Automatismos Industriais Cap.2

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2 - FUNçÕns sÁslcns.
APARELHAGEM.
2.1 - Esquema funcional dum automatismo
Para melhor se compreender o processo de
funcionamento dum automatismo, é usual dividi-lo
nas suas funções principais, conforme ilustrado no
esquema da figura 2.1.
Fìg. 2.1 - Esquema funcionsl dum automatismo
Analisando'o, verifica-se que o funcìonamento
da Mriauina eStá directamente dependente dos
Accionadores - normalmente motores eléctricos ou
pneumáticos no caso do movimento ser rotativo,
cilindros pneumáticos quando o movimento é linear.
Para que os accionadores actuem, terá de
existir um Disoosítivo de potência, que possa esta-
garantido pelo
o
TBATA'úENTO
DA8
nnonuações
belecer o contacto entre eles e a fonte de
seja, canalizar a corrente electrica qua se usam
motores eléctricos ou o at quando se
utilizam cilindros ou motores
O controlo da operacionalidade máquinq é
através
de comandos enviados pelo operador ao
das informações, recebendo em indicações
sobre o desenrolar do funcionamento.
A Deíeccão 
-de ínformacões, é obtida por
sensores, colocados em locais que per-
ou o seumitem detectar os movimentos da
posicionamento, identifi car objectos e uas carâc-
terísticas, informar sobre o estado dum
dando disso conta ao Tratamento das
"cérebro" da máquina, trato os
pelo Díálogo homem-móquína e
Detecção de informações e distribui
ligar ou desligar ao Dispositivo de
acordo com o programa préviamente
informando por sua vez o D íálogo h
do desenvolümento das operações.
Seguidamente são aPresentadas
cada uma destas funções e os princip'
comutadores, interruptoÍes, ma
selectores, etc.), mas eventualmente :
mações sobre o cumprimento dessas
existência de possíveis anomalias (
luminosos e acústicos).
O funcionamento dos aparelhos
noenviodas ordens de comando,
manual sobre um dispositivo mecânico
o estado dum contaclo eléctrico.
que os fabricantes disponibilizam caoa uma
delas, bem como os respectivos
2.1.1 - Diálogo homem-máquina
A particularidade desta função é exploração
e controlo da operacionalidade da
operador.
ina pelo
Para isto são necessários elhos que
permitam não só enüar as ordens comando
(botões de pressão, botoneiras, dores,
puladores,
etc.,
verdadeiro
envrados
dados da
ordens de
em detalhe
is materiais
infor-
ordens e da
inalizadores
is utilizados
na actuação
vai alterar
São por isso normalmente constituídos por
uma cabeça de comando de forma circul ar ou quadrada
colorida e poÌ um corpo com contactos.
Na fig. 2.2 é representada duma forma simpli-
ficada a actuação de Botões de pressão de impulso,
com contactos NA e NF, respectivamente.
transparente colorida. O corpo, no qual é
a lâmpada, pode ser de alimentação
alimentação por resistência (redutor de t
de alimentação por transformador,
sinalização à tensão das lâmpadas.
poram na sua estrutura corpos com
elementos de sinalização luminosa,
podem ser colocados,.,guer em'caixas
donde o operador dirige e controla o
operações de automatização.
a) Botonciras murais
c) Quadro de automatismo
d) Mesa de comando
Botão coín
contscto Nâ
(carregF -> (solla <-
t€cha contacto) sbíe contacto)
Botão coÍíl
contaclo lS
| - - l * l s ' ÍÈo.Ht' N Hfl "i
(carregs -) (3ottr (-
ahc oontaclo) têcha contacto)
ful Vfr^._fu,'ï
Fig, 2.2 - Botões de pressão, de impulso.
' Como se verifica, os contactos eléctricos são
mantidos na posição de repouso por meio duma
mola. Quando o operador carrega no botão, o contacto
que lhe está associado é accionado mecânicamente
para a posição detrabalhq mantendo-senessa posição
enquanto o botão estiver premido:
O contacto NA (Normalmente Aberto),
ao ser actuado, estobelece o circuito,
permitindo.a passagem da corrente eléctrica.
O contacto NF (Normatmente Fechado),
ao ser actuado, ìnterrompe o circuito, impe-
dindo a passagem da corrente eléctrica.
Logo que o operador deixa de carïegar no
botão, a mola obriga o contacto a voltar à sua posição
inicial.
Há entretanto outros aparelhos em que as
posições são faas, como é o caso da maioria dos
ínterrupíores, comutadores, elc., os quais após
manobrados para as posições de trabalho, só voltam
à posição de repouso depois de nova manobra do
operador.
14
Fig. 2.3 - Suportes dos elementos de
Quanto aos elenzent os de s inalizaçã o
são constituidos por um corpo e por uma beça
ixada
, d e
), ou
indo
adaptar a tensão de alimentação do ci ito de
Existem ainda botões e interruptores mcor-
e com
maior versatilidade na concepgão estét
equipamuttos.
uma
dos
Os aparelhos de Diálogo homem-
desi-
gnadas por botoneiras (figs. 2.3 a e 2.3 b),
portas dos quadros de automatismo(frg.2.3
ainda emmes as de comando centralizado(
ar das
b) botoneira
nas
), quer
2.3.d),
2.1.1.1 - Elementos de comando e sinalizaçâo
mais usuais no Diálogo Homem-máquina
Botões de Pressão
de impulso
com I NA
el
E.\
I
! ü l
com 1NF
N l
t--l
o l
i l l
com l NA+l NF
P I F IE\ r
* l s l
com 2 NA
PI R I
r - \ - - - \
i l Ë l
com 2 NF
=L FL
E -t--- {$ l N l
com l NA
e sinalizador
x l P lEs \El * l
Botões de pressão
de impulso, com
cabeça de cogumelo
com l NA -i
com l NF
N l
- +
' /
G | I
N I
com 1NA+1 NF
e l F l
a \ l t t\ f - \ - - - - -7
* l N l
Interruptores com
2 posições Íixas
com 1NA
G ) l
_r, j r ï l
.|.-\É-v-ì
t l
com I NA+1NF
r r9 l N lj-V'--\ --I
* l s l
com 2 NA
r re l R l
r-V-\- -\
r l x l
cMÂ-ATl-7/04
Interruptores com ffi3 posições fixas R.ll AN.i/
com 2 NA t o f l 
]
j-\1,'-./'
Rl
- - À
sl
Interruptores de chave ffi
com2 e3 posiçõesfixas qll tu
com 1NA
(2 posições fixas)
r t t |
BV-
com 1NA+l NF
(2 posições fixas)
l l l
B\,..r-
l 6 lt L t
i----r
lN l
com 2 NA
(2 posições fixas)
l l l
B\r-..
I G t l
t N l
l - - -1 '
I r l
t N l
com 2 NA
(3 posições fixas)
t o t t
nV- l R lì ì
lÊ l
Sinalizadores
tsa[q@
com alimentação
directa
a
com redutor
de tensão
- x 1
..,''...r
v
com transformador
incorporado
)
€
s
ì
Combinadores
e Manipuladores
0if. A 0ir. B>
s 2 1 0 1 2 9
I
I
IIKl -
l
Exemplo
com 2 dir
I contacto
ctos NÀ
definida pr
cionament(
dica o fecl
t r .12
23-24
3tt-34
43-14
53-5.1
t r l R l E l $ l E l
\----ï --v----\----l- -\'b / \ \ \ \
s l Ê l s l $ l t l
c Combinador
ções (A e B),
F e 4 conta-
ria actuação é
grelha de fun-
oude o )Ç in-
dos contactos,
15
Em máquinas mais complexas, normalmente
pilotadas por autómatos programáveis, utilizam-se
além dos aparelhos mencionados, Terminais de
D i á I o go h om em -m ó qu in a, ramb ém des i grra dos por
Terminais de exploração que permitem comandar a
máquina e üsualizar informações alfanumericas sobre
o funcionamento da mesma (figz.a)
São constituídos por uma caixa, ou
se alojam os contactos eléctricos e por uma
equipada com um dispositivo de ataque,
está dependente do tipo de movimento, rect
angulat, que o aparelho tem de controlar.
Na fi g. 2.6 é visualizado, duma forma
o funcionamento deste tipo de aparelhos.
Cabeca com
dispositivo
de ataque
í2) - A cane açÌua no dispositìvo de
hf ìl
Fig, 2.6 - Actuação dos Fins-de-cuno
Como se pode constatar e tal
botões de pressão de impulso, também os
eléctricos destes interruptores fim-de-curso
tidos na posição de repouso.por uma
Quando o dispositivo de ataque é
came em virtude do deslocamento da
contactos são accionados
posição de trabalho, mantendo-se nessa
enquanto a came pressionar o dispositivo
Logo que a came deixa de actuaro os
voltam à sua posição de repouso.
Existem também interruptores fim
posições mantìdas, dos quais se mostra
na fig. 2.7 , onde o dispositivo de ataque
duma cruzeta, que ao ser actuada pela
lPREsIfõi. , BlRlf f i ; - : ì+= i i . t
l f r l f ô l n l n o l l . I t l s l t l t I J
Fl;lïfil[1.FE] /T\
ffillïtilï|.iì \!/
EtlStSltll Lu-J:EJ
Came
lÜ
FiS. 2.4 - Terminal de exploração
2.1.2 - Detecção de informações
Às ordens de marcha dadas pelo operador, por
meio dos elementos de Diálogo, responde a máquina
com deslocamentos, rotações, alterações de estado,
etc., os quais devem ser detectados por sensores ade.
quados, de forma a que o seu funcionamento possa
ser seguido e controlado.
2.1.2.1- Detecção de movimentos, posicio-
namentos, contagem, etc.
2.t.2.1.1 - Interru ptores de posição
Também designados por Interruptores fim-
de-curso , de que se representam dois modelos na
fig. 2.5, destinam-se básicamente a detectar
movimentos eposicionamentos emmáquinas móveis.
Com cabeça de
movimento angular
Com cabeça de
movimentorectilíneo
, I R
\
F7à
í--'1
^ J
Fig. 2.5 - Interruptores de posíção (ins-de-curco)
16
: l oLo--\ ---- 7
=l Nl
tonlacto NA fecha ; contaclo NF
posição, fazendo com que os contactos
11) - Fim-de-tutso não ac
Corpo conr conlactos
onde
forma
ou
para os
para a
posição
ataque.
a forma
mudade
pela
t. os
mantendo-se fixos nesse novo estado enquanto não
houver outra acção sobre a cruzeta'
(Pos.2)
(Pos. l)
Fig. 2.7 - Fim4e-curso de posições mantidas
Considerando a pos. 1 da Íig. 2.7 como posição
de repouso, veri{ica-se que os dois contactos do
aparelho são neste caso do tipoNA (13-14 e23-24).
Logo que haja um movimento da máquina que
obrigue a came a actuar sobre a cruzeta, basculando-
a para a posição 2, o contacto 13-14 fecha e o
contacto 23-24 mantém-se aberto, ficando ambos
fixos nesse estado.
Quando o movimento se der em sentido contrá-
rio, partindo da pos. 2 para a pos. l, o basculamento
da cruzeta".:por acção da came obrigará o contacto
13-14 a voltar a abrirn mantendo-se23'24 aberto'
Se o movimento continuar no mesmo sentido,
ao se dar novo basculamento da cruzeta, será a vez
do contacto 23-24 fe'har, mantendo-se aberto o
contacto 13-14, como se mostra na posição (3)'
Os fabricantes deste tipo de aparelhos dispo'
nibilizam habitualmente outras combinações de
contactos.
Entretanto, quando da realizagão dum esque-
ma eléctrico comportando interruptores fim-de-curso,
devem os respectivos contactos ser representados em
função do posicionamento da máquina.
cMA-ATl-7104
2.1.2.1.2 - Detectores electrónicos
Atendendo ao aumento das
cionamento das máquinas industriais,
cias de produção, tornou-se
s€nsores capazes de resPonda
cadências sem se deteriorarem'
Foram então concebidos
já não uma tecnologia electromecânica
Interruptores fim-de-cutso, mas uma
electrónica, em que deixou
com os objectos a controlar.
Estes novos sensores, desi
Deteclores, têm normalmente corpo ci
cado ou corpo paralelipiPédico e
tipos , conforme a função a que se desti
- Detectores de proximidade indut
- Detectores de proximidade
- Detectores foto-eléctricos.
2.1.2.1.2.1- Detectores de proxim
indutivos
Estes detectores, de que se
exemplos na fig. 2.8, destinam-se à
objectos metálicos a curtas distâncias
detecção de 1 a cerca de 60 mm).
a) Forma cilíndrita
FiS. 2.8 - Detecrores de pnximidade
São constituídos por um osci
um campo electromagnético na cabeça
representada por uma bobina, o qual ao
pela presença dum objecto metáli
proximidade e dentro do respectivo
que o estado de saída "passante" ou "não
PI R I
u
'-l---F----\
sl * l
e l R l
+\ {
s l É lm
(Pos. 3) P I R I
-\r
Él t l
detector seja igualmente alterado (fig.
do
b) Forna par
de fun-
exigên-
conceber
utilizando
a dos
nologia
mecânico
dos por
ros-
ser de três
ade
dois
de
alcance de
produz
detecção,
alterado
o na sua
fazcom
(1) 0eteclor tom saÍda "NA"
\ (bjftìo 
. d.trrÌa
(1) Oetector com saÍdã "NF"
al sem presenca de objrclo ---> Saïda passanle
b) ton presenca de objerlo ---r SaÍda não passanle
SaÍda NA SaÍda NF
Associação em sÉrie
Fig. 2.10 - Detectores indutívos tipo 2fios
b) Detectores indutivos do tipo 3 Íiog
Para utilização apenas em corrsrÌte contínÌra'
têm 2 condutores para a alimentação e I dondutor
para ligação à carga a comândar, com I saídhNA ou
NF (PNP-carga ligada ao negativo ou NPN- carga
ligada ao positivo), conforme afrg2.ll.
Tipo PNP - saÍda {F
+
Fí9. 2.11 - Detectores índutivos tipo 3 lid;
qMA-ATl-7/04
ôh.lc I d.t.rt*
Fig. 2.9 - Púncípío defuncionamento dos
delectores induíivos
De acordo com a técnica de construção e as,
respectivas ligações, os detectores indutivos podem
ser do tipo 2 fios, j Jìos ou 4 fios.
a) Detectores indutivos do tipo 2 lios
Para utilização em corrente contínua ou
alternada, têm 1 saída NA ou NF e devem ser ligados
em série com a carga a comandar (fig. 2.10).
A sualigação em série com outros detectores
tipo 2 fios é possível em determinados casos (apare-
lhos multi-tensão), mas não é aconselhável a sua
Iigação em série com interruptores fim-de-curso ou
outros contactos mecânicos, pois a abertura destes
cortaria a alimentação electrica necessária ao
funcionamento dos detectores.
A ligação em paralelo com outros detectores
ou contactos mecânicos não deve ser realizada por
razões funcionais.
18
Tioo Ptf - saÍda NA
ïipo NPN - saÍda llÀ Tipo NPN - saÍda
A associação dos delectores tipo 3 fios com
outros detectores idênticos pode ser feita em série ou
em paralelo, sendo no entanto aconselhável esta
última por não impôr qualquer restrição nâ sua
utilização (fig. 2.12).
Fig. 2.12 - Assocíação em parulelo de detectorcs
indutívos tipo 3 Jíos
c) Detectores indutivos do tioo 4 fios
Para utilização apenas em corrente contínua
estEs detectores possuem, além dos 2 condutores
para a alimentação,Z condutores para as saídas NA./
NF, (PNP ou NPN), (fig. 2.13).
Tipo PNP- saÍdas NA/NF
Tipo NPN - saÍdas NA/NF
Fí9. 2.13 - Detectores indutivos típo 4 fios
cMÁ-Aï1.?/04
Além dos detectores indutivos indicados,
existem outros, com programação do estado das
saídas e da polarização, afim de facilitar a escolha
do material, adaptando-o facilmente à utilização.
$ì Outros detectores indutivoq
- Detectores analógicos com sirlal de saída
variável em fi:ngão da distância ao objecto a detectar;
- Detectores para controlo de iotação;
- Detectores ti\o NÁMURpara utilização em
zonas de segurança intínseca (ambientes gxplosivos).
2.1.2.1.2.2 - Detectores de proximidade
capacitivos
Destinados à detecção demateriais metólicos
e não metálicos de qualquer tipo, apresentam-se
normalmente com forma cilíndrica.
São constituídos por um oscilador que produz
um campo electromagnético na cabeça de detecção,
representada neste caso por um condehsador, cuja
capacidade ao ser modificada pela pilesenga dum
material na sua proximidade, altera o campo e
consequentemente o estado de saída db aparelho.
Oefector capaciÌìvo com saída "NA"
al !.9@tj3J ---r SaÍda não PassanÌ3
6I
U !ggl19g|3-g3!g!! ---) SâÍdà Pessãntê
Fig, 2.14 - Detectores de proximidade capacitivos
t9
2.1.2.1.2.3 - Detectores fotoeléct ricos
Estes detectoÍes, também vulgarmente
designados por "C élulas fotoelëctricas ", destinam-
se à detecção de objectos opacos de qualquer natureza
e têm alcances de detecção que vão desde alguns
milímetros a várias dezenas de metros.
d€tector Íorma paralelipipédica
reflector
detectof Íorma cilíndrica
Fí9. 2. 1 5 - Deíectorcs Íotoelécíricos
Podem ser de forma paralelipipédica ou
cilíndrica (fig.2.15) e são fundamentalmente
constituídos por um díodo electro-luminescente, o
emissor, cuja função é emitir um feixe luminoso,
normalmente de raios infravermelhos e por um foto-
transistor, o receplor, que capta aquele feixe, o qual
ao ser intenompido pela passagem dum objecto
opaco, provoca a alteração do estadode saída do
detector (fig.:2.16).
Objeclo a
Emissor R€ceptor
Fig. 2.1 6 - ÁcÍuação dos detecíores
fotoelëctricos (tipo barrogem)
detectar
ì
Construtivamente, sob o aspecto df ligação
eléctrica, os detectores fotoeléctricos podefn ser do
tipo!frq 3 
.fios ou Sfos.
Os aparelhos do tipo 2.íìos.para utili{ação em
corrente alternada, ligados em serie com d carga a
comandar, têm saída estática, enão devem {ser asso'
ciados, quer em série, quer em paralelo, cofn outros
detectores ou contactos mecânicos.
Os aparelhos do tipo 3-fu, para r{tilização
apenas em corente contínua, têm 1 saíd{ estática
'Ì.I4" ou ngptr, (PNP-carga ligada ao ne$ativo ou
NPN-carga ligada aopositivo). Podem ser a{sociados
em paralelo com ouüos detectores.
Os aparelhos do tipo 5.fìos.para utilifação em
corrente alternada ou corrente bontinua, tpm saída
por relé com 1 contacto inversor UNA/l.lFu e podem
ser associados em série ou em paralelo cofn outros
detectores.
Básicamente existem 3 sistemas de detecção
foto-eléctrica:
- sistema barragem;
- sistema reflex;
- sistema de proximidade.
Em qualquer destes sistemas, podfm ainda
escolher-se os detectores fotoelectricos spgundo o
tipo de comutação pretendido:
' comutação clara. em que a saída actuada
quando hâpresença de feixe luminoso no
- comutação sombra, em que a está
actuada na ausência de feixelüminoso receptor.
Os fabricantes destes materiais, dis
ainda detectores gue perÍnitem ao utili progra-
melhormar qualquer das comutações, de forma
adaptá-los ás aplicações.
a) Sistema barragem
Neste sistema, que permite os alcances
de detecção, emissor e receptor estão
fïsicamente e colocados à distância, um face do
e 2 .17 ,outro, conforme mostrado nas figuras 2,
onde, nesta última, também se
20
diversas comutações mais utilizadas.
as
Qualquer objecto, que ao passar entre o
emissor e o receptoÍ interrompa o feixe luminoso,
provocará a alteração do estado de saída do detector.
Sistoma Barragem Beceptor
Emlsoor
Comutação eombrs - üpo 3 fioe (obiêctoausente)
+
EmlasoÍ
Fig, 2.17 - Sísíema banagem
cMA-ÀTt-?/04
b) Sistema reflex
Aqui, emissor e receptor estão cqlocados no
mesmo invóluçro. O feixe luminoso é e{rviado para
um reflector colocado à distância, con$tituído por
espelhos triédricos, sendo reflectido parà o rêceptor
(f ie.2.18).
Sempre que o feixe for interrotnpido pela
passagem dum objecto, o estado de saída do detector
será alterado.
$istema reflex
Comutacão clara
Tlpo 2 lïo8
(obiocto aueente) 
-
ïpo 6 fioB
Espelho
rellector
Gomutacão sombra
ï1oo 2 floa
(obJecto ar.pente)
Comutação clara - tlpo 2 fios (obiecto aueente)
Comutaç6o clara - üpo 3 ffos (objecto ausenle)
Comutac6o <iara - üpo 5 fioe (objocto presente) BN
BU
Tipo 3 ffoE (obj€cto aus€nte)
Comutacão somlra - üpo 2 fios (oblecto ausente)
Tl0o 5 flo8
Comutacão sombra - üpo 6 fios (obJecto preeenle) .t]po 3 tios {objecto awente}
Fig. 2.18 - Sistema refiex
21
c) Sislema de proximidade
Neste sistema, emissor e receptoÍ estão colo-
cados no mesmo invólucÍo, sendo a reflexão do feixe
luminoso feita directamente pelo objecto a detectar
(fig. 2.19), o qual ao passar dentro da zona de
detecção, provoca a alteração do estado de saída do
detector.
A adaptação do alcance de detecção, para evi-
tar interferências do plano posterìor, é feita por um
potenciómaro normalmente incluído no detector.
Sistema de proximidade
Comutacão clara
ïpo 2 Íiog Tbo 5 fior
{objôcto ausenlo){obhcto aueente)
2.1.2.2 - Detecção de nível de líquidos
2.1.2.2.1 - Interruplores de controlo
Para detectar e controlar o nível de líqu
depósitos, poços, etc., utilizam-se tfI
de controlo de nível", também desi
"Interruptores de níveltt ou "Inte
boia'f , cuja forma construtiva éfunção da ut
O aparelho representado na figura
corìstituído por uma caixa estangue, no i
qual se encontram os contactos,
NA+ I NFrr, quemudam de estado quando
por um dispositivo constituído por uma
uma boia, ,um contrapeso e'qm cabo,
selecciona, 'por meio de esperas :(batentes
mriximo e o nível mínimo do líquido a
í - NÍval mÍnimo
el o l
.ò\ T
* l s l
EmiBsor/receptor
Tipo 3 fos (obircto augente)
l : - -
Tlpo 3 fioo lobjecto aueente)
22
Fig. 2.19 - Sistema de proximídade Fig. 2.20 - Interrupíor de nível de
nível
em
ptores
por
res de
é
da
t r 1
vanca,
se
o nível
2 - NÍvel mãximo
Na figura 2.21, estâ representado um ouÚo
Interruptor de nível, constituído por um boiador em
forma de pera ou esfera, estanque, em cujo interior
existe uma ampola fechada contendo mercúrio, o
qual ao ser basculado pela alteração do nível do
líquido a controlar, estabelece ou interrompe o
contacto entre eléctrodos metálicos também exis-
tentes no interior da ampola.
2 - NÍvet máximo
::,Fig. 2.21 - Interruptor de nfvel de líquídos
2.1.2.2.2 - Relés de controlo de nível
Outra forma de controlar o nível de líquidos no
interior dum reservatório, é pela utilização de relës
de nível electrónicos associados a eléctrodos ou
sondas metálicas conforme se mostra na figura
1 1 1
Fig. 2.22 - Relé electrónico de controlo de nível
cMÁ-Ar-7/04
Na figura 2.23 pode a
mento deste tipo de relés.
o funciona-
1 - NÍvet mÍniÍno
, tt t tt t ltr It /1 |t l \ |
l \J I
#
g
,b Lil
o___\
F l
- l
o u l + ló---'r
t r l
Assim, com o relé sobtensão, o líquido,
ao subir no reservatório, atinge o de nível
alto N2. estabelece-se o circuito enheN2 e
relé.N3 e altera-se o estado dos contactos
Logo que o nível do líquido atingindo o
retornam àeléctrodo de nível baixo N3, os
sua posição inicial só voltando a o seu
estado quando tomar a ser atingido o
nível alto e assim sucessivamente.
a) Depóslto vazio
b) LÍquido atingo o nÍvel alto
c) Líquido desce ao nível
Elécüodo de
'rl
Ë
t l
t lV
ïI
Ii
ï
ï
ão
l '
Fig. 2.23 - Funcíonamenlo dum
z5
2.1.2.3 - Detecçâo de pressão
2.1.2.3.1 - Pressostatos e Vacuostatos
Para detectar e controlar pressões em circuitos
hidráulicos ou pneumáticos, utilizam-se aparelhos
denominados "Pressostatos" e para a detecção e
controlo de depressões, t'Vacuostatosr'.
Estes aparelhos (frg.2.24), são constituídos
por um invólucro metálioo, de forma mais ou menos
paralélipipédica, no interior do qual se encontÍa um
mecanismo, com base em molas calibradas e
alavancas, accionado por uma membrana plástica,
no caso de baixas pressões ou por um êmbolo
metálico, no "Caso de altas pressões, sendo a sua
ligação ao circúito do fluído cuja pressão sepretende
controlar, efectuada por uma união roscada.
_ 9 t F llr l.-\ ---7
- * l N l
Fig. 2.24 - Pressostato de comundo
No caso de aparelhos utilizados em circuitos
auxiliares Qtressosíatos de comando), quando o
fluído pressiona a membrana ou o êmbolo, o
mecanismo bascula e actuam os contactos eléctricos,
'1 NA + 1 NFu, quemudam de estado ao ser atingido
o valor de pressão ou de depressão pré-regulado .
Estes contactos voltam ao seu estado inicial
quando a pressão volta a descer dum determinado
valor, chamado diferencial de pressão, que nalguns
aparelhos pode ser regulado (pressostatos de
regulação)enoutros é fixo (pressostatos de detecção),
em função do valor da pressão regulada.
24
Na figura 2,25, sáo aPresentadas duas
característìcas de funcionamento de
respectivamente com e sem regulação do di
de pressão, obtidas por ensaios dinâmi
pelos fabricantes.
Como se veriÍica na primeira curva (
pressosíato de regulação, se a pressão
for regulada para um valor máximo de 10
em que os contactos basculam quando a
sobe), verifica-se que o valor mínimo da
descendente pode ser regulado entre 2,5 e
(valor em que os contactos voltam à sua
inicial, quando a pressão desce).
Na segunda curva (b), dum
de detecção, se a pressão ascendente forpara um valor máximo de 8 bar, o valor da
descendentg função de construção do
de 6,8 bar, donde um diferencial fixo de 1
6,8 = 1,2).
(a) Pregsoelaìo de regulagão
b€t
r6
10
È
Preesão d€Bcsndônts
(b) Pressoststo de detecção
' PressÍo dagcendente
Fig. 2.25 - Pressostsíos de comando.
Camss de luncíonamento
Há determinadotipo depressostatos,
sobretudo em compressores de ar ou em
de bombagem, cujos contactos cortam di
o circuito de potência dos motores que
compressores ou as bombas, sendopor isso
pressostatos de potência .
c
otË
o
o
o
6
,8
o
6
I
IL
o bar
ã t z!t
6 1 0
$a
o
B 5
ID
EÀ
o
vas
Logo
feitos
), dum
(valor
,7 bar
apenas
lada
será
(8 -
ilizados
lações
mente
os
2.1.2.4 - Detecção de temPeratura
2.1.2,4.1 - Termostatos
Na detecção e controlo detemperatuÌas utiliTam-
se " Termostatos'r (ftg. 2.26).
Sob o aspecto construtivoo um termostato é um
pressostâto de membrana no qual a ligação roscada
quepermitia o contacto com o fl uído, cujatemperatura
se pretende controlar, foi substituída poÍ um bolbo,
no interior do qual existe um Íluído próprio que' em
função da temperatura e por efeito desta, se dilatao
obrigandoa membrana a fazer bascular o mecanismo,
com a consequente mudança de estado dos contactos
eléctricos'i("1 NA+ I NF").
O rétorno dos contactos electricos ao estado
inicial dá-se quando a temperatura a controlar baixa
em fi.rnçãodo diferencial detemperatura do aparelho.
Fig. 2.26 - Termostaío
Tal como nos pressostatos, os terÍnostâtos
dizem-se de regulação quando o diferencial de
temperatura pode ser regulado isto é, quando se
podem afixar dois níveis de temperatura, mâximo e
mínimo, em função das curvas de funcionamento do
aparelho, ou de detecção se o diferencial de
temperatura não pode ser alterado, sendo neste caso
função do valor da pressão pré.regulada.
cMA-AT1-7/04
2.1.3 - Tratamento das inform
Considerada como o cérebro do
esta função recebe as informagões
homem-máquina e da Detecção,veri
as de acordo com a lógica do comando e
de ligar ou desligar ao Dispositivo
informando simultâneamerfte o Diál
máquina do desenrolar das operações.
Nos automatismos mais
tecnologia coblado, interliga
automatismo ou contactores
cablada eléctrica) ou células
cablada pneumática) e nos a
complexos, tecnologia programada,
programáveis ou cartas
baseadas em microprocessad
programável).
2.1.3.1 - Contactores auxiliares.
Sendo principalmente uti l i
automatismos de lógica cablada, os
awciliares e os relds de automal
servem também como i
associados aos autómatos
Contactor auxiliar
Fìg. 2,27 - ContacíoÌ auxiliar
e relë de auíomatismo
9 t F l\7
s l S l
Diálogo
, tala-
as ordens
potência,
homem-
utiliza-se
relés de
(lógica
(lógica
mos mals
esoecíÍicas
( lógica
os nos
conlactores
(fre.2.27)
de saída;
Na figura 2.28 está esquematizado o princípio
de funcionamento dum contactor auxi l iar,
fundameirtalmente constituído por um electro-iman
cuja bobina, com um grande número de espiras de fio
condutor isolado, ao ser percorrida por uma corrente
eléctrica, origina um campo magnético que, ao atraír
a armadura móvel do electro'íman, provoca o
basculamento dos contactos electricos, designados
por contactos awíliares.
a) Bobina sem tonsão
b) Bobina com tensão
Contacto Contacto
}.|A->íecha Ì\F )abrs
d
E
auxiliaree
Fig, 2.28 - Príncípio defuncionamento dum
eoníactor auxilíar
Como se pode verifìcar em (b), quando a bobina
é colocada sob tensão, os contactos mudam de estado,
isto é, os contactos NA fecham (estabelecern o
circuilo) e os contactos NF abrem (intenompem o
circuito). Logo que a bobina deixa de ter tensão os
cont"actos voltam instantâneamente à posição inicial
por efeito da mola de recuperação.
26
Tanto os contactores auxiliares como os relés
de automatismotêm contactos electricos que permitem
veícular corïentes eléctricas de baixo valor, cerca de
l0A, dado que se destinam a circuitos auxiliares (de
comando) e podem ser fornecidos com bobinas para
alimentação em corrente alternada ou contínua.
2.1.3.1.1- Relés de automatismo extraíveis
Os relés de automatismo podem ser do rlpo
extraível, com pinos para montagem em bases e têm
normalmente 2, 3 ou 4 contactos instantâneos
inversores (NA/ÀIF), podendo nas bases de alguns
deles ser inseridos modulos temporiza dores, módulos
de visualização da colocação sob tensão, por LED
(díodo electro.lumines cente) e môdulos deprotecção
anti-parasitas, por díodo, varistância ou circuitoRC.
Na figura 2.29 estâ representado um relë de
automatismo tipo extraível, a sua base com 1 i pinos
e 3 contactos inversores além do esquerna de ligações.
extraível
ReÍ. da base
Annaüra
frxa \
Esquema
I s t N t * t S
\ ' \ '
- \ - - \ -
r l n l
Fig. 2.29 - ReIë de auíomaíismo lipo exlraível
Estes aparelhos têm a vantagem, relativamente
aos contactores auxiliares e aos relés do tipo fixo de,
sempre que seteúa de os mudar, por avaria, não ser
necessário mexer na cablagem, pois esta é feita
directamente nos terminais da base e não no relé.
Base
6b-t6-@oo
ooo^3o!
a\ -d
cMA-ÂTt-7/04
2.1,3.1.2 - Relés de automatismo iipo fixo
Os re1és de automatismo também podem ser do
tipo fixo, utilizando tecnologia electromecânica,
electrónica ou pneumática, com as mais diversas
funções necessárias aos automatismos, nomea-
damente relés temporizadores ao trabalho, reles
temporizadores ao repouso, relés pisca-pisca ou de
intermitência, relés com contactos de passagem,
relés de controlo de nível, etc..
a) ïemporizador ao Trabalho
lill
Aürlentaç€o f..- 
--'-'''------l
I
rrrT
l r l
A$rnontâcão fl]rl
con taE tos l l l l
:Hfii8Effi
b) Temporizador ao Reporoo
ContasbE
"NÂ',16/18
'Nfr Ë/16
c) Relé 'decs-piõca"
ÂSmenÌsção |[
Contaoloa
'NA' 15/18
-t'F 15/t6
Fig. 2.30 - Relés eleclrónicos tipofuo
(saídas por contactos eléctricos)
Na figura 2.30 podemos analisar os esquemas
de funcionamento de vários relés electrónicos dotipo
fixo:
a) Temporizador ao Trabalho - quando a
bobina é colocada sob tensão (terminais Al e A2), os
contactos só mudam de estado apÓs decorrida a
temporização pré-regulada. Quando se corta a
alimentação à bobina, os contactos voltam
instantâneamente à posição inicial.
b) Temporizador ao Repouso - quando a
bobina é colocada sob tensão, os contactos mudam
instantâneamente de estado. Quando for cortada a
alimentação à bobina, os contactos só voltam à sua
posição inicial após decorrida a temporização pre-
regulada.
c) Relé "pisca-pisca" - quando a bobina for
colocada sob tensão, inicia-se o "ligar-desligar" dos
contactos à cadência pré-regulada, que se mantém
até que se coÍte a alimentação à bobina.
Os relés de automatismo do tipo fixo podem ter
"saídas estáticas electrónicas" ou "saídas pol
contactos eléctr icos", sendo estas úl t imas
normalmente designadas por "saídas a relés".
2.1.3.1.3 - Contactores auxiliâres
Os contactores auxiliates são, pela sua
versatilidade, os aparelhos mais corÍentemente
utilizados no Tr atamenío d as informaçõe sutilizando
lógica cablada.
A maioria dos fabricantes disponibiliza
aparelhos de base com 4 ou 5 contactos instantâneos,
nos quais sepodem encaixar, frontal ou lâteralmente,
blocos.aditivos com 2 ou 4 contactos instantâneosn
blocos com contactos temporizados ao Trabalho ou
ao Repouso, blocos "de Memória" ou ainda outros
norneadamente módulos "anti-parasitas" pot
circuito RC, por Varistância ou por Díodo, que
impedem a propagação de ruídos eléctricos, ditos
"parasitos", evitando perturbações nos circuitos
maispróximos.
Os contactores auxiliares podem serequipados
com bobinas para utilização em diversas lensões,
das quais as normalizadas mais correntes são :
- Em corrente alternada - 50/60 Hz
24 - 42148 - 1101127 '2201240e 380/415 V;
- Em corrente contínua
12 - 24 - 36 - 48 - 60 -72- 1 10 - 125 - 220 V.
27
2.1.3.1.3.1 - Composição dos contactores
auxiliares e seus aditivos mais utilizados
Contactores auxiliares de base
com 4 e 5 contactos instantâneos
Com2NA+2NF
El e l n l e l 9 l
t ' j ï r '
I F - \ - - - - - F {
+ \ r r \
r l s l s l $ l $ l
Com2NA+2NF
(dos quais 1NA + lNF
com sobreposição)
i l e l n l 8 l \ l
r ' ' t ? < lI t- -\- - -/- -r:+ \ r / \
r l s l n l E l $ l
Com 5 NA
r l e l R l s l e l 8 l\ ' t ' t ' \ ' r '| t s - \ - - t s - + - + - {t - - r J \ \ \ \ \
r l s l x l $ l * l l l
Com3NA+2NF
r l e l n l ç l 91 8 l\ ' ï : t \ ' \ '
L - - ' J \ / / \ \$l s l N l s l $ l ú l
Blocos aditivos
com 2 contactos
auxiliares
instantânêos,
parâ montâgem
frontal no's
contactores de base
C o m l N A + l N F
r r ) l * l| ô t o l
\ - - 7
+ l N l
. o l @ l
EI E I
Com 2 NA \- \
r t l e ln l o l
- l - lr ô t ó l
L - J
N I N IÚ) l ( 0 l
Com 2 NF
Blocos aditivos
com 4 contactos
auxiliares
instantâneos,
parâ montagem
frontal nos
contactores de base
com4NA rï{ ïr l s l Él s l
com3NA+lNF 8 l r l 
p l E lË-+\-\r l s l r l Ël
Com2NA+2NF
G , l - l - l ( r , lÍ ) l | o l Í \ l O l
r--J--Zr'\ / / \
sl s l Èl s l
com lNA+3NF
8l u l r l a l\--F-r-r$l s l s l $ l
Com 4 NF
- t - t - t - ll o t . o t È t ó l' t_T_ï_J
" í * í * í " ír Í r l o l F l o l
Com2NA+2NF
(dos quais I NA + INF
com sobreposição)
s l e l n l u l\ ' + ? 1 '
3l $ l p l s l
Blocos aditivos
com 2 contactos
auxiliares
temporizados,
para montagem
frontal nos
contâctores de base
comiNA+1NF j I Ì l
Temporizados ao Trabalh" lf ;ì
Com lNA+1NF
Temporizados ao Repouso
N l ú t l
o t o l
EI EI
28
Blocos aditivos
com retenção
mecânica
(de memória)
Contactores auxiliares com retenção
mecânica (de memória)
com 4 NA
el R l s l $ l
- \ -- \ - \ - \
* l r l s l r l
Os guadros anteriores pretendem mostrar as
capacidades de criação de aparelhos, partindo de
um dos contactores auxiliares de base, com 4 ou 5
contactos instantâneos, no qual se podem encaixar
qualquer um dos blocos aditivos representados.
Assirn, em função do aparelho de base, se no
mesmo encaixarmos um bloço aditivo com 2 ou com
4 contactos, passaremos a ter um contactor auxiliar
com 6, 7, 8 ou 9 contactos instantâneos.
Se no aparelho de base for ençaixado um bloco
aditivo temporizado, ao trabalho ou ao repouso,
ficaremos com um contactor auxiliar com 4 ou 5
conlactos instantâneos e 2 temporizados (1 NF e
1 NA com o mesmo tempo de temporização).
cMÂ-ÂTl-07/04
No caso do bloco aditivo temnoriz"âdo ao
trabalho, quando a bobina do contactor onde o
mesmo está encaixado for colocada sob tensão,
todos os contactos instantâneos actuam, mudando
de estado instantâneamente; os contactos do bloco
temporizado só actuam passado o tempo pré-
regulado.
Quando for cortada a alimentação à bobina,
todos os contactos instantâneos e temporizados
voltam simultâneamente à posição inicial.
Seno deconer datemporizaçãoa bobina deixar
de ser alimentada, os contactos instantâneos voltam
imediatamente à sua posição inicial, não chegando
os contactos temporizados a actuar.
No respeitante ao bloco aditivo lgpslizqdg
3.Q-Lsg!ì.Ê.g,, quando a bobina do contactor auxiliar
onde o mesmo estiâ encaixado for colocada sob
tensão, todos os contactos instantâneos e
temporizados actuam, mudando de estado
instantâneamente.
Quando for cortada a alirnentação àbobina, os
contactos instantâneos voltam imediatamente à sua
posição inicial e os contactos do bloco temporizado
só voltam à sua posição inicial após decorrida a
temporização pré-regulada.
O bloco de retencão mecânica encaixado
num contactor auxiliar ou o contactor suxiliar com
retenção mecânica, também designado por
contactor de memória, podem ser utilizados sempre
que se pretenda manter o contactor na posição
fechada mesmo quando for cortada a tensão de
alimentação à bobina. O seu funcionamento é o
seguinte:
- Quando for aplicada uma tensão aos terminais
A1-A2 da bobina do contactor base os contactos
mudam de estado e Íicam mantidos nessa posição
mesmo que seja retirada a tensão à bobina ;
- Para que os contactos voltem à sua posição
inicial é necessário aplicar uma tensão aos terminais
El-82 da bobina do bloco memória.
- As duas bobinas não podern em caso algum
ser simultâneamente alimentadas pois isso originaria
a sua destruição.
Como em cada contactor auxiliar de base
apenas pode ser encaixado frontalmente um bloco
aditivo, alguns fabricantes disponibilizam blocos de
encaixe lateral, permitindo aumentar o número de
contactos instantâneos dos aparelhos e deste modo
libertar a sua face frontal paÍa a eventual montagem
de blocos frontais temporizados, de memória, etc.-
29
2.1.3.2 - Autómatos programáveis
Com a evolução da tecnologia electrónica e a
necessidade cada vez maior das fábricas de
automóveis em aumentarem as suas produções e
reduzirem os respectivos custos de fabricação, foram
concebidos no início dos anos setenta, os Autómatos
Programávers quq a pouco e pouco, começaram a
substituir os relés de automatismo e os contactores
auxiliares no "Tratamento das lnformações",
tornando'ss hoje em dia, erl todas as indústrias. nos
principais componentes utilizados nesta função.
Fig. 2.31-a) Auíómato programdvel compacto
Fig. 2.3 1-b).Áutómato programdvel modular
Os automatismos passaram então a ser
realizados utiÌizando lógica electrónica programada,
com base em jogos de instruções (programas),
concebidos pelos projectistas de automatização com
a ajuda de Consolas de Programação ou de wlgares
Computadores, sendo depois transferidos para a
.memória'o do autómato onde Íìcam armazenados
para poderem executar as acções necessárias ao
desenrolar do funcionamento da máquina ou
instalação onde estão integrados.
Com a tecnologia programada, torna-se
extremament e fácil fazEr alteragões nos equipamentos
quando há modificação nos respectivos esquemas de
funcionamento, pois tudo se reduz a uma mudança de
instruções na memória do autómato, contráriamenle
30
à tecnologia cablada onde normalmente qualquer
modiÍìcação do esquema obriga a uma alteração na
cablagem da instalação
Muito elementares nos seus primórdios, os
autómatos programáveis são hoje componentes de
automatismo fiáveis, de fácil programação e
colocação em serviço, com grande flexibilidade de
adaptação aos equipamentos que controlam,
permitindo um diálogo convivial com os operadores
e homens da manutenção e dispondo de estruturas de
base, comportando desde um número reduzido até
milhares de Entradas/Saídas (E/S).
Por construgão podem ser do "tipo compacto",
onde a quantidade de Entradas/Saídas é fixa, ou do
"tipo modular", effi que a quantidade de Entradas/
Saídas pode ser aumentada em função das
necessidades do automatismo (Fig. 2.31-a -b).
No aspecto da versatilidade de funções, os
autómatos podem integrar, além de cartas ou blocos
com funções lógicas "tudo ou nada"o blocos de
temporizagão, blocos monoestáveis, blocos de registo,
blocos de programação cíclica, blocos com funções
analógicas" blocos de contagem/descontagem, blocos
de posicionamento, blocos para comando de eixo,
blocos de rede, blocos detexto, horodatadores, etc.
2.1.3.2.1- Estrutura dum Autómato
Básicamente os autómatos programáveis (Fig.
2.32) são constituídos por um Microprocessador
Allm€ntacüo
Fig. 2,32 - Estruturs dum Autómato Programóvel
que g€re todo o sistema em função das instruções
confiadas à sua Memória (programa) e dos sinais
recebidos nas Entradas, provenientes do "Diálogo
homem-máquina" e da "Detecção de informações",
cMA-Aït-07/04
"tratando-os" e agindo sobre as Saídas de forma a
fazer funcionaradequadamente a máquina ou
instalação onde se encontram integrados.
Para que o auïómato possa funcionar, é
necessário introduzir na Memória um progÍama
constituído por uma sucessão de instruções que o seu
processador interpreta e executa, desenvolvendo
para isso um ciclo contínuo, controlado por um
relógio interno, de leitura de cada instrução a realizar,
sua descodificação, execução da ordem nela contida
e passagem à instrução seguinte.
A reaÌização do programa pelo programador é
inicialmente feita numa memória "viva", do tipo
RAM (mernória de acesso aleatório), que pode ser
apagada, "'.possibilitando efectuar alterações e que
pelo factoide ser volátil necessita duma bateria de
salvaguarda para se evitar a perda das instruções em
caso de falha de energia.
Após criado o programa definitivo, será o
mesmo transferido para uma mernória "morta", não
volátil, dotipo PROM (memória programável só de
leitura), com possibilidade de ser apagada apenas
por um processo de emissão de raios ultra-violetas
exterior ao autómato (EPROM) ou por um processo
eléctrico (EEPROM).
A comunicação entre o Microprocessador e o
processo exterior é garantida pelos interfaces de
Entradas e Saídas, isoladas galvânicamente para
evitar a sua contaminação por ruídos eléctricos
parasitas, as quais estão interligadas áquele e á
Memória por um conjunto de condutores subdividido
em diversos barramentos designados por "BUS".
Uma, Fonte de Alimentação, que inclui
dispositivos de protecção em caso de falha ou queda
de tensão da rede, usualmente também integrada no
autómato, garante o fornecimento da energia
necessária ao funcionamento do coniunto.
2,1.3.2.2 - Escolha dum Autómato
Os autómatos programáveis podem ser
utilizados isoladamente no caso de pequenas
instalações ou máquinas aulónomas, onde todo o
esquema de comando com as respectivas funções de
automatismo, estão contidos num único autómato
(Fig. 2.33-a), ou, no caso de instalações complexas,
cMA-ATr-07/04
constituídas por várias máquinas (Fig. 2.33-b),
integrados em Redes (ETHERNET, FIP,
MODBUS+, etc..), comportandodiversos autórnatos
interligados, desi gnados por o'Escravos" comunicando
entre si através de barramentos específicos
(UNITELÌYAY, FIPIO, PROFIBUS, INTERBUS,
etc..) e controlados por um autómato supervisor,
designado por "Mestre", permitindo tempos de
resposta aceitáveis.
Fig. 2.j3a) - Áutómato a comandar amo máquína
Fig.2.33b) - Instalação comvdrias mdguínas
comandadapor uma rede de auíómatos
Definida a arquitectura do automatismo com
base na instalação a automatizar, os autómatos serão
escolhidos em função do tamaúo da memória, do
número e do tipo de Entradas e Saídas necessárias e
da tensão de alimentação a utilizar, de acordo com os
catálogos de escolha disponibilizados pelos diversos
fabricantes.
A alimentação eléctrica dos autómatos é
habitualmente realizada em conente alternada (CA)
100...240V ou em corrente contínua (CC) 24Y, a
alimentação das Entradas "Tudo ou Nada" a24Y-
CC ou 1 1SV-CA, as Entradas Ánalógicas entre 0 e
1 0 V-CC e as Saíd as, que podem ser a.Relés (contactos
NA), a valores ente24 e 240V-CA ou 24V-CC, ou
por Transístores (lógicapositiva ou lógica negativa),
a 24 Y -CC (F ig. 2.34-a-b).
o 3BB "
31
Allmentôção
Fig. 2.31-a) Áulómato com 9 Enlradas
eTSaídasaReles
+ -
Fig. 2.34-b) Aatómato com 9 EntÌodas
e 7 Saídas a Transisíores
2.1.3.2.3 - Linguagens de programação
Para programar um autómato é necessário dispôr
duma Consola de Programação dedicada a esta
função ou mais vulgarmente dum simples
Computador no qual se introduz um programa
32
fornecido pelo fabricante do autómatoo comportando
uma ou várias linguagens de programação.
As l inguagens de Programação mais
wlgarmente utilizadas são:
a) Linguage ú " Liter al",baseada na linguagem
informática, pomitindo programar desde funções
simples sobre bits, palawas e blocos de funções até
operações lógicas ou aritméticas mais complexas-
Utiliza expressões do tipo IF..., T}IEN...,
ELSE..., WHILE..., DO..., etc.'
É usada pelos programadores mais avançados,
habituados à linguagem dos computadores.
É preterida por outros'tipos de linguagens de
programação mais adaptadas á tecnologia dos
autómatos, como:
b) Linguagem de Contactos ou linguagem
"Ladder'r (escada), baseada na simbologia dos
contactos eléctricos e das bobinas, é a mais comum,
dada a familiaridade ainda existente com os esquemas
eléctricos convencionais, todavia, eÍn virtude dos
autómatos programáveis terem tido a sua origem nos
Estados Unidos da América, a simbologia utilizada
pelos Microprocessadores destes aparelhos é baseada
na simbologia americana, actualmente homologada
pela norma IBC 1031.2, conforme apresentado no
quadro seguinte:
Símbolo Função
Seg. IEC 1082-l LADDER
j _t_T ContactoNA(EnffadaNA)
Lt Contacto 
NF
(Entrada NF)
Ligação
Horizontal
Ligação
Vertical
_l-.
ï
{F Bobina(Saída)
AlimentacËo
7 Saídag a TranaÍatorea
cM^-ATl-07/04
c) Linguagem por "Lista de Instruções" ou
Iinguagem "List' , baseada no emprego dos
operadores Booleanos uE", "OIJ", ....(quadro
seguinte), que associados a funções pré.-definidas de
temporização, contagem/descontagem, sequen-
ciadoras e outras , permitem equacionar duma forma
simples as diversas operações a realizar pelo
autómato.
Logigrama Função Lógica
t0.1
tú.2
uEu
(AND)
tS.r
tí.2
uouu
(oR)
t0.1
td.2
"E Negado"
(AÌ.{D NOT)
0.1
tç.2
"OU Negadot'(oR NOr)
d) Linguagem o Gralcet" paraos automatismos
sequenciais, baseada na divisão em etapas e transições
do funcionamento da máquina ou instalação conforme
simbologia do quadro seguinte:
2.1.3.3 - Interfaces de automatismo
Para permitir compatibilizar eléctricamente os
diversos componentes utilizados em circuitos de
automatização equipados com autómatos
programáveis, é preciso, na maioria das aplicações,
empregaÍ aparelhos desigrrados por interfaces de
automatismo que, de acordo com a respectiva
utilizaçãq podem ser classiÍicados em:
a) Interfaces de amplificação dos sinais de
saída, que permitem compatibilizar os interfaces das
Saídas Tudo ou Nada dos autómatos, com as
bobinas dechamada dos contactores depotência, que
exigem normalmente valores de corrente eléctrica
incompatíveis com aquelas saídas. Podem ser dotipo
electromecânico ou estáticos;
b) Interfaces de adaptação dos sinais de
entrada, que asseguram a adaptação dos diversos
componentes da detecção de informações e do
díátogo homem-máquina com as entradas dos
autómatos. Podem ser electromecânicos ou estáticos
para adaptar sinais Tudo ou Nada ou sinais
Analógicos (detecção contínua de nível ou de
temperaturan referências de potenciómetros,
conversão de sinais analógicos de tensão ou de
corrente em sinais numéricos ou o inverso, etc.);
c) Interfaces de isolamento, quÊ possibilitam
separar galvânicamentedois ou mais constituintes de
automatismo entre si ou enhe sinais e a fonte de
alimentação.
2.1.3.4 - Dispositivos' rr anti-pa rasitagem'f
Todos os circuitos eléctricos e electrónicos
estão sujeitos a perturbações transitórias provocadas
por sobretensões parasitas que se desenvolvem
quando, por exemplo, se corta a alimentação às
bobinas dos contactores existentes nesses circuitos.
Para eütar que estas perturba$e originem alterações
no funcionamento dos autómatos, é necessáriocolocar
em paralelo com aquelas bobinas, dispositivos
designados wlgarmente por anti-parasitas, que
limitam a energia desses sinais transitórios a níveis
satisfatórios.
Os dispositivos de anti-parasitagem mais
frequentemente empregues são o "circuito RC", a
"varistância" e o "díodo".
Símbolo Grafcst Função
;==!-l
- t | | |i l t l
l | J l
-T-
Etapa Inicial
.-rt l Etapa
+ Transição
Ligação Vertical
Ligação Horizontal
(Agulhagem)
Sequências
Simultâneas
cMÂ-ATl-07/04 J J
2.1.4 -Dispositivo de Potência
Também conhecida por Com andodePotência,
nesta função incluem-se todos os componentes
utilizados no comando e protecção dos accionadores
das máquinas ou instalações automatizadas.
2.1.4.1- Saídas-motor
Dado serem os motores eléctr icos os
accionadores mais frequentemente empregues,
designa-se por Saída-moíor ao conjunto dos aparelhos
que realizam o respectivo comando e protecção.
Em qualquer saída-motor há que teÍ em
consideraçãiiàs seguintes funções:
a) Seccìonamento
Necessário para isolar eléctricamente os
circuitos de potência e de comando da rede de
alimentação, de modo a possibilitar a manutenção ou
a reparação da instalação em total segurança, com o
equipamento fora de tensão.
Para este fim (fig. 2.35), podem usar-se:
- Seccionpdores;
- Intgtuptore.s;
- Interuuptores- seccionadores.
Seccionador
com fusíveis
lntemrptor-seccion ador
tripolar
Fí9. 2.35 - Aparelhos de Seccionamento
Dum modo geral todos estes aparelhos devem
poder ser "consignados", isto é, disporem dum
dispositivo que permita o seu bloqueio seguro e
eficaz na posição de abertura, por meio de I a 3
cadeados e além disso possuir um ou dois contactos
aux il iares'NA", decalados dos contactos de potência,
que deverão obrigatóriamente ser inseridos em série
no circuìto de comando da bobina do contactor ao
qual estão associados, de forma a garantir que o seu
fecho e abertura se dêem sempre em vazio.
b) Protecção contra curto'circuitos
Quando por qualquermotivo sedá uma ligagão
directa entre fases, entre fase e neutro ou entre fases
e a massa, ocorre um cilrto-círcuito, desenvolvendo-
se então, uma corïente eléctrica dum valor
extraordináriamente elevado.que se não for cortada
muito rápidamente, poderá provocar graves danos
nos componentes da instalação eléctrica.
Os dispositivos mais utilizados para efectuar
uma protecção eftcazcontra os curto'circuitos (fig.
2.36), são:
- os Corta-circuitos.fusíveís. do tipo "aM ou
de acompanhamento motor" para circuitos sujeitos
a pontas de corrente elevadas no momento da
colocação em serviço, como é o caso dos motores
eléctricos, dos electro-ímanes, dos transformadores,
etc., e do tipo " gC ou de distribuição" para circuitos
resistivoso onde não existem pontas de corrente
signifi cativas; existemem variados tamaúos, formas
e calibres;
- as Disjuntorgs magnëticos. que além de
protegerem contra os curto-citcuitos, também podem
ser equipados dum dispositivo de protecção contra os
contactos indirectos.
Fusíveis Disjuntor magnéiico tripolar
Fig. 2.36 - Prolecção coníro cutío-circuitos
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tripolar
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J.i cMA-Aï-O7/04
c) Protecção contrâ sobrecargas
Sempre que numa máquina é ultrapassado o
valor da corrente absorvida pelo motor, motivado
por razões mecânicas ou térmicas, dá-se uma
sobrecarga, a qual poderá originar defeitos de
isolamento nos cabosn queimarem-se os motores,
ets..
Como protecção contra as sobrecargas (fig.
2.37), utilizam-se:
- Relës térmicos;
- Relés de sondas térmicas" associados às
termistâncias inseridas nos enrolamantos dealguns
motores electricos;
- R.e:lés electomagnéticos de máxima
tztensidatle:
- Relés térmicos temqorizadores:
- Relés el ectrónicos multïfunções.
Os mais utilizados são os relés térmicoso
constituídos por um conjunto de bimetais que, ao
serem percorridos pela corrente eléctrica, aquecem
e dilatam. Se o valor da intensidade dessa corrente
elestrica ultrapassar o valor para o qual o relé está
regulado, função da utilização, dá-se um maior
aquecimento, donde uma maior dilatação dos
bimetais, o que vai provocar o disparo do relé
térmico, ou seja, a abertura do contacto auxiliar
'NFu e o fecho do contacto "NA" existentes no
mesmo.
Relé térnico tripolar
Fíg. 2.37 - Prolecção contÌa sobrecargos
cM.A-ATt-ü7/04
d) Comutação Tudo ou Nada
É, por assim dizet, a função principal do
Comando de Potência, que recebendo as ordens
provenientes do Tratamento das Informações,
estabelece ou interrompe a corrente electrica de
alimentação aos accionadores.
A peçu fundamental da Comutação Tudo ou
Nada, no comando de motores eléctricos, é o
C ontactor electr om agnétíco(fi g. 2' 38), cujoprincípio
de funcionamento é idêntico aodocontactor auxiliar,
descrito em 2.1 .3.1 ,mas cujos contactos, designados
por contactos de potêncía ou polos,em número de
3 ou 4, são construídos de forma a poderem suportar
correntes eléctricas de maior intensidade.
Normalmmte os conlactores elecftomagné-
Íicos possuem, além dos contactos de potência, um
oumais contactos auxiliares instantâneos uNAu e/ou
uNFu e neles também se podem encaixar blocos de
contactos auxiliares instantâneos ou temporizadosn
lal como nos contactores auxiliares, que serão
actuados em simultâneo com os polos do contactor'
quando a respectiva bobina for percorrida por uma
corrente eléctrica.
Contactor tripolar
com I contacto auxiliar
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Fíg. 2.38 - Coníaclores elearomognëtlcos
No mercado existem aparelhos que integram
várias ou todas as funções anteriores, num único
corpo, possibilitando economias de espaço ediúeiro,
permitindo á sua substituição fácil e rápida, no
interior dos equipamentos onde se encontram
instalados. E o caso dos Disjuntores'motor
magnelot.irmicos, dos C ontactor es-disjunlor es, et c,,
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