Essa configuração faz com que o motor funcione em configuração estrela reduzindo a tensão nos enrolamentos do motor durante a partida o que diminui a corrente inicial O temporizador T1 é ativado simultaneamente ao contator estrela Esse temporizador é programado para manter o motor em configuração estrela por um período específico geralmente suficiente para o motor atingir uma velocidade próxima da nominal Durante esse tempo o motor trabalha em configuração estrela 15 o que reduz as tensões aplicadas aos enrolamentos diminuindo a corrente de partida Após o tempo configurado no temporizador T1 expirar a bobina K2 estrela é desativada e o contator estrela é desligado Simultaneamente o contator triângulo K3 é acionado colocando o motor na configuração triângulo Nessa configuração o motor passa a receber a tensão total em seus enrolamentos operando com toda a sua capacidade nominal Essa transição de estrela para triângulo é realizada de forma automática sem necessidade de intervenção manual O sistema permanece na configuração triângulo enquanto o motor estiver em funcionamento Caso seja necessário desligar o motor o botão de parada I2 é acionado Esse botão desliga o contator principal Q1 interrompendo a alimentação de todo o circuito Com isso todos os componentes do sistema incluindo os contatores estrela K2 e triângulo K3 são desativados desligando o motor de forma segura 16 3 CONCLUSÃO As atividades realizadas proporcionaram uma compreensão prática e detalhada sobre a aplicação de conceitos de automação industrial desde a elaboração de fluxogramas até a programação em linguagem LADDER para diferentes sistemas Cada etapa foi essencial para consolidar habilidades no uso de ferramentas como o DIA e o ZelioSoft além de integrar teoria e prática no desenvolvimento de soluções automatizadas No caso da automação da furadeira de bancada foi possível estruturar um algoritmo eficiente que seguiu todas as etapas necessárias para realizar o processo de furação com precisão e segurança A utilização de temporizadores e sensores permitiu controlar os movimentos e ações do sistema garantindo o funcionamento sequencial e correto Na automação da partida direta de motor de indução trifásico foi desenvolvida uma lógica simples e funcional para o controle do motor assegurando a continuidade da operação até a necessidade de desligamento O uso de contatores e botoeiras simulou a lógica de comando e potência de forma clara e objetiva A automação da partida estrela triângulo apresentou um cenário mais avançado destacando a importância de reduzir a corrente de partida em motores de indução A transição automática entre as configurações estrela e triângulo controlada por temporizadores evidenciou a eficiência desse método e sua relevância na proteção de equipamentos e redes elétricasPor fim o projeto do semáforo demonstrou como a lógica LADDER pode ser aplicada para sistemas cíclicos garantindo que os sinais vermelho amarelo e verde sejam ativados e desativados de forma ordenada respeitando os tempos pré definidos A simulação validou o funcionamento contínuo e preciso do sistema reforçando o aprendizado sobre temporização e controle sequencial 17