Tecnologia Eletropneumática Industrial - Parker

Resumo da Apostila M1002-2 BRde Agosto 2001

TecnologiaEletropneumticaIndustrial

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Tecnologia Eletropneumtica Industrial

Vlvulas de Controle Direcional

Simbologia 35

4 2

1

Os cilindros pneumticos, componentes para mqui-nas de produo, para desenvolverem suas aes produtivas, devem ser alimentados ou descarregados convenientemente, no instante em que desejarmos, ou de conformidade com o sistema programado. Portanto, basicamente, de acordo com seu tipo, as vlvulas servem para orientar os fluxos de ar, impor bloqueios, controlar suas intensidades de vazo ou presso. Para facilidade de estudo, as vlvulas pneumticas foram classificadas nos seguintes grupos: Vlvulas de Controle Direcional Vlvulas de Bloqueio (Anti-Retorno) Vlvulas de Controle de Fluxo Vlvulas de Controle de Presso Cada grupo se refere ao tipo de trabalho a que se destina mais adequadamente.

Vlvulas de Controle Direcional Tm por funo orientar a direo que o fluxo de ar deve seguir, a fim de realizar um trabalho proposto. Para um conhecimento perfeito de uma vlvula direcional, deve-se levar em conta os seguintes dados: Posio Inicial Nmero de Posies Nmero de Vias Tipo de Acionamento (Comando) Tipo de Retorno Vazo

Alm destes, ainda merece ser considerado o tipo Construtivo.

O Que Vem a ser Nmero de Posies? a quantidade de manobras distintas que uma vlvulas direcional pode executar ou permanecer sob a ao de seu acionamento. Nestas condies, a torneira, que uma vlvula, tem duas posies: ora permite passagem de gua, ora no permite. - Norma para representao: CETOP - Comit Europeu de Transmisso leo -Hidrulica e Pneumtica.

- ISO - Organizao Internacional de Normalizao.

As vlvulas direcionais so sempre representadas porum retngulo.- Este retngulo dividido em quadrados.- O nmero de quadrados representados na simbolo-gia igual ao nmero de posies da vlvula, repre-sentando a quantidade de movimentos que executa atravs de acionamentos.

2 Posies 3 Posies

Parker Hannifin Ind. Com. Ltda. Jacare, SP - Brasil

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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialNmero de Vias

o nmero de conexes de trabalho que a vlvula possui. So consideradas como vias a conexo de entrada de presso, conexes de utilizao e as de escape. Para fcil compreenso do nmero de vias de uma vlvula de controle direcional podemos tambm considerar que:

= Passagem = 02 vias

= Bloqueio = 01 via

Direo de Fluxo

Nos quadros representativos das posies, encontram-se smbolos distintos:As setas indicam a interligao interna das conexes,mas no necessariamente o sentido de fluxo.

Passagem Bloqueada

Escape no provido para conexo (no canalizado ou livre)

Escape provido para conexo (canalizado)

Uma regra prtica para a determinao do nmero devias consiste em separar um dos quadrados (posio)e verificar quantas vezes o(s) smbolo(s) interno(s)toca(m) os lados do quadro, obtendo-se, assim, onmero de orifcios e em correspondncia o nmerode vias.Preferencialmente, os pontos de conexo devero sercontados no quadro da posio inicial.

2 vias 3 vias

Identificao dos Orifcios da Vlvula

As identificaes dos orifcios de uma vlvula pneumtica, reguladores, filtros etc., tm apresentado uma grande diversificao de indstria para indstria, sendo que cada produtor adota seu prprio mtodo, no havendo a preocupao de util izar uma padronizao universal. Em 1976, o CETOP - Comit Europeu de Transmisso leo-Hidrulica e Pneumtica, props um mtodo universal para a identificao dos orifcios aos fabricantes deste tipo de equipamento. O cdigo, apresentado pelo CETOP, vem sendo estudado para que se torne uma norma universal atravs da Organizao Internacional de Normalizao - ISO. A finalidade do cdigo fazer com que o usurio tenha uma fcil instalao dos componentes, relacionando as marcas dos orifcios no circuito com as marcas contidas nas vlvulas, identificando claramente a funo de cada orifcio. Essa proposta numrica, conforme mostra.

5 31

4 2

14 12


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Os Orifcios so Identificados como Segue:

N 1 - alimentao: orifcio de suprimento principal.

N 2 - utilizao, sada: orifcio de aplicao em vlvulas de 2/2, 3/2 e 3/3.

Ns 2 e 4 - utilizao, sada: orifcios de aplicao em vlvulas 4/2, 4/3, 5/2 e 5/3.

N 3 - escape ou exausto: orifcios de liberao do ar utilizado em vlvulas 3/2, 3/3, 4/2 e 4/3.

Ns 3 e 5 - escape ou exausto: orifcio de liberao do ar utilizado em vlvulas 5/2 e 5/3.

Orifcio nmero 1 corresponde ao suprimento princi-pal; 2 e 4 so aplicaes; 3 e 5 escapes.

Orifcios de pilotagem so identificados da seguinte forma: 10, 12 e 14. Estas referncias baseiam-se na identificao do orifcio de alimentao 1.

N 10 - indica um orifcio de pilotagem que, ao ser influenciado, isola, bloqueia, o orifcio de alimentao.

N 12 - liga a alimentao 1 com o orifcio de utilizao 2, quando ocorrer o comando.

N 14 - comunica a alimentao 1 com o orifcio de utilizao 4, quando ocorrer a pilotagem.

Quando a vlvula assume sua posio inicial automa-ticamente (retorno por mola, presso interna) no h identificao no smbolo.

Identificao dos Orifcios - Meio Literal

Em muitas vlvulas, a funo dos orifcios identificadaliteralmente. Isso se deve principalmente s normasDIN (DEUTSCHE NORMEN), que desde maro de 1996vigoram na Blgica, Alemanha, Frana, Sucia,Dinamarca, Noruega e outros pases.Segundo a Norma DIN 24.300, Blatt 3, Seite 2, Nr.0.4. de maro de 1966, a identificao dos orifcios a seguinte: Linha de trabalho (utilizao): A, B, C Conexo de presso (alimentao): P Escape ao exterior do ar comprimido utilizado pelos equipamentos pneumticos (escape, exausto): R,S,T Drenagem de lquido: L Linha para transmisso da energia de comando (linhas de pilotagem): X,Y, Z

Os escapes so representados tambm pela letra E,seguida da respectiva letra que identifica a utilizao(normas N.F.P.A.)Exemplo :EA - significa que os orifcios em questo so aexausto do ponto de utilizao A.

EB - escape do ar utilizado pelo orifcio B.A letra D, quando utilizada, representa orifcio de es-cape do ar de comando interno.Resumidamente, temos na tabela a identificao dosorifcios de uma vlvula direcional.

Orifcio Norma DIN 24300 Norma ISO 5599 Presso P 1 Utilizao A B C 2 4 6 Escape R S T 3 5 7 Pilotagem X Y Z 10 12 14

Acionamentos ou Comandos

As vlvulas exigem um agente externo ou interno que desloque suas partes internas de uma posio para outra, ou seja, que altere as direes do fluxo, efetue os bloqueios e liberao de escapes. Os elementos responsveis por tais alteraes so os acionamentos, que podem ser classificados em: - Comando Direto - Comando Indireto

Comando Direto assim definido quando a fora de acionamento atua diretamente sobre qualquer mecanismo que cause a inverso da vlvula.

Comando Indireto assim definido quando a fora de acionamento atua sobre qualquer dispositivo intermedirio, o qual libera o comando principal que, por sua vez, responsvelpela inverso da vlvula.Estes acionamentos so tambm chamados decombinados, servo etc.

Tipos de Acionamentos e Comandos

Os tipos de acionamentos so diversificados e podem ser: - Musculares - Mecnicos - Pneumticos - Eltricos - Combinados

Estes elementos so representados por smbolos nor-malizados e so escolhidos conforme a necessidade da aplicao da vlvula direcional.


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Montagem - Apertar os parafusos da placa de alimentao para fixar as vlvulas e o bloco no trilho.

Procedimento de Montagem Sobre Trilho DIN

- Prender uma das placas laterais de alimentao no trilho, atravs dos parafusos indicados na figura abaixo.

Manifold Montado sobre Trilho DIN Placa Lateral com Simples Alimentao

- Colocar os tirantes em ambos os lados.

1 Mdulo

Esta placa utilizada para montagens com um mximo de 8 vlvulas.

Placa Lateral com Dupla Alimentao - Aps os tirantes estarem todos montados, encaixe

a outra placa lateral sem apertar os parafusos.

Esta placa utilizada para montagens com um mximo de 16 vlvulas.

- Montar as vlvulas nos tirantes conforme indicado Manifold com Fixao Direta abaixo. Esta montagem no utiliza perfil, bastante compacta e

indicada para montagens com poucas vlvulas (mximo 5 vlvulas).

A O-rings

O manifold preso diretamente atravs de dois furos de fixao contidos na placa lateral. As outras operaes de montagem so idnticas para

B vlvulas montadas sobre trilho DIN.


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Atuadores Pneumticos

Simbologia

Os atuadores pneumticos so os elementos respon-sveis pelas aes do automatismo.Na determinao e aplicao de um comando, por regra geral, se conhece inicialmente a fora ou torque de ao final requerida, que deve ser aplicada em um ponto determinado para se obter o efeito desejado. necessrio, portanto, dispor de um dispositivo que converta em trabalho a energia contida no ar comprimido. Os conversores de energia so os dispositivos utilizados para tal fim. Num circuito qualquer, o conversor ligado mecanicamente carga. Assim, ao ser influenciado pelo ar comprimido, sua energia convertida em fora ou torque, que transferido para a carga.

Classificao dos Conversores de Energia

Esto divididos em trs grupos: - Os que produzem movimentos lineares - Os que produzem movimentos rotativos - Os que produzem movimentos oscilantes

Lineares

So constitudos de componentes que convertem a energia pneumtica em movimento linear ou angular. So representados pelos Cilindros Pneumticos. Dependendo da natureza dos movimentos, velocidade, fora, curso, haver um mais adequado para a funo.

Rotativos

Convertem energia pneumtica em energia mecnica, atravs de momento torsor contnuo.

Oscilantes

Convertem energia pneumtica em energia mecnica, atravs de momento torsor limitado por um determinado nmero de graus.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialTipos de Cilindros Pneumticos

Os cilindros se diferenciam entre si por detalhesconstrutivos, em funo de suas caractersticas defuncionamento e utilizao.Basicamente, existem dois tipo de cilindros:

- Simples Efeito ou Simples Ao- Duplo Efeito ou Dupla Ao, com e sem amorteci-mento. Alm de outros tipos de construo derivados como: Cilindro de D.A. com haste dupla Cilindro duplex contnuo (Tandem) Cilindro duplex geminado (mltiplas posies) Cilindro de impacto Cilindro de trao por cabos

Cilindro Simples Ao Retorno por Mola Cilindro de Simples Ao com Avano por Mola e Retorno por Ar Comprimido

Cilindro Simples Ao Retorno por Fora Externa Simbologia

Simbologia Simbologia

P

Vent.

Cilindro de Simples Efeito ou Simples Ao

Recebe esta denominao porque utiliza ar comprimi-do para conduzir trabalho em um nico sentido de mo-vimento, seja para avano ou retorno. Este tipo de cilindro possui somente um orifcio por onde o ar entra e sai do seu interior, comandado por uma vlvula. Na extremidade oposta de entrada, dotado de um pequeno orifcio que serve de respiro, visando impedir a formao de contra-presso internamente, causada pelo ar residual de montagem. O retorno, em geral, efetuado por ao de mola e fora externa. Quando o ar exaurido, o pisto (haste + mbolo) volta para a posio inicial.

Pelo prprio princpio de funcionamento, limita sua construo a modelo cujos cursos no excedem a 75 mm, para dimetro de 25 mm ou cursos de 125 mm, para dimetro de 55 mm. Para cursos maiores, o re-torno propiciado pela gravidade ou fora externa, porm o cilindro deve ser montado em posio verti-cal, conforme a, onde o ar comprimido realiza o avano. A carga W sob a fora da gravidade efetua o retorno.

O retorno tambm pode ser efetuado por meio de um colcho de ar comprimido, formando uma mola pneumtica.Este recurso utilizado quando os cursos so longos e a colocao de uma mola extensa seria inconveniente. Neste caso, utiliza-se um cilindro de dupla ao, onde a cmara dianteira mantida pressu-rizada com uma presso pr-calculada, formando uma mola que est relacionada diretamente com a fora que o cilindro deve produzir, sem sofrer reduo.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialOs cilindros que possuem retorno por mola contra-presso ou avano por mola podem ser montados em qualquer posio, pois independem de outros agentes. Deve-se notar que o emprego de uma mola mais rgida para garantir um retorno ou avano vai requerer uma maior presso por parte do movimento oposto, para que o trabalho possa ser realizado sem reduo. No dimensionamento da fora do cilindro, deve-se levar em conta que uma parcela de energia cedida pelo ar comprimido ser absorvida pela mola. Em condies normais, a mola possui fora suficiente para cumprir sua funo, sem absorver demasiada energia. Os cilindros de S.A. com retorno por mola so muito utilizados em operaes de fixao, marcao, rotulao, expulso de peas e alimentao de disposi-tivos; os cilindros de S.A. com avano por mola e re-torno por ar comprimido so empregados em alguns sistemas de freio, segurana, posies de travamento e trabalhos leves em geral.

Cilindro de Duplo Efeito ou Dupla Ao

Quando um cilindro pneumtico utiliza ar comprimido para produzir trabalho em ambos os sentidos de movimento (avano e retorno), diz-se que um cilindro de Dupla Ao, o tipo mais comum de utilizao. Sua caracterstica principal, pela definio, o fato de se poder utilizar tanto o avano quanto o retorno para desenvolvimeto de trabalho. Existe, porm, uma diferena quanto ao esforo desenvolvido: as reas efetivas de atuao da presso so diferentes; a rea da cmara traseira maior que a da cmara dianteira, pois nesta h que se levar em conta o dimetro da haste que impede a ao do ar sobre toda a rea. O ar comprimido admitido e liberado alternadamente por dois orifcios existentes nos cabeotes, um no traseiro e outro no dianteiro que, agindo sobre o mbolo, provoca os movimentos de avano e retorno. Quando uma cmara est admitindo ar a outra est em comunicao com a atmosfera. Esta operao mantida at o momento de inverso da vlvula de comando; alternando a admisso do ar nas cmaras, o pisto se desloca em sentido contrrio

Cilindro de Dupla Ao

Simbologia


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialCilindros Normalizados

Com o objetivo de proporcionar intercambiabilidade em nvel mundial em termos de equipamentos, uma tendncia natural dos fabricantes a de produzir dentro de sua linha, componentes que atendem a Normas Tcnicas Internacionais. O cilindro abaixo construdo conforme as normas ISO 6431 e DIN 24335. Dessa forma, desde o material construtivo at suas dimenses em milmetros so padronizados. Nos demais, todas as outras caractersticas funcionais so similares aos cilindros convencionais.

Simbologia

Cilindro de Dupla Ao com Duplo Amortecimento

Um bom aproveitamento conseguido quando utilizado o curso completo do cilindro, pois o amorteci-mento s adaptvel nos finais de curso. Provido deste recurso, o tempo gasto durante cada ciclo completo se torna maior e existem perdas em cada desacelerao do pisto.

Simbologia

Cilindro com Amortecimento

Projetado para controlar movimentos de grandes massas e desacelerar o pisto nos fins de curso, tem a sua vida til prolongada em relao aos tipos sem amortecimento.Este amortecimento tem a finalidade de evitar as cargas de choque, transmitidas aos cabeotes e ao pisto, no final de cada curso, absor-vendo-os.Em cilindros de dimetro muito pequeno, este recurso no aplicvel, pois utiliza espaos no disponveis nos cabeotes e nem haveria necessidade, pois o esforo desenvolvido pequeno e no chega a adquirir muita inrcia.Sero dotados de amortecimento (quando necessrio) os cilindros que possuirem dimetros superiores a 30 mm e cursos acima de 50 mm, caso contrrio, no vivel sua construo. O amortecimento criado pelo aprisionamento de certa quantidade de ar no final do curso. Isto feito quando um colar que envolve a haste comea a ser encaixado numa guarnio, vedando a sada principal do ar e forando-o por uma restrio fixa ou regulvel, atravs do qual escoar com vazo menor. Isto causa uma desacelerao gradativa na velocidade do pisto e absorve o choque.


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Componentes dos Circuitos EltricosOs componentes eltricos utilizados nos circuitos sodistribudos em trs categorias:- os elementos de entrada de sinais eltricos,- os elementos de processamento de sinais,- e os elementos de sada de sinais eltricos.

Elementos de Entrada de Sinais

Os componentes de entrada de sinais eltricos so aqueles que emitem informaes ao circuito por meio de uma ao muscular, mecnica, eltrica, eletrnica ou combinao entre elas. Entre os elementos de entrada de sinais podemos citar as botoeiras, as chaves fim de curso, os sensores de proximidade e os pressostatos, entre outros, todos destinados emitir sinais para energizao ou desenergizao do circuito ou parte dele.

Botoeiras

As botoeiras so chaves eltricas acionadas manualmente que apresentam, geralmente, um contato aberto e outro fechado. De acordo com o tipo de sinal a ser enviado ao comando eltrico, as botoeiras so caracterizadas como pulsadoras ou com trava.

As botoeiras pulsadoras invertem seus contatos mediante o acionamento de um boto e, devido ao de uma mola, retornam posio inicial quando cessa o acionamento.

Boto Liso Tipo Pulsador

Esta botoeira possui um contato aberto e um contato fechado, sendo acionada por um boto pulsador liso e reposicionada por mola. Enquanto o boto no for acionado, os contatos 11 e 12 permanecem fechados, permitindo a passagem da corrente eltrica, ao mesmo tempo em que os contatos 13 e 14 se mantm abertos, interrompendo a passagem da corrente. Quando o boto acionado, os contatos se invertem de forma que o fechado abre e o aberto fecha. Soltando-se o boto, os contatos voltam posio inicial pela ao da mola de retorno.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialAs botoeiras com trava tambm invertem seus contatos Outro tipo de botoeira com trava, muito usada como mediante o acionamento de um boto, entretanto, ao boto de emergncia para desligar o circuito de contrrio das botoeiras pulsadoras, permanecem comando eltrico em momentos crticos, acionada acionadas e travadas mesmo depois de cessado o por boto do tipo cogumelo. acionamento.

Boto Giratrio Contrrio Boto Tipo Cogumelo com Trava (Boto de Emergncia)

Esta botoeira acionada por um boto giratrio com uma trava que mantm os contatos na ltima posio acionada. Como o corpo de contatos e os bornes so os mesmos da figura anterior e apenas o cabeote de acionamento foi substitudo, esta botoeira tambm possui as mesmas caractersticas construtivas, isto , um contato fechado nos bornes 11 e 12 e um aberto 13 e 14. Quando o boto acionado, o contato fechado 11/12 abre e o contato 13/14 fecha e se mantm travados na posio, mesmo depois de cessado o acionamento. Para que os contatos retornem posio inicial necessrio acionar novamente o boto, agora no sentido contrrio ao primeiro acionamento.

Mais uma vez, o corpo de contatos e os bornes so os mesmos, sendo trocado apenas o cabeote de acionamento. O boto do tipo cogumelo, tambm conhecido como boto soco-trava, quando acionado, inverte os contatos da botoeira e os mantm travados. O retorno posio inicial se faz mediante um pequeno giro do boto no sentido horrio, o que destrava o mecanismo e aciona automaticamente os contatos de volta mesma situao de antes do acionamento.

Outro tipo de boto de acionamento manual utilizado em botoeiras o boto flip-flop, tambm conhecido como divisor binrio, o qual se alterna de acordo com os pulsos de acionamento no boto de comando, uma vez invertendo os contatos da botoeira, e uma outra trazendo-os posio inicial.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialChaves Fim de Curso

As chaves fim de curso, assim como as botoeiras, so comutadores eltricos de entrada de sinais, s que acionados mecanicamente. As chaves fim de curso so, geralmente, posicionadas no decorrer do percurso de cabeotes mveis de mquinas e equipamentos industriais, bem como das hastes de cilindros hidrulicos e ou pneumticos.

O acionamento de uma chave fim de curso pode ser efetuado por meio de um rolete mecnico ou de um rolete escamotevel, tambm conhecido como gatilho. Existem, ainda, chaves fim de curso acionadas por uma haste apalpadora, do tipo utilizada em instrumen-tos de medio como, por exemplo, num relgio comparador.

Chave Fim de Curso Tipo Rolete

Esta chave fim de curso acionada por um rolete mecnico e possui um contato comutador formado por um borne comum 11, um contato fechado 12 e um aberto 14. Enquanto o rolete no for acionado, a corrente eltrica pode passar pelos contatos 11 e 12 e est interrompida entre os contatos 11 e 14. Quando o rolete acionado, a corrente passa pelos contatos 11 e 14 e bloqueada entre os contatos 11 e 12. Uma vez cessado o acionamento, os contatos retornam posio inicial, ou seja, 11 interligado com 12 e 14 desligado.

Uma outra chave fim de curso tambm acionada por um rolete mecnico mas, diferentemente da anterior, apresenta dois contatos independentes, sendo um fechado, formado pelos bornes 11 e 12, e outro aberto, efetuado pelos bornes 13 e 14. Quando o rolete acionado, os contatos 11 e 12 abrem, interrompendo

a passagem da corrente eltrica, enquanto que os contatos 13 e 14 fecham, liberando a corrente. Os roletes mecnicos citados podem ser acionados em qualquer direo que efetuaro a comutao dos contatos das chaves fim de curso.

Existem, porm, outros tipos de roletes que somente comutam os contatos das chaves se forem acionados num determinado sentido de direo. So os chamados roletes escamoteveis, tambm conhecidos, na indstria, por gatilhos.

Esta chave fim de curso, acionada por gatilho, somente inverte seus contatos quando o rolete for atuado da esquerda para a direita. No sentido contrrio, uma articulao mecnica faz com que a haste do mecanis-mo dobre, sem acionar os contatos comutadores da chave fim de curso.

Dessa forma, somente quando o rolete acionado da esquerda para a direita, os contatos da chave se invertem, permitindo que a corrente eltrica passe pelos contatos 11 e 14 e seja bloqueada entre os contatos 11 e 12. Uma vez cessado o acionamento, os contatos retornam posio inicial, ou seja, 11 interligado com 12 e 14 desligado.


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Chave Fim de Curso Tipo Gatilho

Sensores de Proximidade

Os sensores de proximidade, assim como as chaves fim de curso, so elementos emissores de sinais eltricos, os quais so posicionados no decorrer do percurso de cabeotes mveis de mquinas e equipamentos industriais, bem como das hastes de cilindros hidrulicos e/ou pneumticos. O acionamento dos sensores, entretanto, no depende de contato fsico com as partes mveis dos equipamentos, basta apenas que estas partes aproximem-se dos sensores a uma distncia que varia de acordo com o tipo de sensor utilizado.

Existem no mercado diversos tipos de sensores de proximidade, os quais devem ser selecionados de acordo com o tipo de aplicao e do material a ser detectado. Os mais empregados na automao de mquinas e equipamentos industriais so os sensores capacitivos, indutivos, pticos, magnticos e ultra-snicos, alm dos sensores de presso, volume e tem-peratura, muito utilizados na indstria de processos.

Basicamente, os sensores de proximidade apresentam as mesmas caractersticas de funcionamento. Possuem dois cabos de alimentao eltrica, sendo um positivo e outro negativo, e um cabo de sada de sinal. Estando energizados e ao se aproximarem do material a ser detectado, os sensores emitem um si-nal de sada que, devido principalmente baixa corrente desse sinal, no podem ser utilizados para energizar diretamente bobinas de solenides ou outros componentes eltricos que exigem maior potncia.

Diante dessa caracterstica comum da maior parte dos sensores de proximidade, necessria a utilizao de rels auxiliares com o objetivo de amplificar o sinal de sada dos sensores, garantindo a correta aplicao do sinal e a integridade do equipamento.

Sensor Capacitivo

Os sensores de proximidade capacitivos registram a presena de qualquer tipo de material. A distncia de deteco varia de 0 a 20 mm, dependendo da massa do material a ser detectado e das caractersticas determinadas pelo fabricante.

Os sensores de proximidade indutivos so capazes de detectar apenas materiais metlicos, a uma distncia que oscila de 0 a 2 mm, dependendo tambm do tamanho do material a ser detectado e das caracte-rsticas especificadas pelos diferentes fabricantes.

Sensor Indutivo


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialOs sensores de proximidade pticos detectam a aproximao de qualquer tipo de objeto, desde que este no seja transparente. A distncia de deteco varia de 0 a 100 mm, dependendo da luminosidade do ambiente. Normal-mente, os sensores pticos so construdos em dois corpos distintos, sendo um emissor de luz e outro re-ceptor. Quando um objeto se coloca entre os dois, interrom-pendo a propagao da luz entre eles, um sinal de sada ento enviado ao circuito eltrico de comando.

Outro tipo de sensor de proximidade ptico, muito usado na automao industrial, o do tipo reflexivo no qual emissor e receptor de luz so montados num nico corpo, o que reduz espao e facilita sua monta-gem entre as partes mveis dos equipamentos industriais. A distncia de deteco entretanto menor, considerando-se que a luz transmitida pelo emissor deve refletir no material a ser detectado e penetrar no receptor, o qual emitir o sinal eltrico de sada.

Sensor ptico por Barreira Fotoeltrica

Sensor de Proximidade Magntico

Os sensores de proximidade magnticos, como o prprio nome sugere, detectam apenas a presena de materiais metlicos e magnticos, como no caso dos ims permanentes. So utilizados com maior freqncia em mquinas e equipamentos pneumticos e so montados direta-

mente sobre as camisas dos cilindros dotados de mbolos magnticos. Toda vez que o mbolo magnti-co de um cilindro se movimenta, ao passar pela regio da camisa onde externamente est posicionado um sensor magntico, este sensibilizado e emite um si-nal ao circuito eltrico de comando.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialPressostatos

P

3

1 2

Simbologia

Caractersticas Tcnicas Os pressostatos, tambm conhecidos como sensores Conexo 1/4" NPT Faixa de Temperatura -25C a +65C Presso de Prova 20 bar Faixa de Regulagem 0,2 a 7,5 bar Regulagem Diferencial de Presso

0,7 a 4,0 bar

Grau de Proteo Conforme DIN 40050: IP 33 Contatos 16A, 380V (CA)

12W, 220V (CC) Vida til dos Contatos 100.000 Ciclos com Mn.

Presso Diferencial e Mx. Carga do Sistema de Contato

Cabo Dimetro de 6 a 14 mm Fluido Ar Comprimido

de presso, so chaves eltricas acionadas por um piloto hidrulico ou pneumtico. Os pressostatos so montados em linhas de presso hidrulica e/ou pneumtica e registram tanto o acrscimo como a queda de presso nessas linhas, invertendo seus contatos toda vez em que a presso do leo ou do ar comprimido ultrapassar o valor ajustado na mola de reposio. Se a mola de regulagem deste pressostato for ajustada com uma presso de, por exemplo, 7 bar, enquanto a presso na linha for inferior a esse valor, seu contato 11/12 permanece fechado, ao mesmo tempo em que o contato 13/14 se mantm aberto.Quando a presso na linha ultrapassar os 7 barajustados na mola, os contatos se invertem, abrindo11/12 e fechando 13/14.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialElementos de Processamento de Sinais

Os componentes de processamento de sinais eltricos so aqueles que analisam as informaes emitidas ao circuito pelos elementos de entrada, combinando-as entre si para que o comando eltrico apresente o com-portamento final desejado diante dessas informaes. Entre os elementos de processamento de sinais podemos citar os rels auxiliares, os contatores de potncia, os rels temporizadores e os contadores, entre outros, todos destinados a combinar os sinais para energizao ou desenergizao dos elementos de sada.

Rels Auxiliares

Os rels auxiliares so chaves eltricas de quatro ou mais contatos, acionadas por bobinas eletromag-nticas. H no mercado uma grande diversidade de tipos de rels auxiliares que, basicamente, embora construtivamente sejam diferentes, apresentam as mesmas caractersticas de funcionamento.

Rel Auxiliar

Este rel auxiliar, particularmente, possui 2 contatos abertos (13/14 e 43/44) e 2 fechados (21/22 e 31/32), acionados por uma bobina eletromagntica de 24 Vcc. Quando a bobina energizada, imediatamente os contatos abertos fecham, permitindo a passagem da corrente eltrica entre eles, enquanto que os contatos fechados abrem, interrompendo a corrente. Quando a bobina desligada, uma mola recoloca imediatamente os contatos nas suas posies iniciais.

Alm de rels auxiliares de 2 contatos abertos (NA) e 2 contatos fechados (NF), existem outros que apresentam o mesmo funcionamento anterior mas com 3 contatos NA e 1 NF.

Este outro tipo de rel auxiliar utiliza contatos comutadores, ao invs dos tradicionais contatos abertos e fechados. A grande vantagem desse tipo de rel sobre os anteriores a versatilidade do uso de seus contatos. Enquanto nos rels anteriores a utilizao fica limitada a 2 contatos Na e 2 NF ou 3 NA e 1 NF, no rel de contatos comutadores podem-se empregar as mesmas combinaes, alm de, se necessrio, todos os contatos abertos ou todos fechados ou ainda qualquer outra combinao dese-jada. Quando a bobina energizada, imediatamente os contatos comuns 11, 21, 31 e 41 fecham em relao aos contatos 13, 24, 34 e 44, respectivamente, e abrem em relao aos contatos 12, 22, 32 e 42. Desligando-se a bobina, uma mola recoloca novamente os contatos na posio inicial, isto , 11 fechado com 12 e aberto com 14, 21 fechado com 22 e aberto com 24, 31 fechado com 32 e aberto com 34 e, finalmente, 41 fechado com 42 e aberto em relao ao 44.

Rel Auxiliar com Contatos Comutadores


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialContatores de Potncia

Os contatores de potncia apresentam as mesmas caractersticas construtivas e de funcionamento dos rels auxiliares, sendo dimensionados para suportar correntes eltricas mais elevadas, empregadas na energizao de dispositivos eltricos que exigem maiores potncias de trabalho.

Rels Temporizadores

Os rels temporizadores, tambm conhecidos como rels de tempo, geralmente possuem um contato comutador acionado por uma bobina eletromagntica com retardo na energizao ou na desenergizao.

Rel Temporizador com Retardo na Energizao

AE

Este rel temporizador possui um contato comutador e uma bobina com retardo na energizao, cujo tempo ajustado por meio de um potencimetro. Quando a bobina energizada, ao contrrio dos rels auxiliares que invertem imediatamente seus contatos, o potencimetro retarda o acionamento do contato comutador, de acordo com o tempo nele regulado. Se o ajuste de tempo no potencimetro for, por exemplo, de 5 segundos, o temporizador aguardar esse perodo de tempo, a partir do momento em que a bobina for energizada, e somente ento os contatos so invertidos, abrindo 11 e 12 e fechando 11 e 14. Quando a bobina desligada, o contato comutador retorna imediatamente posio inicial. Trata-se, portanto, de um rel temporizador com retardo na energizao.

Rel Temporizador com Retardo na Desenergizao

AZ

Este outro tipo de rel temporizador apresenta retardo no desligamento. Q uando sua bobina energizada, seu contato comutador imediatamente invertido. A partir do momento em que a bobina desligada, o perodo de tempo ajustado no potencimetro respeitado e somente ento o contato comutador retorna posio inicial. Outro tipo de rel temporizador encontrado em comandos eltricos o cclico, tambm conhecido como rel pisca-pisca. Este tipo de rel possui um contato comutador e dois potencimetros que controlam individualmente os tem-pos de retardo de inverso do contato. Quando a bobina energizada, o contato comutador invertido ciclicamente, sendo que o potencimetro da esquerda controla o tempo de inverso do contato, enquanto que o da direita controla o tempo de retorno do contato sua posio inicial.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialContadores Predeterminadores

Os rels contadores registram a quantidade de pulsos eltricos a eles enviados pelo circuito e emitem sinais ao comando quando a contagem desses pulsos for igual ao valor neles programados. Sua aplicao em circuitos eltricos de comando de grande utilidade, no somente para contar e registrar o nmero de ciclos de movimentos efetuados por uma mquina mas, principalmente, para controlar o nmero de peas a serem produzidas, interrompendo ou encerrando a produo quando sua contagem atingir o valor neles determinado.

Contador Predeterminador

Este contador predeterminador registra em seu dis-play o nmero de vezes que sua bobina for energizada ou receber um pulso eltrico de um elemento de entrada de sinal, geralmente de um sensor ou chave fim de curso. Atravs de uma chave seletora manual, possvel programar o nmero de pulsos que o rel deve contar, de maneira que, quando a contagem de pulsos for igual ao valor programado na chave seletora, o rel inverte seu contato comutador, abrindo 11/12 e fechando 11/14.

Para retornar seu contato comutador posio inicial e zerar seu mostrador, visando o incio de uma nova contagem, basta emitir um pulso eltrico em sua bobina de reset R1/R2 ou simplesmente acionar manualmen-te o boto reset, localizado na parte frontal do mostrador.

Elementos de Sada de Sinais Luminosos e Sonoros

Os componentes de sada de sinais eltricos so aqueles que recebem as ordens processadas e enviadas pelo comando eltrico e, a partir delas, realizam o trabalho final esperado do circuito. Entre os muitos elementos de sada de sinais disponveis no mercado, os que nos interessam mais diretamente so os indicadores luminosos e sonoros, bem como os solenides aplicados no acionamento eletromag-ntico de vlvulas hidrulicas e pneumticas. Os indicadores luminosos so lmpadas incandescen-tes ou LEDs, utilizadas na sinalizao visual de eventos ocorridos ou prestes a ocorrer. So empregados, geralmente, em locais de boa visibilidade, que facilitem a visualizao do sinalizador. Os indicadores sonoros so campainhas, sirenes, cigarras ou buzinas, empregados na sinalizao acstica de eventos ocorridos ou prestes a ocorrer. Ao contrrio dos indicadores luminosos, os sonoros so utilizados, principalmente, em locais de pouca visibilidade, onde um sinalizador luminoso seria pouco eficaz.

Sinalizadores Luminosos e Sonoros


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialSolenides Quando o campo magntico gerado, em conseqn-

Os solenides so bobinas eletromagnticas que, quando energizadas, geram um campo magntico capaz de atrair elementos com caractersticas ferrosas, comportando-se como um im permanente. Numa eletrovlvula, hidrulica ou pneumtica, a bobina do solenide enrolada em torno de um magneto fixo, preso carcaa da vlvula, enquanto que o magneto mvel fixado diretamente na extremidade do carretel da vlvula. Quando uma corrente eltrica percorre a bobina, um campo magntico gerado e atrai os mag-netos, o que empurra o carretel da vlvula na direo oposta do solenide que foi energizado. Dessa forma, possvel mudar a posio do carretel no interior da vlvula, por meio de um pulso eltrico.

cia da energizao da bobina, o mbolo da vlvula atrado, abrindo ou fechando diretamente as passa-gens do ar comprimido no interior da carcaa da vlvula.

Em eletrovlvulas pneumticas de pequeno porte, do tipo assento, o mbolo da vlvula o prprio magneto mvel do solenide.


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Circuitos Eletropneumticos Os circuitos eletropneumticos so esquemas de comando e acionamento que representam os componentes pneumticos e eltricos empregados em mquinas e equipamentos industriais, bem como a interao entre esses elementos para se conseguir o funcionamento desejado e os movimentos exigidos do sistema mecnico. Enquanto o circuito pneumtico representa o acionamento das partes mecnicas, o circuito eltrico representa a seqncia de comando dos componentes pneumticos para que as partes mveis da mquina ou equipamento apresentem os movimentos finais desejados.

Apresentamos, a seguir, os circuitos eletropneumticos comumente utilizados em mquinas e equipamentos industriais, detalhando seus princpios de funcionamento e apresentando as diversas tcnicas empregadas na elaborao desses circuitos, tendo sempre como referncia os recursos de movimento que a mquina deve oferecer.

Basicamente, existem quatro mtodos de construo de circuitos eletropneumticos:

- intuitivo,- minimizao de contatos ou seqncia mnima,- maximizao de contatos ou cadeia estacionria,- lgico.

Mtodo Intuitivo

Na tcnica de elaborao de circuitos eletropneum-ticos pelo mtodo intuitivo utiliza-se o mecanismo do pensamento e do raciocnio humano na busca da soluo de uma situao-problema apresentada. Dessa forma, pode-se obter diferentes solues para um mesmo problema em questo, caracterstica prin-cipal do mtodo intuitivo.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialEis alguns exemplos prticos de construo de circuitos eletropneumticos pelo mtodo intuitivo:

Circuito 01 Ao acionarmos um boto de comando, a haste de um cilindro de ao simples com retorno por mola deve avanar. Enquanto mantivermos o boto acionado, a haste dever permanecer avanada. Ao soltarmos o boto, o cilindro deve retornar sua posio inicial.

2

1 3

Y1

Y1

S1

+

-

+

-

Para soluo desta situao problema, o circuito pneumtico apresenta um cilindro de ao simples com retorno por mola e uma vlvula direcional de 3/2 vias, normalmente fechada, acionada eletricamente por solenide e reposicionada por mola. O circuito eltrico de comando utiliza o contato normalmente aberto de um boto de comando pulsador.

Acionando-se o boto pulsador S1, seu contato normalmente aberto fecha e energiza a bobina do solenide Y1 da vlvula direcional.

Com o solenide Y1 ligado, o carretel da vlvula direcional acionado para a direita, abrindo a passagem do ar comprimido do prtico 1 para o 2 e bloqueando a descarga para a atmosfera 3. Dessa forma, o ar comprimido dirigido para a cmara traseira do cilindro, fazendo com que sua haste avance comprimindo a mola.

Enquanto o boto de comando S1 for mantido acionado, o solenide Y1 permanece ligado e a haste do cilindro avanada.

Soltando-se o boto pulsador S1, seu contato, que havia fechado, abre automaticamente e interrompe a passagem da corrente eltrica, desligando a bobina do solenide Y1. Quando o solenide Y1 desativado, a mola da vlvula direcional empurra o carretel para a esquerda, bloqueando o prtico 1 e interligando os prticos 2 e 3. Dessa forma, o ar comprimido acumulado na cmara traseira do cilindro escapa para a atmosfera e a mola do cilindro retorna a haste para a sua posio inicial.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialCircuito 02 Um cilindro de ao dupla deve poder ser acionado de dois locais diferentes e distantes entre si como, por exemplo, no comando de um elevador de cargas que pode ser acionado tanto do solo como da platafor-ma.

2 4

1 3 5

Y1

S2S1

Y1

+

-

+

-

Neste caso, o circuito pneumtico utiliza um cilindro de ao dupla e uma vlvula direcional de 5/2 vias, com acionamento por servocomando eletropneumtico e retorno por mola. importante lembrar que o acionamento por servocomando indireto, ou seja, no o solenide quem aciona diretamente o carretel da vlvula direcional; ele apenas abre uma passagem interna do ar comprimido que alimenta o prtico 1 da vlvula para que esse ar, chamado de piloto pneumtico, acione o carretel e mude a posio de comando da vlvula. O circuito eltrico, por sua vez, possui dois botes de comando pulsadores, ligados em paralelo.

Os contatos normalmente abertos de dois botes de comando pulsadores S1 e S2, montados em paralelo, possuem a mesma funo, ou seja, ligar o solenide Y1 da vlvula direcional. Dessa forma, acionando-se o boto S1 ou S2 o contato fecha, energizando a bobina do solenide Y1. Quando o solenide Y1 ligado, abre-se uma pilotagem pneumtica que empurra o carretel da vlvula direcional para a direita, liberando a passagem do ar comprimido do prtico 1 para o 2 e da para a cmara traseira do cilindro, ao mesmo tempo em que o ar acumulado na cmara dianteira descarregado para a atmosfera do prtico 4 para o 5 da vlvula. Dessa forma, a haste do cilindro avana, tanto se o comando for efetuado pelo boto S1 como se for ativado pelo S2.

Soltando-se o boto que foi acionado, seu contato volta a abrir, interrompendo a passagem de corrente eltrica para a bobina e desligando o solenide Y1. Quando o solenide Y1 desligado, a pilotagem pneumtica interna desativada e a mola da vlvula direcional volta a empurrar o carretel para a esquerda. Nessa posio, o ar comprimido flui pela vlvula do prtico 1 para o 4, fazendo com que a haste do cilindro retorne, enquanto que o ar acumulado na cmara traseira descarrega para a atmosfera, atravs da vlvula, do prtico 2 para o 3.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialCircuito 03 Um cilindro de ao dupla deve avanar somente quando dois botes de comando forem acionados simultaneamente (comando bi-manual). Soltando-se qualquer um dos dois botes de comando, o cilindro deve voltar imediatamente sua posio inicial.

2 4

1 3 5

Y1

S2

S1

Y1

+

-

+

-

Nesta situao, o circuito pneumtico o mesmo utilizado anteriormente, empregando um cilindro de ao dupla e uma vlvula direcional de 5/2 vias com acionamento por servocomando e reposicionamento por mola.

Sero usados, novamente, dois botes de comando pulsadores, s que agora ligados em srie.

Para a soluo deste problema, utilizam-se os contatos normalmente abertos dos dois botes de comando pulsadores S1 e S2, agora montados em srie, am-bos com a mesma funo de ligar o solenide Y1 da vlvula direcional. Se somente o boto S1 for acionado, seu contato fecha mas a corrente eltrica permanece interrompida no contato aberto do boto S2, mantendo a bobina do solenide Y1 desligada. Da mesma forma, se somente o boto S2 for acionado, embora seu contato feche, a corrente eltrica se mantm interrompida pelo contato aberto do boto S1, fazendo com que a bobina do solenide Y1 permanea desligada. Sendo assim, o solenide Y1 somente poder ser energizado se os botes S1 e S2 forem acionados ao mesmo tempo ou simultaneamente, isto , um e logo em seguida o outro. Somente quando os dois botes estiverem acionados, seus contatos normalmente abertos fecham e permitem a passagem da corrente eltrica que liga o solenide Y1, abrindo a pilotagem interna e invertendo a posio da vlvula direcional que comanda o movimento de avano da haste do cilindro.

Se durante o movimento de avano do cilindro qualquer um dos dois botes, S1 ou S2, for desacionado, imediatamente seu contato volta a abrir, interrompendo a passagem da corrente eltrica, o que desliga o solenide Y1. Uma vez desligado o solenide Y1, a pilotagem interna desativada e a mola reposiciona a vlvula direcional, comandando o movimento de re-torno imediato da haste do cilindro.

Esse tipo de circuito, conhecido como comando bi-manual, muito utilizado no acionamento de mquinas e equipamentos que oferecem riscos de acidente para o operador como, por exemplo, no caso de acionamento de uma prensa pneumtica. Com os botes colocados a uma distncia que no permita o acionamento com apenas uma das mos, o operador ter que forosamente utilizar ambas as mos para acionar a partida da mquina. Esse recurso oferece, portanto, uma condio de partida segura, reduzindo consideravelmente os riscos de acidente.

importante destacar, entretanto, que o operador deve ser sempre orientado quanto ao correto procedimento de acionamento da mquina pois, se um dos botes S1 ou S2 for travado, a partida do equipamento poder ser efetuada unicamente pelo outro boto, o que vem a descaracterizar a condio de segurana desse tipo de comando bi-manual. Um outro circuito de comando bi-manual, totalmente seguro, ser apresentado e detalhado mais frente nos prximos exemplos de construo de circuitos eletropneumticos.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialCircuito 04 Um cilindro de ao dupla deve ser acionado por dois botes. Acionando-se o primeiro boto o cilindro deve avanar e permanecer avanado mesmo que o boto seja desacionado. O retorno deve ser comandado por meio de um pulso no segundo boto. Existem, na verdade, quatro possibilidades de comando do cilindro, por meio de trs vlvulas direcionais diferentes. Pode-se utilizar uma vlvula direcional de 5/2 vias acionada por dois solenides, ou uma vlvula direcional de 5/2 vias acionada por duplo servocomando (vlvula de impulso), ou ainda uma vlvula direcional de 5/2 vias acionada por solenide com reposicionamento por mola. As quatro alternativas diferentes de construo do circuito eletropneumtico sero apresentadas a seguir:

Soluo A: Utilizando uma vlvula direcional de 5/2 vias acionada por dois solenides, sem mola de reposio.

2 4

1 3 5

Y1

S2S1

Y1

Y2

Y2

S1S2

+

-

+

-

Empregando-se uma vlvula direcional de 5/2 vias com acionamento por dois solenides, sem mola de reposio, basta efetuar um pulso nos botes para comandar os movimentos de avano e retorno do cilindro, no sendo necessrio manter os botes acionados para dar continuidade ao movimento.

Acionando-se o boto S1, seu contato normalmente aberto fecha, permitindo a passagem da corrente eltrica que energiza a bobina do solenide Y1. Ao mesmo tempo, o contato fechado de S1, ligado em srie com o contato aberto de S2, abre, impedindo que o solenide Y2 seja energizado, enquanto Y1 estiver ligado. Com o solenide Y1 em operao, o carretel da vlvula direcional acionado para a direita, fazendo com que a haste do cilindro avance.

Mesmo que o boto S1 seja desacionado, desligando o solenide Y1, como a vlvula direcional no possui mola de reposio, o carretel se mantm na ltima posio acionada, neste caso para a direita, e o cilindro permanece avanado. Portanto, para fazer com que a haste do cilindro avance, no necessrio manter o boto de comando S1 acionado, basta dar um pulso e soltar o boto, j que a vlvula direcional memoriza o ltimo acionamento efetuado.

O mesmo comportamento ocorre no retorno do cilindro. Acionando-se o boto S2, seu contato normalmente aberto fecha, permitindo a passagem da corrente eltrica que energiza a bobina do solenide Y2. Ao mesmo tempo, o contato fechado de S2, ligado em srie com o contato aberto de S1, abre, impedindo que o solenide Y1 seja energizado, enquanto Y2 estiver ligado. Com o solenide Y2 em operao, o carretel da vlvula direcional acionado para a esquerda, fazendo com que a haste do cilindro retorne.

Mesmo que o boto S2 seja desacionado, desligando o solenide Y2, como a vlvula direcional tem a caracterstica de memorizar o ltimo acionamento efetuado, neste caso para a esquerda, o cilindro permanece retornado. Portanto, para fazer com que a haste do cilindro retorne, no necessrio manter o boto de comando S2 acionado, basta dar um pulso e soltar o boto, como no h mola de reposio, o carretel da vlvula direcional mantm o ltimo acionamento efetuado e o cilindro recuado.

Caso os dois botes S1 e S2 forem acionados simulta-neamente, embora os dois contatos normalmente abertos fecham, os dois contatos normalmente fechados abrem e garantem que os dois solenides Y1 e Y2 permaneam desligados.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialA montagem alternada dos contatos fechados dos botes, em srie com os contatos abertos, evita que os dois solenides sejam energizados ao mesmo tempo, fato que poderia causar a queima de um dos solenides, danificando o equipamento.

Soluo B: Utilizando uma vlvula direcional de 5/2 vias acionada por duplo servocomando (vlvula de impulso).

S2S1

Y2Y1

2 4

13 5

Y1 Y2

+

-

+

-

Como na vlvula direcional com acionamento por servocomando o solenide no movimenta diretamen-te o carretel, apenas abre uma passagem interna de ar comprimido para que ele pilote a vlvula, no ocorre o risco, neste caso, da queima de um dos solenides caso ambos sejam ligados ao mesmo tempo. Neste tipo de vlvula, quem empurra o carretel para um lado ou para outro o prprio ar comprimido.

Portanto, se por algum motivo os solenides forem energizados simultaneamente, no h a ao de um contra o outro e, sendo assim, o circuito eltrico torna-se simplificado, sem a necessidade da montagem alternada dos contatos fechados dos botes, em srie com os contatos abertos, conforme apresentado na soluo A.

Acionando-se o boto S1, seu contato normalmente aberto fecha, permitindo a passagem da corrente eltrica que energiza a bobina do solenide Y1. Com o solenide Y1 em operao, o piloto pneumtico empurra o carretel da vlvula direcional para a direita, fazendo com que a haste do cilindro avance.

Quando o boto S1 desacionado, desligando o solenide Y1, a pilotagem pneumtica desativada mas, como a vlvula direcional no possui mola de reposio, o carretel se mantm na ltima posio acionada, neste caso para a direita, e o cilindro permanece avanado. Portanto, para fazer com que a haste do cilindro avance, no necessrio manter o boto de comando S1 acionado, basta dar um pulso e soltar o boto, j que a vlvula direcional memoriza o ltimo acionamento efetuado.

O mesmo comportamento ocorre no retorno do cilindro. Acionando-se o boto S2, seu contato normalmente aberto fecha, permitindo a passagem da corrente eltrica que energiza a bobina do solenide Y2. Com o solenide Y2 em operao, o piloto pneumtico empurra o carretel da vlvula direcional para a esquerda, fazendo com que a haste do cilindro retorne.

Quando o boto S2 desacionado, desligando o solenide Y2, a pilotagem pneumtica desativada mas, como a vlvula direcional tem a caracterstica de memorizar o ltimo acionamento efetuado, neste caso para a esquerda, o cilindro permanece retornado. Portanto, para fazer com que a haste do cilindro retorne, no necessrio manter o boto de comando S2 acionado, basta dar um pulso e soltar o boto, como no h mola de reposio, o carretel da vlvula direcional mantm o ltimo acionamento efetuado e o cilindro recuado.

Caso os dois botes S1 e S2 forem acionados ao mesmo tempo, os dois contatos normalmente abertos fecham, ligando simultaneamente os solenides Y1 e Y2. Os dois pilotos so abertos nas duas extremidades do carretel, agindo um contra o outro e travando a vlvula na posio, sem comprometerem os soleni-des. Como no ocorre a ao direta dos solenides entre si, evitam-se danos ao equipamento sem a necessidade de uma proteo eltrica para o circuito.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialSoluo C: Utilizando uma vlvula direcional de 5/2 vias com acionamento por servocomando e reposio por mola, com comando eltrico de auto-reteno e comporta-mento de desligar dominante.

+ +

2 4

13 5

Y1

S1 K1 K1

S2

K1 Y1

Neste caso, a vlvula direcional reposicionada por mola e no apresenta a mesma caracterstica de memorizao da vlvula de duplo servocomando, empregada na soluo B. Sendo assim, para que se possa avanar ou retornar a haste do cilindro com um nico pulso, sem manter os botes de comando acionados, necessrio utilizar um rel auxiliar no comando eltrico para manter o solenide Y1 ligado, mesmo que o boto S1 seja desacionado.

Acionando-se o boto S1, seu contato normalmente aberto fecha e permite a passagem da corrente eltrica.

A corrente passa tambm pelo contato fechado do boto S2, ligado em srie com o boto S1, e liga a bobina do rel auxiliar K1. Quando K1 energizado, todos os seus contatos se invertem, ou seja, os normalmente abertos fecham e os fechados abrem.

Neste caso, o primeiro contato de K1 utilizado no circuito, ligado em paralelo com o boto S1, fecha para efetuar a auto-reteno da bobina de K1, isto , mesmo que o boto S1 seja desacionado, a corrente eltrica continua passando pelo primeiro contato de K1, paralelamente ao boto S1, e mantendo a bobina de K1 energizada.

Um segundo contato de K1 utilizado no circuito para ligar a bobina do solenide Y1 que, quando energizado, abre a pilotagem pneumtica que aciona o carretel da vlvula direcional para a direita, fazendo com que a haste do cilindro avance.

Dessa forma, pode-se soltar o boto de comando S1 pois o rel auxiliar K1 se mantm ligado por um de seus prprios contatos (auto-reteno) e, ao mesmo tempo, conserva energizado o solenide Y1 por meio de outro de seus contatos, garantindo a continuidade do movimento de avano do cilindro.

Para fazer com que a haste do cilindro retorne, basta dar um pulso no boto de comando S2. Acionando-se o boto S2, seu contato normalmente fechado, ligado em srie com o primeiro contato de K1 que mantinha a auto-reteno de K1, abre e interrompe a passagem da corrente eltrica para a bobina do rel auxiliar K1. Imediatamente o rel K1 desligado e todos os seus contatos voltam posio normal. O primeiro contato de K1 abre e desliga a auto-reteno de K1, permitindo que mesmo que o boto S2 seja desacionado a bobina de K1 permanea desligada. O segundo contato de K1, por sua vez, abre e bloqueia a passagem da corrente eltrica, desligando o solenide Y1. Com o solenide Y1 desligado, o piloto pneumtico desativado e a mola da vlvula direcional empurra o carretel de volta para a esquerda, fazendo com que a haste do cilindro retorne.

O circuito eltrico utilizado nesta soluo C chamado de comando de auto-reteno com comportamento de desligar dominante porque, se os dois botes de comando S1 e S2 forem acionados ao mesmo tempo, o rel K1 permanece desligado pelo contato do boto de comando S2. Podemos dizer que, neste caso, o boto S2 tem prioridade sobre S1 pois, se ambos forem acionados simultaneamente, prevalece como dominante a condio de desligar do contato fechado do boto de comando S2.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialSoluo D: Utilizando uma vlvula direcional de 5/2 vias com acionamento por servocomando e reposio por mola, com comando eltrico de auto-reteno e comporta-mento de ligar dominante.

2 4

13 5

Y1

K1 K1

K1

S2

Y1

S1

+

-

+

-

Esta soluo apresenta as mesmas caractersticas construtivas da soluo anterior, considerando-se que o circuito pneumtico o mesmo, empregando uma vlvula direcional de 5/2 vias com acionamento por servocomando e reposio por mola, o que exige que o comando eltrico tambm seja de auto-reteno mas, agora, com comportamento de ligar dominante. De acordo com o que foi apresentado na soluo C, a vlvula direcional reposicionada por mola e no apresenta a mesma caracterstica de memorizao da vlvula de duplo servocomando, empregada na soluo B.

Sendo assim, para que se possa avanar ou retornar a haste do cilindro com um nico pulso, sem manter os botes de comando acionados, necessrio utilizar um rel auxiliar no comando eltrico para manter o solenide Y1 ligado, mesmo que o boto S1 seja desacionado. Acionando-se o boto S1, seu contato normalmente aberto fecha e permite a passagem da corrente eltrica que liga a bobina do rel auxiliar K1.

O primeiro contato de K1 utilizado no circuito, ligado em paralelo com o boto S1 e em srie com o boto S2, fecha para efetuar a auto-reteno da bobina de K1, isto , mesmo que o boto S1 seja desacionado, a corrente eltrica continua passando pelo primeiro contato de K1 e pelo contato normalmente fechado de S2, paralelamente ao boto S1, e mantendo a bobina de K1 energizada. Um segundo contato de K1, utilizado no circuito, liga a bobina do solenide Y1 que, quando energizado, abre a pilotagem pneumtica que aciona o carretel da vlvula direcional para a direita, fazendo com que a haste do cilindro avance. Dessa forma, pode-se soltar o boto de comando S1 que o rel auxiliar K1 se mantm ligado por um de seus prprios contatos (auto-reteno) e, ao mesmo tempo, conserva energizado o solenide Y1 por meio de outro de seus contatos, garantindo a continuidade do movimento de avano do cilindro.

Para fazer com que a haste do cilindro retorne, basta dar um pulso no boto de comando S2. Acionando-se o boto S2, seu contato normalmente fechado, ligado em srie com o primeiro contato de K1 que mantinha a auto-reteno de K1, abre e interrompe a passagem da corrente eltrica, desligando imediatamente a bobina do rel auxiliar K1. Com o rel K1 desligado, todos os seus contatos voltam posio normal. O primeiro contato de K1 abre e desliga a auto-reteno de K1, permitindo que, mesmo que o boto S2 seja desacionado, a bobina de K1 permanea desligada. O segundo contato de K1, por sua vez, abre e bloqueia a passagem da corrente eltrica, desligando o solenide Y1. Com o solenide Y1 desligado, o piloto interno desativado e a mola da vlvula direcional empurra o carretel de volta para a esquerda, fazendo com que a haste do cilindro retorne. O circuito eltrico utilizado nesta soluo D chamado de comando de auto-reteno com comportamento de ligar dominante porque, se os dois botes de comando S1 e S2 forem acionados ao mesmo tempo, o rel K1 energizado pelo contato do boto de comando S1. Podemos dizer que, neste caso, o boto S1 tem prioridade sobre S2 pois, se ambos forem acionados simultaneamente, prevalece como dominante a condio de ligar do contato aberto do boto de comando S1.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialCircuito 05 Um cilindro de ao dupla deve avanar, quando for acionado um boto de partida, e retornar automatica-mente, ao atingir o final do curso de avano. H duas possibilidades pneumticas de soluo da situao-problema apresentada, usando duas vlvulas direcionais diferentes, as quais exigiro dois comandos eltricos distintos para que o circuito eletropneumtico apresente o mesmo funcionamento.

Soluo A: Utilizando uma vlvula direcional de 5/2 vias com acionamento por duplo servocomando que mantm memorizado o ltimo acionamento.

S2

2 4

Y1 Y2

3 1 5

+ +

S1 S2

Y1 Y2

Foram acrescentadas ao circuito pneumtico duas vlvulas reguladoras de fluxo unidirecionais, as quais tm por funo regular separadamente as velocidades de avano e de retorno do cilindro, controlando inde-pendentemente a quantidade de ar que sai das cma-ras do cilindro.

Ao contrrio, o ar comprimido que entra no cilindro, proveniente da vlvula direcional, passa livremente pelas retenes incorporadas nas reguladoras de fluxo.

A soluo para o comando eltrico, por sua vez, idntica soluo B do circuito anterior. A nica diferena consiste na utilizao de uma chave fim de curso S2 ao invs do boto de comando para o re-torno do cilindro.

Acionando-se o boto de partida S1, seu contato normalmente aberto fecha e liga o solenide Y1 da vlvula direcional. Com o solenide Y1 ligado, o carretel da vlvula empurrado para a direita pela pilotagem interna, fazendo com que a haste do cilindro avance. O ar comprimido, dirigido da vlvula direcional para a cmara traseira do cilindro, passa livre pela reteno incorporada na reguladora de fluxo esquerda e entra livremente no cilindro. O ar acumulado na cmara dianteira, que descarrega para a atmosfera atravs da vlvula direcional, no passa pela reteno da vlvula reguladora de fluxo direita e, com isso, tem que forosamente passar controlado. Desse modo, abrindo a reguladora de fluxo o ar escapa em maior quantidade e a haste do cilindro avana mais rapidamente. Por outro lado, fechando a reguladora de fluxo o ar descarrega para a atmosfera lentamente e a haste avana mais devagar. Dessa forma, possvel regular a velocidade de avano da haste do cilindro, simplesmente ajustando a abertura da vlvula reguladora de fluxo direita.

Quando o boto S1 desacionado, desligando o solenide Y1, a pilotagem pneumtica desativada mas, como a vlvula direcional no possui mola de reposio, o carretel se mantm na ltima posio acionada, neste caso para a direita, e o cilindro permanece avanado. Portanto, para fazer com que a haste do cilindro avance, no necessrio manter o boto de comando S1 acionado, basta dar um pulso e soltar o boto, j que a vlvula direcional memoriza o ltimo acionamento efetuado.

Ao chegar ao final do curso de avano, a prpria haste do cilindro aciona mecanicamente o rolete da chave fim de curso S2. Desde que o operador tenha soltado o boto de partida, o contato normalmente aberto da chave fim de curso S2 fecha e liga o solenide Y2 da vlvula direcional. Com o solenide Y2 ligado, o carretel da vlvula empurrado para a esquerda pela pilotagem interna, fazendo com que a haste do cilindro retorne. O ar comprimido, dirigido da vlvula direcional para a cmara dianteira do cilindro, passa livre pela reteno incorporada na reguladora de fluxo direita e entra livremente no cilindro.


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Tecnologia Eletropneumtica IndustrialO ar acumulado na cmara traseira, que descarrega para a atmosfera atravs da vlvula direcional, no passa pela reteno da vlvula reguladora de fluxo esquerda e, com isso, tem que forosamente passar controlado.

Desse modo, abrindo a reguladora de fluxo o ar escapa em maior quantidade e a haste do cilindro retorna mais rapidamente. Por outro lado, fechando a reguladora de fluxo o ar descarrega para a atmosfera lentamente e a haste retorna mais devagar.

Dessa forma, possvel regular a velocidade de re-torno da haste do cilindro, simplesmente ajustando a abertura da vlvula reguladora de fluxo esquerda.

Ao retornar, a haste do cilindro desaciona o rolete da chave fim de curso S2, cujo contato volta a abrir desligando o solenide Y2.

Como a vlvula no possui mola de reposicionamento e apresenta o comportamento de memorizar o ltimo acionamento, o carretel permanece na posio, fazendo com que a haste do cilindro prossiga no seu movimento de retorno, mesmo com o solenide Y2 desligado e a pilotagem interna do lado direito desativada.

Um novo ciclo pode ser iniciado por meio do acionamento do boto de partida S1.


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- --

-

Tecnologia Eletropneumtica IndustrialSoluo B: Utilizando uma vlvula direcional de 5/2 vias com acionamento por servocomando e reposio por mola.

S2

2 4

Y1

3 1 5

+ + + +

Y1 K1 K1 S1 K1 K1

S2 S2

K1 Y1 K1 Y1

Agora, como a vlvula direcional reposicionada por mola e no apresenta a caracterstica de memorizar a ltima posio acionada, mais uma vez deve-se utilizar um rel auxiliar como recurso para manter o solenide Y1 ligado mesmo aps o desacionamento do boto de partida (comando eltrico de auto-reteno), conforme apresentado nas solues C e D do circuito 04. Da mesma forma, o comando eltrico de auto-reteno pode ser montado nas duas verses: apresentando comportamento de desligar dominante ou de ligar dominante.

No comando eltrico de auto-reteno com comporta-mento de desligar dominante, acionando-se o boto S1, seu contato normalmente aberto fecha e permite a passagem da corrente eltrica. A corrente passa tambm pelo contato fechado da chave fim de curso S2, ligada em srie com o boto S1, e liga a bobina do rel auxiliar K1.

O primeiro contato de K1 utilizado no circuito, ligado em paralelo com o boto S1, fecha para efetuar a auto-reteno da bobina de K1, isto , mesmo que o boto S1 seja desacionado, a corrente eltrica continua passando pelo primeiro contato de K1, paralelamente ao boto S1, mantendo a bobina de K1 energizada.

Um segundo contato de K1 utilizado no circuito para ligar a bobina do solenide Y1 que, quando energizado, abre a pilotagem da vlvula direcional para a direita, fazendo com que a haste do cilindro avance.

Dessa forma, pode-se soltar o boto de comando S1 que o rel auxiliar K1 se mantm ligado por um de seus prprios contatos (auto-reteno) e, ao mesmo tempo, conserva energizado o solenide Y1 por meio de outro de seus contatos, garantindo a continuidade do movimento de avano do cilindro.


30

Tecnologia Eletropneumtica IndustrialAo atingir o final do curso de avano, a haste do cilindro aciona mecanicamente o rolete da chave fim de curso S2.

Com a chave fim de curso S2 acionada, seu contato normalmente fechado, ligado em srie com o primeiro contato de K1 que mantinha a auto-reteno de K1, abre e interrompe a passagem da corrente eltrica para a bobina do rel auxiliar K1. Imediatamen-te o rel K1 desligado e todos os seus contatos voltam posio normal.

O primeiro contato de K1 abre e desliga a auto-reteno de K1, permitindo que, mesmo que a chave fim de curso S2 seja desacionada, a bobina de K1 permanea desligada.

O segundo contato de K1, por sua vez, abre e bloqueia a passagem da corrente eltrica para o solenide Y1.

Com o solenide Y1 desligado, a pilotagem interna fecha e a mola da vlvula direcional empurra o carretel de volta para a esquerda, fazendo com que a haste do cilindro retorne.

J no comando eltrico de auto-reteno com compor-tamento de ligar dominante, acionando-se o boto S1, seu contato normalmente aberto fecha e permite a passagem da corrente eltrica que liga a bobina do rel auxiliar K1.

O primeiro contato de K1, ligado em paralelo com o boto S1 e em srie com a chave fim de curso S2, fecha para efetuar a auto-reteno da bobina de K1, isto , mesmo que o boto S1 seja desacionado, a corrente eltrica continua passando pelo primeiro contato de K1 e pelo contato normal-mente fechado de S2, paralelamente ao boto S1, mantendo a bobina de K1 energizada.

Um segundo contato de K1 liga a bobina do solenide Y1 que, quando energizado, abre a pilotagem interna que aciona o carretel da vlvula direcional para a direita, fazendo com que a haste do cilindro avance.

Dessa forma, pode-se soltar o boto de comando S1 que o rel auxiliar K1 se mantm ligado por um de seus prprios contatos (auto-reteno) e, ao mesmo tempo, conserva energizado o solenide Y1 por meio de outro de seus contatos, garantindo a pilotagem e a continuidade do movimento de avano do cilindro.

Ao atingir o final do curso de avano, a haste do cilindro aciona mecanicamente o rolete da chave fim de curso S2.

Com a chave fim de curso S2 acionada, seu contato normalmente fechado, ligado em srie com o primeiro contato de K1 que mantinha a auto-reteno de K1, abre e interrompe a passagem da corrente eltrica, desligando imediatamente a bobina do rel auxiliar K1. Com o rel K1 desligado, todos os seus contatos voltam posio normal.

O primeiro contato de K1 abre e desliga a auto-reteno de K1, permitindo que mesmo que a chave fim de curso S2 seja desacionada, com o retorno da haste do cilindro, a bobina de K1 permanea desligada.

O segundo contato de K1, por sua vez, abre e bloqueia a passagem da corrente eltrica para o solenide Y1. Com o solenide Y1 desligado, a pilotagem interna desativada e a mola da vlvula direcional empurra o carretel de volta para a esquerda, fazendo com que a haste do cilindro retorne.

A principal diferena de funcionamento entre os dois circuitos eltricos de comando ocorre quando o boto de partida S1 mantido acionado pelo operador.

Na auto-reteno com comportamento de desligar dominante ocorrem movimentos rpidos de ida e volta da haste do cilindro, quando esta alcana o final do curso de avano. Isso acontece porque, como a chave fim de curso S2 tem prioridade de comando, o solenide Y1 desligado quando S2 acionada e o cilindro comea a retornar.

Assim que a haste do cilindro desaciona a chave fim de curso S2, o solenide Y1 volta a ligar, fazendo com que o cilindro torne a avanar, at acionar novamente a chave fim de curso S2 que desliga outra vez o solenide Y1, fazendo com que o cilindro volte a retornar e assim sucessivamente.

J na auto-reteno com comportamento de ligar dominante, se o boto de partida mantido acionado pelo operador, esses movimentos sucessivos de ida e volta do cilindro, no final do curso de avano, no ocorrem.

Isso se deve ao fato de que, como o boto de partida tem prioridade de comando, o solenide Y1 permanece ligado, mesmo quando a chave fim de curso S2 acionada pela haste do cilindro.

Dessa forma, o cilindro pra no final do curso de avano at que o operador solte o boto de partida, quando somente ento a chave fim de curso S2 desliga o rel K1 e com ele o solenide Y1, permitindo o re-torno automtico do cilindro.


31

Tecnologia Eletropneumtica IndustrialCircuito 06 Um cilindro pneumtico de ao dupla, com amortece-dores de final de curso, deve avanar e retornar automaticamente, efetuando um nico ciclo, uma vez pressionado um boto de partida. Um segundo boto, quando acionado, deve fazer com que o cilindro avance e retorne, em ciclo contnuo limitado, isto , o nmero de ciclos deve poder ser selecionado, de acordo com a vontade do operador.

Neste caso, o circuito pneumtico utiliza, como novidade, um cilindro de ao dupla com amortece-dores que impedem golpes violentos do mbolo con-tra as tampas nos finais de curso de avano e retorno.

Mais uma vez, o circuito pneumtico pode ser montado em duas verses, empregando dois tipos diferentes de vlvulas direcionais: uma acionada por duplo servocomando e outra com acionamento por servocomando e reposio por mola. O circuito eltrico, por sua vez, apresenta, como novidade, um boto de comando com trava e um contador eletromecnico para controlar o nmero de ciclos do cilindro.


2 4

13 5

Y1

S4

S1 S2 S3

Kc

S2

S4

S3

Y2

Y1 Y2 Kc Kcr

+

-

+

-


32

Tecnologia Eletropneumtica IndustrialA partida do cilindro pode ser efetuada por um dos dois botes de comando S1 ou S2. O boto pulsador S1 permite a partida para um nico ciclo de ida e volta do cilindro. J o boto com trava S2 aciona a partida do cilindro em ciclo contnuo que somente ser interrompido quando o operador destravar o boto S2, ou quando o rel contador Kc registrar um determinado nmero de ciclos pr-programadoS pelo operador.

Efetuando-se um pulso no boto S1, partida em ciclo nico, seu contato normalmente aberto fecha e permite a passagem da corrente eltrica. A corrente passa tambm pelo contato fechado da chave fim de curso S4, que se encontra acionada pela haste do cilindro, e energiza a bobina do solenide Y1.

Com o solenide Y1 ligado, a pilotagem esquerda da vlvula aberta e o carretel empurrado para a direita, fazendo com que a haste do cilindro avance com velocidade controlada pela vlvula reguladora de fluxo direita.

Assim que a haste do cilindro comea a avanar, a chave fim de curso S4, montada no final do curso de retorno do cilindro, desacionada e abre seu contato, desligando o solenide Y1. Quando o solenide Y1 desligado, a pilotagem interna desativada mas, como a vlvula direcional no possui mola de reposio, o carretel se mantm na posio e a haste do cilindro permanece avanando.

Assim que a haste do cilindro alcana o final do curso de avano, ela aciona mecanicamente o rolete da chave fim de curso S3. Quando a chave S3 acionada, seu contato normalmente aberto fecha, energizando o solenide Y2 e, ao mesmo tempo, a bobina do rel contador Kc que, ao receber o sinal eltrico, efetua a contagem de um ciclo.

Com o solenide Y2 ligado, a pilotagem direita da vlvula direcional aberta e o carretel acionado para a esquerda, fazendo com que a haste do cilindro retorne com velocidade controlada pela vlvula reguladora de fluxo esquerda.

Assim que a haste do cilindro comea a retornar, a chave fim de curso S3 desacionada e abre seu contato, desligando o solenide Y2 e o sinal eltrico enviado ao rel contador Kc.

Quando o solenide Y2 desligado, a pilotagem interna desativada mas, como a vlvula direcional no possui mola de reposio, o carretel se mantm na posio e a haste do cilindro permanece retornando.

Quando a haste do cilindro chega ao final do curso de retorno, ela pra acionando novamente o rolete da chave fim de curso S4, cujo contato normalmente aberto volta a fechar, esperando por um novo sinal de partida, considerando-se que a corrente eltrica est interrompida no boto de partida S1.

Se a partida for efetuada pelo boto com trava S2, seu contato normalmente aberto fecha e permanece fechado e travado, permitindo a passagem da corrente eltrica. A corrente passa tambm pelo contato normalmente fechado do rel contador Kc, ligado em srie com o boto S2, e chega at a chave fim de curso S4.

Dessa forma, toda a vez que a haste do cilindro encerra um ciclo, atingindo o final do curso de retorno e acionando a chave S4, uma nova partida efetuada automaticamente e um novo ciclo iniciado.

Assim, o cilindro permanece operando em ciclo contnuo, com movimentos sucessivos de ida e volta da haste, at que o boto S2 seja destravado, interrompendo a passagem da corrente eltrica, ou que o rel contador Kc registre um nmero de ciclos igual ao da sua programao.

Se, por exemplo, o rel contador Kc teve a contagem programada para receber 10 impulsos eltricos e a haste do cilindro tocou pela dcima vez o final do curso de avano, onde a chave S3 alm de acionar o re-torno da haste emite um impulso eltrico na bobina do rel contador, seu contato normalmente fechado, ligado em srie com o boto S2, abre e interrompe a passagem da corrente eltrica, o que impede uma nova partida automtica e encerra os ciclos de movimento da haste do cilindro.

Uma nova partida pode ser efetuada para ciclo nico, atravs do acionamento do boto S1. O ciclo contnuo, entretanto, somente pode ser reiniciado com o destravamento do boto S2 para zerar a contagem do rel Kc e fechar novamente seu contato normalmente fechado que abriu encerrando os ciclos pr-programados.

Destravando o boto S2, seu contato fechado energiza a bobina Kcr cuja funo retornar a zero o mostrador do rel contador, voltando seus contatos posio inicial.


33

Tecnologia Eletropneumtica IndustrialSoluo B: Utilizando uma vlvula direcional de 5/2 vias com acionamento por servocomando e reposio por mola.

2 4

13 5

Y1

S4

S1 S2 13

Kc

S4

S3

11

12

13

13

14

K2

K1

11

12

K1 K1 S3 11 21 13 21

14 24 14 24

K1 21

22

S2

Y1 K2 Kc Kcr

+

-

+

-

14

14

Como foi detalhado nos circuitos anteriores, a opo por este tipo de vlvula exige a utilizao de rels auxiliares com a funo de auto-reteno, conside-rando-se que a vlvula no memoriza a posio quando o solenide desligado. Da mesma forma demonstrada na soluo A, a partida do cilindro pode ser efetuada por um dos dois botes de comando S1 ou S2.

O boto pulsador S1 permite a partida para um nico ciclo de ida e volta do cilindro, enquanto que o boto com trava S2 aciona a partida do cilindro em ciclo

contnuo que somente ser interrompido quando o operador destravar o boto S2, ou quando o rel contador Kc registrar um determinado nmero de ciclos pr-programados pelo operador.

Efetuando-se um pulso no boto S1, partida em ciclo nico, seu contato normalmente aberto fecha e permite a passagem da corrente eltrica. A corrente passa tambm pelo contato fechado da chave fim de curso S4, que se encontra acionada pela haste do cilindro, e pelo contato 11/12 do rel auxiliar K2, energizando a bobina do rel auxiliar K1.


34

Tecnologia Eletropneumtica IndustrialQuando o rel K1 entra em operao, seu contato aberto 11/14 fecha e efetua a auto-reteno da bobina do rel K1. O contato aberto 21/24 de K1 tambm fecha e liga o solenide Y1 da vlvula direcional. Com o solenide Y1 ligado, a pilotagem da vlvula aberta e o carretel empurrado para a direita, fazendo com que a haste do cilindro avance com velocidade controlada pela vlvula reguladora de fluxo.

Assim que a haste do cilindro comea a avanar, a chave fim de curso S4, montada no final do curso de retorno do cilindro, desacionada e seu contato abre.

Nesse momento, a auto-reteno de K1, efetuada pelo contato 11/14 do prprio K1, mantm a bobina de K1 energizada, mesmo depois que o contato da chave fim de curso S4 abre, interrompendo a passagem da corrente eltrica por ela. Como o rel K1 permanece ligado, seu contato 21/24 se mantm fechado e a bobina do solenide Y1 energizada, fazendo com que a haste do cilindro continue avanando.

Assim que a haste do cilindro alcana o final do curso de avano, ela aciona mecanicamente o rolete da chave fim de curso S3. Quando a chave S3 acionada, seu contato normalmente aberto fecha, energizando a bobina do rel auxiliar K2.

Quando o rel K2 ativado, seu contato fechado 11/ 12 abre e desliga a bobina do rel K1, ao mesmo tempo em que seu contato aberto 21/24 fecha e emite um sinal eltrico para o rel contador Kc que registra a contagem de um ciclo.

Como o rel K1 foi desligado, seu contato 11/14 que havia fechado abre e desativa a auto-reteno de K1, enquanto que seu contato 21/24 que havia fechado, tambm abre e desliga o solenide Y1 da vlvula direcional.

Com o solenide Y1 desligado, a pilotagem interna desativada e a mola da vlvula direcional empurra o carretel de volta para a esquerda, fazendo com que a haste do cilindro retorne com velocidade controlada pela vlvula reguladora de fluxo.

Assim que a haste do cilindro comea a retornar, a chave fim de curso S3 desacionada e abre seu contato, desligando a bobina do rel auxiliar K2.

Com o rel K2 desativado, seu contato 11/12 que havia aberto fecha para permitir uma nova partida, enquanto que seu contato 21/24 que havia fechado abre e corta o sinal eltrico enviado ao rel contador Kc.

Quando a haste do cilindro chega ao final do curso de retorno, ela pra acionando novamente o rolete da chave fim de curso S4, cujo contato normalmente aberto volta a fechar, esperando por um novo sinal de partida, considerando-se que a corrente eltrica est interrompida no boto de partida S1.

Se a partida for efetuada pelo boto com trava S2, seu contato aberto 13/14 fecha e permanece fechado e travado, permitindo a passagem da corrente eltrica. A corrente passa tambm pelo contato fechado 11/12 do rel contador Kc, ligado em srie com o boto S2, e chega at a chave fim de curso S4.

Da mesma forma como ocorria na soluo A, toda a vez que a haste do cilindro encerra um ciclo, atingindo o final do curso de retorno e acionando a chave S4, uma nova partida efetuada automaticamente e um novo ciclo iniciado.

Assim, o cilindro permanece operando em ciclo contnuo, com movimentos sucessivos de ida e volta da haste, at que o boto S2 seja destravado, interrompendo a passagem da corrente eltrica, ou que o rel contador Kc registre um nmero de ciclos igual ao da sua programao.

Quando o nmero de ciclos de avano e retorno do cilindro se igualar contagem pr-programada no rel contador Kc, seu contato fechado 11/12, ligado em srie com o boto S2, abre e interrompe a passagem da corrente eltrica, o que impede uma nova partida automtica e encerra os ciclos de movimento da haste do cilindro.

Uma nova partida pode ser efetuada para ciclo nico, atravs do acionamento do boto S1. O ciclo contnuo, por sua vez, somente pode ser reiniciado com o destravamento do boto S2 para zerar a contagem do rel Kc e fechar novamente seu contato 11/12 que abriu encerrando os ciclos pr-programados.

Destravando o boto S2, seu contato fechado 21/22 energiza a bobina Kcr cuja funo retornar a zero o mostrador do rel contador, voltando seus contatos posio inicial.


35

Tecnologia Eletropneumtica IndustrialCircuito 07 Um cilindro de ao dupla deve avanar, quando for acionado um boto de partida, permanecer parado por 4 segundos no final do curso de avano e retornar automaticamente. Um boto de emergncia deve encerrar instantaneamente o ciclo e fazer com que o cilindro volte imediatamente ao ponto de partida, seja qual for a sua posio.

Mais uma vez, o circuito pneumtico pode ser montado em duas verses, empregando dois tipos diferentes de vlvulas direcionais: uma acionada por duplo servocomando e outra com acionamento por servocomando e reposio por mola. O circuito eltrico, por sua vez, apresenta, como novidade, um sensor de proximidade capacitivo sem contato fsico, no lugar da chave fim de curso com acionamento por rolete

mecnico, utilizada nos circuitos anteriores. Outra novidade a utilizao de um rel temporizador, empregado para atrasar o comando e controlar o tempo de parada do cilindro, exigido no problema.

Quanto ao sistema de emergncia, que quando acionado deve retornar imediatamente o cilindro posio inicial, devido s diferentes caractersticas de funcionamento entre as vlvulas direcionais utilizadas, sero apresentadas duas configuraes distintas nas solues A e B, mas que exercem a mesma funo.


2 4

13 5

Y1

S1 13

K2

S2

11

12

11

14

K1

S2 K1

S1

11 21

14 24

K2 S3

Y2 K2

Y2

Y1

K2

S4 12

13

11

12

14

31

34

+

-

+

-


36

Tecnologia Eletropneumtica IndustrialAcionando-se o boto de partida S1, seu contato normalmente aberto 13/14 fecha e permite a passagem da corrente eltrica. A corrente passa tambm pelo contato 11/12 do rel auxiliar K2, ligado em srie com o contato aberto do boto S1, e energiza a bobina do solenide Y1. Com o solenide Y1 ligado, a pilotagem interna da vlvula direcional aberta e o carretel acionado para a direita, fazendo com que a haste do cilindro avance com velocidade controlada pela vlvula reguladora de fluxo.

Quando o operador solta o boto de partida S1, seu contato 13/14 volta a abrir, interrompendo a passagem da corrente eltrica e desligando o solenide Y1. Como a vlvula direcional no possui mola de reposio e apresenta a caracterstica de memorizar o ltimo acionamento, seu carretel permanece pilotado para a direita, fazendo com que a haste do cilindro continue avanando.

Quando a haste do cilindro alcana o final do curso de avano, um sensor capacitivo S2 l posicionado acusa a aproximao da haste e emite um sinal eltrico que passa pelo contato fechado 11/12 do boto S1 e liga a bobina do rel temporizador K1. Conforme foi apresentado no estudo dos componentes eltricos de comando, ao contrrio de um rel auxiliar que muda imediatamente a posio de seus contatos to logo sua bobina energizada, um rel temporizador atrasa a inverso de seus contatos de acordo com o tempo previamente regulado em seu potencimetro.

Dessa forma, se o rel temporizador estiver ajustado com 4 segundos, conforme sugerido pelo problema, quando o sensor capacitivo S2 acusar a presena da haste do cilindro no final do curso de avano e emitir o sinal eltrico para a bobina do temporizador, este aguarda os 4 segundos e somente ento inverte seus contatos.

Portanto, decorridos quatro segundos aps a haste do cilindro chegar no final do curso de avano, o contato aberto 11/14 do rel temporizador fecha e energiza a bobina do solenide Y2. Com o solenide Y2 ligado, a pilotagem interna da vlvula direcional abre e empurra o carretel para a esquerda, fazendo com que a haste do cilindro retorne com velocidade controlada pela vlvula reguladora de fluxo.

Assim que a haste do cilindro comea a retornar, o sensor capacitivo S2 interrompe seu sinal eltrico de sada, desligando o rel temporizador K1. No mesmo instante em que K1 desativado, seu contato aberto 11/14 que havia fechado volta a abrir, desenergizando a bobina do solenide Y2.

Entretanto, como a vlvula direcional no possui mola de reposio, o carretel permanece acionado para a esquerda e a haste do cilindro prossegue no seu movimento de retorno, encerrando o ciclo no final do curso. Uma nova partida pode ser efetuada por meio do acionamento do boto pulsador S1.

O contato fechado 11/12 do boto de partida S1 utilizado na sada de sinal do sensor capacitivo S2 para evitar que o rel temporizador K1 seja energizado, caso o operador mantenha acionado o boto S1. Dessa forma, o rel temporizador somente comear a contar o tempo de parada da haste, no final do curso de avano, quando o operador soltar o boto de partida S1. O sistema de parada de emergncia, apresentado nesta soluo, formado por um rel auxiliar K2 e dois botes de comando: S3 para ativar a parada de emergncia e S4 para desativar o sistema. Seja qual for a posio do cilindro, quando o boto de parada de emergncia S3 for acionado, seu contato normalmente aberto fecha e permite a passagem da corrente eltrica.

A corrente passa tambm pelo contato fechado do boto S4, ligado em srie com o boto S3, e liga a bobina do rel auxiliar K2. O contato fechado 11/12 de K2 abre e desliga o solenide Y1, se este estiver ligado. O contato aberto 31/34 de K2 fecha e efetua a auto-reteno de K2 para que a bobina de K2 permanea energizada, mesmo se o boto S3 for desacionado. O contato aberto 21/24 de K2, ligado em paralelo com o contato 11/14 do rel temporizador, fecha e energiza diretamente a bobina do solenide Y2 para que a haste do cilindro, esteja onde estiver, volte imediatamente sua posio inicial, isto , no final do curso de retorno.

Enquanto o sistema de emergncia estiver ativado, o operador no poder iniciar um novo ciclo pois o contato 11/12 de K2 permanece aberto e no permite que o solenide Y1 seja energizado, mesmo com o acionamento do boto de partida S1. Portanto, para que um novo ciclo possa ser iniciado, necessrio desligar o sistema de emergncia, por meio do acionamento do boto S4. Acionando-se o boto S4, seu contato normalmente fechado abre e interrompe a passagem da corrente eltrica, desligando

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