Modulo 2808_Teorico e Pratico-V1

MÓDULO 2808 SISTEMA DE CONTROLE, TRANSPORTE E SELEÇÃO DE PEÇAS MANUAL TEÓRICO E PRÁTICO

MÓDULO 2808 SISTEMA DE CONTROLE, TRANSPORTE E SELEÇÃO DE PEÇAS MANUAL TEÓRICO E PRÁTICO

MÓDULO 2808 - SISTEMA DE CONTROLE, TRANSPORTE E SELEÇÃO DE PEÇAS MANUAL TEÓRICO E PRÁTICO

SUMÁRIO

SUMÁRIO CAPÍTULO 1 - SISTEMA DE CONTROLE

1

CAPÍTULO 2 - CONCEITOS TEÓRICOS SOBRE SENSORES 2.1 INTRODUÇÃO

3 3

2.2

SELEÇÃO DE SENSORES

4

2.3

CARACTERÍSTICAS DOS SENSORES

5

2.4

CLASSIFICAÇÃO DOS SENSORES

6

CAPÍTULO 3 - SENSORES FOTOELÉTRICOS 3.1 SENSOR DE BARREIRA

8 9

3.2

SENSOR RETROREFLEXÍVEL

10

3.3

SENSOR DIFUSO

11

CAPÍTULO 4 - SENSORES INDUTIVOS

13

CAPÍTULO 5 - SENSOR DE COR

16

CAPÍTULO 6 - SENSOR DE CORTINA

17

CAPÍTULO 7 - ENCODER 7.1 ENCODER ABSOLUTO

18 20

7.2

21

ENCODER INCREMENTAL

CAPÍTULO 8 - MOTOR DE PASSO 8.1 MOTOR DE CAMPO MAGNÉTICO PERMANENTE

23 25

8.2

MOTOR DE RELUTÂNCIA VARIÁVEL

26

8.3

MOTOR HÍBRIDO

26

CAPÍTULO 9 - MOTOR DC 9.1 MODULAÇÃO POR LARGURA DE PULSO (PWM)

28 29

Esta apostila tem por objetivo único fornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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SUMÁRIO

CAPÍTULO 10 - SISTEMA DE CONTROLE, TRANSPORTE E SELEÇÃO DE PEÇAS 31 CAPÍTULO 11 - CLP2301 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL 11.1 PAINEL TRASEIRO

32 34

11.2 CONECTOR LATERAL

34

11.3 MÓDULO DE INTERFACE HOMEM / MÁQUINA

35

11.4 CONEXÃO ENTRE O MÓDULO 2808 E CLP2301

36

CAPÍTULO 12 – SDM 9431 MICROPROCESSADOR 12.1 CONECTOR SDM 9431

38 39

12.2 CONEXÃO ENTRE O MÓDULO 2808 E SDM 9431

40

CAPÍTULO 13 – DAQ AQUISIÇÃO DE DADOS 13.1 CONEXÃO ENTRE O MÓDULO 2808 E DAQ

42 42

CAPÍTULO 14 - EXPERIÊNCIAS 14.1 EXPERIÊNCIAS USANDO CLP 2301 14.1.1 EXPERIÊNCIA 0 – LEITURA 14.1.2 EXPERIÊNCIA 1 – SELECIONADOR 14.1.3 EXPERIÊNCIA 2 – PWM E ENCODER 14.1.4 EXPERIÊNCIA 3 – SENSOR DE COR 14.1.5 EXPERIÊNCIA 4 – SENSOR INDUTIVO 14.1.6 EXPERIÊNCIA 5 – SENSOR REFLEXIVO 14.1.7 EXPERIÊNCIA 6 – EXTRAS 14.1.8 EXPERIÊNCIA 7 – ESTEIRA COMPLETA 14.2 EXPERIÊNCIAS USANDO MICROCONTROLADOR SDM 9431

44 44 45 47 50 53 57 59 63 64 64

14.3 EXPERIÊNCIAS USANDO DAQ – AQUISIÇÃO DE DADOS – VIA PC 14.3.1 EXPERIÊNCIA 0 – LEITURA 14.3.2 EXPERIÊNCIA 1 – SELECIONADOR 14.3.3 EXPERIÊNCIA 2 – PWM E ENCODER 14.3.4 EXPERIÊNCIA 3 – SENSOR DE COR 14.3.5 EXPERIÊNCIA 4 – SENSOR INDUTIVO 14.3.6 EXPERIÊNCIA 5 – SENSOR REFLEXIVO 14.3.7 EXPERIÊNCIA 6 – EXTRAS 14.3.8 EXPERIÊNCIA 7 – ESTEIRA COMPLETA

66 67 70 72 75 79 81 85 86


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CAPÍTULO 1 – SISTEMA DE CONTROLE

CAPÍTULO 1 - SISTEMA DE CONTROLE Os sistemas de controle automáticos são amplamente utilizados em vários processos industriais, tais como, controle de tensão e freqüência em geração de energia elétrica; controle de temperatura em caldeiras a vapor ou fornos; controle de nível em reservatórios; controle de rotação de motores elétricos; controle automático de navegação em aviões, navios e naves espaciais; etc. As variáveis envolvidas em sistemas de controle em geral podem ser classificadas como discretas ou contínuas. As variáveis discretas possuem apenas dois níveis básicos: “alto” ou “baixo”; “ligado” ou “desligado”; “1” ou “0”; e como exemplos típicos pode-se citar os estados de sensores de proximidade, chaves finais de curso, termostatos, etc. Uma variável contínua pode variar continuamente entre o seu extremo de valores máximo e mínimo, exemplos típicos são os sinais de transdutores de temperatura como termopares, de posição ou nível como potenciômetros, etc. Um sistema de controle que utiliza variáveis tipicamente discretas é chamado de controle lógico combinacional / sequencial. Um exemplo de equipamento de controle que foi originariamente desenvolvido para manipular este tipo de variável em automações é o controlador lógico programável (CLP). Um sistema de controle que utiliza variáveis tipicamente contínuas é chamado de controle de processo contínuo. Exemplos de equipamentos que manipulam variáveis contínuas em controles automáticos são os controladores de malha. Estes controladores, dependendo do número de malhas de controle implementadas e de outras funções de processamento, podem ser classificados em Single-Loop, Multi-Loop, SDCD (Sistemas Digitais de Controle Distribuído), CLP, Computadores de Processo, etc. Na utilização desses equipamentos que são geralmente digitais, uma variável contínua freqüentemente é convertida em um número binário associado. Apesar de cada bit de informação do número em questão ser discreto, ainda assim o dado representativo da variável relacionada pode variar entre uma faixa de valores máximo e mínimo, proporcionais ao número de bits do dado. A necessidade de controle automático ou de malhas de controle contínuas não está relacionada apenas com o interesse da automação em si, mas sim ligada a questões mais fundamentais como estabilizar sistemas instáveis, rejeitar distúrbios, perturbações ou variações em um processo, planta ou modificar a dinâmica de um sistema. Uma das idéias fundamentais neste contexto é o conceito de realimentação ( feedback ). Basicamente um sinal de informação relacionado com a grandeza a ser controlada, como a de uma temperatura, pressão, velocidade, tensão, fluxo etc., é somado (subtraído) a um valor de referência desejado para a mesma. O erro resultante dessa operação é processado (atenuado/amplificado, filtrado, etc.) e excita a entrada do processo em questão. Geralmente em malhas de controle contínuo utilizam-se realimentações

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CAPÍTULO 1 – SISTEMA DE CONTROLE

negativas com a finalidade de estabilizar sistemas, rejeitar distúrbios e/ou modificar suas dinâmicas, daí o sinal de realimentação ser subtraído da referência desejada. É cada vez mais comum falar-se em sistemas automatizados, que não deixa de ser mais uma tentativa de tornar as máquinas mais parecidas com o ser humano, porém com um índice de erros muito menor. Neste caso, utilizam-se diferentes tipos de sensores, assemelhando-se aos sentidos humanos, para que seja possível fazer o reconhecimento do material ou objeto a ser analisado. Por exemplo, em indústrias de shampoos podem-se utilizar sensores de cor para reconhecer a embalagem e assim separar seus diferentes tipos e encaminhá-los a locais distintos. Para tal, faz-se necessário um controle eletrônico inteligente, capaz de interpretar os sinais emitidos pelo sensor e tomar uma decisão como, por exemplo, eliminar os objetos fora de um determinado padrão. É necessário, portanto, o conhecimento detalhado do funcionamento dos sensores a serem utilizados, bem como quais serão os recursos eletrônicos a serem desenvolvidos. A figura 1 mostra etapas de um sistema automatizado, neste caso uma esteira.

Figura 1 – Etapas de um s istema autom atizado.


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CAPÍTULO 2 – CONCEITOS TEÓRICOS SOBRE SENSORES

CAPÍTULO 2 - CONCEITOS TEÓRICOS SOBRE SENSORES 2.1

INTRODUÇÃO

Os sensores são dispositivos que mudam seu comportamento sob a ação de uma grandeza física, podendo fornecer diretamente ou indiretamente um sinal que indica alguma condição operacional. Quando operam diretamente, convertendo uma grandeza física em um sinal proporcional, são chamados de transdutores. Os de operação indireta alteram suas propriedades, como a resistência, a capacitância ou a indutância, sob ação de uma grandeza, de forma mais ou menos proporcional. Os sensores são dispositivos que mudam seu comportamento sob a ação de uma grandeza física, podendo fornecer diretamente ou indiretamente um sinal que indica alguma condição operacional. Quando operam diretamente, convertendo uma grandeza física em um sinal proporcional, são chamados de transdutores. Os de operação indireta alteram suas propriedades, como a resistência, a capacitância ou a indutância, sob ação de uma grandeza, de forma mais ou menos proporcional. O sinal de um sensor pode ser usado para detectar e sinalizar desvios em sistemas de alarme ou de controle, interagindo com os mesmos por meio de respostas elétricas que são resultantes de suas atuações. Sistemas de controle recebem informações do mundo exterior através de sensores, também denominados de detectores e transdutores de entrada, que são responsáveis pela detecção e medida de propriedade tais como temperatura, luz, composições químicas, movimento, etc. Estes dispositivos possibilitam fazer com que os sistemas sejam capazes de tomar decisões sobre o ambiente onde se encontram. As aplicações típicas de sensores são as de monitoração em geral, incluindo detecção e medição de informações. Entretanto alguns equipamentos eletrônicos podem usar sensores para propósitos de detecções não primarias. Por exemplo, as impressoras possuem sensores que detectam a ausência de papel. Muitas câmeras podem detectar níveis de luz e distâncias. Automóveis contem vários tipos de sensores incluindo os de medição de temperatura do motor, de composição de emissão de gás, de pressão do óleo, de velocidade, de uso de cintos de segurança, etc. Algumas das variáveis físicas que podem ser medidas com sensores comerciais são: 







Fluxo: fluídos em geral como consumo de combustível, velocidade e direção do vento, etc.; Força: como cisalhamento, peso, compressão, tração, torque, etc.; Concentração: líquidos ou gases como cloro, dióxido de azoto, dióxido de enxofre, dióxido de carbono, hidrogênio, monóxido de carbono, sulfito de hidrogênio, e outros; Dimensões (distância, altura e volume): como altímetros, sensores de nível, etc.;


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

Precipitação: detecção de ponto de orvalho, pluviômetro;



Pressão: absoluta ou diferencial, pressão em meio gasoso, em meio líquido, etc.;



Radiação: infravermelha, ultravioleta, etc.;



Temperatura: de meio gasoso, de meio líquido, de superfície sólida;



Umidade: do solo, umidade relativa do ar, etc.



Outras Variáveis: resistividade do solo; visibilidade; fumaça; chama e outras.

2.2

SELEÇÃO DE SENSORES

Atualmente existe uma vasta disponibilidade de sensores no mercado. Alguns deles já estão prontos para uso direto, contendo fontes de alimentação e componentes eletrônicos compatíveis com entradas de registradores, computadores, controladores, etc. A seleção do sensor adequado a uma aplicação ou projeto deve ser realizada atendendo as seguintes questões: 

Que propriedade se deseja medir?



Qual a faixa de medição desejada?



Que resolução e precisão são desejadas?



Qual a velocidade de resposta?



Qual o tipo de saída?



Qual nível de alimentação?

Após a seleção das questões básicas, a escolha do modelo e fabricante do sensor deve ser efetuada através da documentação técnica correspondente. É comum obter as informações de usuários que já possuem sistemas em funcionamento. Na documentação técnica dos sensores devem estar presentes, pelo menos, a faixa de trabalho e a precisão. A faixa de trabalho é o valor mínimo e o máximo que o sensor pode medir. Esta informação pode constar em catálogos so b outros termos, como “span” ou “range”. A precisão é relacionada ao erro que um sensor pode apresentar na leitura. Nas documentações técnicas, é praticamente obrigatória a apresentação do valor do erro apresentado pelo sensor durante a sua operação efetiva. Os erros podem ser apresentados em relação ao valor lido, em relação ao fundo de escala ou uma faixa de valor. A precisão e a faixa de trabalho são os elementos mais importantes para a escolha do sensor. Entretanto, ao efetuar a leitura de um catálogo, se depara com outros parâmetros apresentados em grandezas como mV (milivolt), mA (miliampère), entre outras. A razão de se apresentar essas unidades são os sinais de saída dos sensores. Nesse caso, os sensores podem ser considerados os elementos que irão transformar a variável de Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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interesse em um sinal elétrico que possa ser enviado a um elemento leitor. Esses tipos de sensores são denominados transdutores, que são basicamente elementos que transformam um tipo de sinal em outro. Nos transdutores, devido ao valor esperado possuir uma unidade diferente do valor disponível, a relação entre os dois valores é expressa pela sensibilidade, a relação entre a unidade de saída pela unidade de entrada. Quanto maior a sensibilidade, maior o nível de saída apresentado pelo transdutor para um determinado valor de entrada. A forma como um transdutor transforma um tipo de variável em outro é conhecida como princípio de transdução, cuja essência é baseada em fenômenos físicos, como por exemplo, a alteração da dimensão de um elemento que modifica sua resistência elétrica correspondente, como acontece em alguns transdutores de força.

2.3

CARACTERÍSTICAS DOS SENSORES

Linearidade: É o grau de proporcionalidade entre o sinal gerado e a grandeza física correspondente. Quanto maior esta característica, mais fiel é a resposta do sensor ao estímulo. Os sensores mais usados são geralmente aqueles que apresentam ações lineares. Os sensores não lineares são usados em faixas limitadas, em que os desvios são aceitáveis, ou com adaptadores especiais, que tornam lineares os sinais resultantes. Faixa de atuação: É o intervalo de valores da grandeza em que pode ser usado o sensor. Resolução: Define-se como resolução o menor incremento da grandeza física medida que provoca uma mudança mensurável no nível do sinal de saída do sensor. No caso de sensores digitais, a resolução vai estar representada pelo menor incremento da grandeza física medida que provoca uma mudança de um bit na leitura da medição correspondente. Sensibilidade: A sensibilidade é a relação de transferência do sensor, ou seja, a relação entre a variação do sinal elétrico entregue na saída pela variação da grandeza física medida. Range (Faixa): Define-se como faixa ou range todos os níveis de amplitude da grandeza física medida nos quais se supõe que o sensor pode operar dentro da precisão especificada. Histerese: É à relação em porcentagem (%) do ponto de operação e o ponto de modificação da saída correspondente. Geralmente esta característica esta relacionada a sensores com ações não lineares. Exatidão ou Erro: Dada uma determinada grandeza física a ser medida, a exatidão é a diferença absoluta entre o valor do sinal de saída entregue pelo sensor e o valor do sinal ideal que o sensor deveria fornecer para esse determinado valor de grandeza física. Relação Sinal / Ruído: É a relação entre a potência de um sinal qualquer entregue na saída do instrumento e a potência do sinal de ruído agregado ao sinal original. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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Resposta em Frequência: Qualquer sistema eletrônico que manuseia sinais elétricos tem suas limitações em frequência, isto é, sinais em determinadas frequências são adequadamente reproduzidos e em outras não. No caso dos sensores a grandeza física medida varia sua amplitude com uma determinada faixa de freqüência. Desta forma define-se resposta em frequência de um sensor como a faixa do espectro que esse consegue reproduzir com precisão.

2.4

CLASSIFICAÇÃO DOS SENSORES

Os transdutores podem ser divididos em: ativos e passivos, digitais e analógicos. Os transdutores ativos geram a variável de saída (sinal elétrico) excitada pela própria variável de entrada, isto é, não necessita de alimentação externa. É o caso de um sensor de radiação solar que utiliza o efeito termopilha como princípio de transdução. Conforme a intensidade da radiação solar, este tipo de sensor gera uma corrente elétrica que é proporcional à energia solar aplicada. Um outro exemplo é o do sensor de velocidade que utiliza um gerador como elemento de transdução, gerando uma tensão elétrica proporcional à rotação do seu elemento sensor. A figura 2 ilustra um transdutor ativo em medições de velocidade de ventos.

Figura 2 – Transduto r ativo.

Os transdutores passivos necessitam de uma alimentação externa, como ilustra a figura 3. É o caso, por exemplo, de transdutor que utiliza a variação da resistência elétrica como princípio de transdução. É possível encontrar sensor para medir a direção do vento que utiliza potenciômetro para indicar a direção. Para medir a variação da resistência é necessário aplicar uma tensão e observar a variação da corrente elétrica do circuito associado ao mesmo. Para esse tipo de transdutor deve- se observar a “qualidade” da alimentação. No exemplo, caso a tensão de alimentação varie, a leitura irá variar proporcionalmente, introduzindo um erro adicional no sistema. Tais erros podem ser compensados eletronicamente e os fabricantes devem indicar a variação permissível da alimentação para o sensor utilizado. A vantagem dos sistemas ativos está na possibilidade de se obter maior sensibilidade nos transdutores através do uso de dispositivos amplificadores.


6



Figura 3 – Transdu tor passivo.

Uma outra divisão se refere aos sensores digitais e analógicos. Os analógicos possuem como característica sinais contínuos que portam na sua intensidade o valor de interesse. Os digitais se caracterizam pela lógica de dígitos binários. Por exemplo, um sensor de presença, como encontrado em portas automáticas de aeroportos, indica apenas a presença ou a ausência de transeunte por meio de uma mudança de estado. Podem ser utilizados também para medir rotações de sistemas mecânicos, onde registrando o período da modificação de estado tem-se o tempo de uma rotação e, consequentemente, a freqüência de giro. Medidores de velocidade de vento utilizam este princípio. A figura 4 ilustra um gráfico resultante desse processo de medição, a distância horizontal entre pulsos é o tempo resultante. Portanto, o inverso do tempo entre ocorrências é a frequência de rotação do sistema que é p roporcional a velocidade do vento.

Figura 4 – D a d o s n a f o r m a d e p u l s o s .


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CAPÍTULO 3 – SENSORES FOTOELÉTRICOS

CAPÍTULO 3 - SENSORES FOTOELÉTRICOS Os sensores fotoelétricos ou ópticos utilizam feixes de luz para detectar um objeto. O seu princípio de funcionamento baseia-se em dois circuitos: um emissor do feixe de luz e o receptor do mesmo. O emissor pode ser um fotodiodo e o receptor um fototransistor sensível à luz vinda do emissor. A luz gerada pelo emissor deve atingir o receptor com intensidade suficiente para fazer com que o sensor comute sua saída. A figura 5 ilustra o princípio de funcionamento de um sensor fotoelétrico. Receptor

Anal isador de Estado de Frequência Saída

Emissor

&

Sincronismo entre Emissor e Receptor Figura 5 – Princ ípio de fu nc ion amen to.

O sinal de luz gerado pelo emissor óptico é modulado numa determinada frequência e/ou nível. O receptor do sinal do sensor é acoplado a um filtro que somente considera sinais com mesma natureza do emissor. Essa característica é empregada no sensor óptico para minimizar os efeitos de possíveis interferências causadas por outras fontes luminosas que não o emissor. A figura 6 ilustra um diagrama de blocos de um sensor óptico típico. Fonte

G

Os cilador

Vcc

& Emis sor

R ec eptor

Pré Analisa dor de amplificador Frequência

Saída GND Indicador de Discriminador Estado

Estágio de Saída

Figura 6 – Diagram a de b loc os de o peração d e um sens or óptico .

A figura 4 divide-se da seguinte forma: 

Oscilador : gera um sinal elétrico modulado e envia ao emissor;


8













Emissor : transforma o sinal elétrico vindo do oscilador em um feixe de luz pulsante (modulado), sendo executada a emissão do sinal físico; Receptor : converte o sinal de luz pulsante em um sinal elétrico modulado; Pré-amplificador : ajusta o sinal elétrico modulado vindo do receptor a níveis compatíveis com o circuito eletrônico do sensor; Analisador de frequência: compara a frequência do sinal recebido pelo receptor com a frequência do sinal gerado pelo emissor, considerando apenas os sinais que sejam compatíveis; Discriminador : compara o nível do sinal recebido do analisador de frequência com níveis preestabelecidos, definindo o estado do sensor;



Estágio de saída: recebe o sinal do discriminador e aciona a saída correspondente;



Led: indicador de estado, sendo acionado pelo discriminador;



Fonte de alimentação: a alimentação do circuito do sensor é feita por um regulador interno.

Os sensores fotoelétricos são utilizados onde uma detecção sem contato físico do objeto a ser detectado é requerida. Comparado com os sensores de proximidade, o sensor fotoelétrico possui uma zona de sensoriamento muito maior. Com os sensores de barreira, é possível monitorar distância com mais de 20 metros. Existem alguns tipos básicos de sensores fotoelétricos.

3.1

SENSOR DE BARREIRA

Nos sensores fotoelétricos tipo barreira o transmissor e o receptor estão em unidades separadas e são montado um de frente para o outro de modo que o receptor receba sempre a luz emitida pelo emissor. O transmissor emite uma luz pulsante no alcance de onda infravermelho ou vermelho visível. Quando o objeto a ser detectado interrompe o feixe de luz, a saída é acionada, como indicado na figura 7.

Figura 7 – Pr inc ípio de f un cio nam ento do sens or foto elé trico tipo barreira. Esta apostila tem por objetivo único fornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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Nos sensores de barreira, o feixe propaga somente em um sentido (do transmissor ao receptor). Efeitos desfavoráveis como poeira no ar, sujeiras nas lentes, fumaça ou serração, não interferem diretamente no sistema. Um sensor de barreira é distinguido pelo alcance. As características da zona de sensoriamento podem ser facilmente descritas: um objeto deve ter no mínimo o tamanho do eixo óptico, ou seja, o tamanho da superfície sensora ou das suas lentes, para permitir uma detecção segura. Isso vale também para a distância total entre o transmissor e receptor. Os sensores tipo barreira têm funcionamento adequado com objetos opacos ou translúcidos. No caso de objetos transparentes, o feixe de luz não é suficientemente interrompido. Um sensor de barreira deve operar com sensibilidade alta para assegurar uma máxima confiabilidade operacional. Uma exceção é a detecção de objetos parcialmente transparentes. A sensibilidade deve ser reduzida conforme a necessidade. Os modelos usados em automação industrial chegam até uma distância de 40 metros, já nos modelos utilizados em automação predial pode-se trabalhar até uma distância de 100 metros. A figura 4 ilustra um conjunto de sensor foto-elétrico tipo barreira.

Figura 8 – Sensor de barreira.

3.2

SENSOR RETROREFLEXÍVEL

Nos sensores fotoelétricos do tipo retroreflexíveis o emissor e o receptor estão em uma única unidade e um espelho prismático é instalado na frente do sensor, como ilustra a figura 9. A luz emitida é refletida pelo refletor e chega ao receptor. Quando um objeto interrompe este caminho a saída do sensor é acionada.


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Figura 9 – Pr inc ípio de fun cio nam ento de u m sens or retro reflexível.

Os sensores retrorefletivos são adequados para detectar objetos opacos, translúcidos e até transparentes, porque o feixe de luz precisa passar pelo objeto duas vezes, sendo assim atenuadas duas vezes mais do que com um sensor de barreira. Um cuidado especial deve ser tomado com objetos muito refletivos, pois a luz pode refletir no próprio objeto e retornar ao receptor e assim o objeto não serão detectados. Neste caso deve-se tomar cuidados especiais na instalação, montando o sensor a 45 graus da face refletiva do objeto. Há também os sensores refletivos com filtro polarizador incorporados. Esses filtros instalados tanto no emissor como no receptor fazem com que somente a luz refletida pelo refletor prismático chegue ao receptor. Esse tipo de recurso facilita a instalação no caso de objetos refletivos, bem como no caso de objetos transparentes. Sensores retrorefletivos sem filtro polarizador operam na área de infravermelho, sistemas com filtros polarizadores operam na área de luz vermelha visível. Uma vantagem dos sensores tipo refletivo em relação ao do tipo barreira é a facilidade de instalação, pois somente a conexão de um cabo é necessária, uma vez que os transmissores e receptores estão integrados em um único corpo. As distâncias de trabalho deste tipo de sensor também são grandes e estão na faixa de até 30 metros, aproximadamente. O tamanho da zona de reflexão pode ser facilmente estabelecido, o objeto deve ter o tamanho da lente e do refletor, direcionados diretamente em frente aos mesmos. Para uma detecção segura de objetos menores é utilizado um refletor prismático menor.

3.3

SENSOR DIFUSO

Um sensor difuso é utilizado para a detecção direta de objetos. Assim como em um sensor retroreflexívo, o transmissor e receptor estão incorporados em uma única unidade. O transmissor emite luz que é refletida pelo próprio objeto a ser detectado e é visto pelo receptor. Este sistema não avalia a interrupção do feixe de luz, mas a luz refletida pelo objeto. A luz transmitida neste sistema é pulsante. Esta apostila tem por objetivo único fornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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Neste tipo de sensor deve ser tomado cuidado especial com a cor do objeto. Como o receptor detecta a luz refletida pelo objeto, a cor e rugosidade do mesmo influenciam no índice de reflexão da luz, logo o sensor irá detectar objetos de cores claras a uma distância maior do que os objetos de cores escuras. No entanto, essa desvantagem é utilizada como recurso, por exemplo, na detecção de marcas em películas plásticas em sistemas de embalagem. A distância máxima entre este tipo sensor e o objeto a ser detectado está na faixa de 2 metros, bem menor que nos tipos barreira e refletivo, mas há grande vantagem na facilidade de instalação. Uma vez que os transmissores e receptores estão integrados em um único corpo, é necessário somente à ligação de um cabo. Como no caso do sensor de barreira, um sensor difuso deve sempre ser operado com sensibilidade máxima, para atingir a máxima confiabilidade operacional. Um plano de fundo interferente é uma exceção. O plano de fundo deve ser suprimido reduzindo a sensibilidade. Deve ser levado em consideração que não somente o alcance é reduzido como também a zona morta em frente à lente aumenta. O sistema, dessa maneira, fica mais susceptível a poeira, névoa, etc.


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CAPÍTULO 4 – SENSORES INDUTIVOS

CAPÍTULO 4 - SENSORES INDUTIVOS Os sensores de proximidade indutivos são dispositivos eletroeletrônicos capazes de detectar a aproximação de peças, componentes, elementos de máquinas, etc. A detecção ocorre sem que haja o contato físico entre o elemento e o sensor. Isto aumenta a vida útil do sensor, uma vez que estes sensores não possuem peças móveis sujeitas a desgastes mecânicos. Muitas das aplicações onde eram empregadas chaves fim-de-curso passaram a optar pelos sensores indutivos devido a sua detecção sem contato e elevada vida útil. Sensores indutivos operam segundo o princípio de que havendo um movimento relativo entre um campo magnético e um condutor, uma corrente poderá ser induzida no condutor. Usualmente, o condutor é um fio, e esse fio é enrolado de tal maneira a produzir uma bobina. Assim que o campo magnético passa pela bobina, ele induz na mesma uma tensão que é proporcional à intensidade do campo magnético, à velocidade do movimento e ao número de espiras do fio da bobina. A relutância em circuitos magnéticos é o equivalente à resistência em circuitos elétricos. Um caminho de baixa relutância é um bom condutor magnético. Como exemplo, se um material ferromagnético é aproximado de um imã permanente, o campo que circunda o imã aumenta em intensidade, fazendo com que o fluxo seja redirecionado para passar através do material. Os sensores de proximidade indutivos funcionam gerando um campo magnético à sua frente. Eles consistem de uma bobina sobre um núcleo de ferrite, um oscilador, um circuito detector e um circuito de saída. A bobina faz parte de um circuito oscilador que gera um sinal de tensão senoidal. Quando um objeto-alvo metálico ferroso ou não-ferroso penetra no campo, a perda de energia ocasionada pelas correntes de fuga no objeto, resulta numa amplitude de oscilação menor. Um circuito detector então reconhece esta mudança específica de amplitude e, dependendo da magnitude da mudança gera um sinal de comando para o circuito de saída do sistema. A figura 10 ilustra o princípio de funcionamento de um sensor indutivo.

Figur a 10 – Princípio d e func ionam ento d e um senso r ind utivo.


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À distância de atuação dos sensores indutivos não é muito grande, pode-se encontrar modelos com distância sensora típica de 30 mm. E importante observar que os catálogos dos fabricantes sempre informam a distância sensora nominal baseada em um objeto-alvo padrão de aço, chamado alvo padrão. O alvo padrão é uma plaqueta quadrada de aço doce, com 1 mm de espessura, com comprimentos dos lados iguais ao diâmetro da face ativa. No entanto, à distância sensora operacional varia com o tipo de metal e necessita ser multiplicada por um fator de redução. O fator de redução é usado para determinar o alcance quando se deseja detectar outros materiais que não o aço doce padrão. A composição química do objeto-alvo tem grande efeito no alcance de detectores de proximidade indutivos. Caso o material de seu objeto-alvo seja de um outro material, deve-se multiplicar a distância sensora informada através do fator de redução, conforme tabela 1, para se determinar o alcance específico para aquele alvo.

MATERIAL DO OBJETO

FATOR DE REDUÇÃO

Aço doce

1,00

Aço inoxidável

0,85

Latão

0,50

Alumínio

0,45

Cobre

0,40

Tabela 1 – Fator de r edu ção p ara ou tro s m ateriais di feren tes d o aço d oc e.

O tamanho e a forma do alvo também podem afetar o alcance. Os seguintes pontos devem ser usados como orientação geral quanto ao tamanho e à forma de um objeto: 

Alvos planos são preferíveis;



Alvos arredondados podem diminuir o alcance;



Materiais não-ferrosos normalmente diminuem o alcance (válido somente para as versões de sensores que detectam todos os metais);



Alvos menores que a face ativa, tipicamente reduzem o alcance do sensor;



Alvos maiores que a face ativa podem aumentar o alcance;



Películas, folhas e filmes metálicos podem aumentar o alcance.

Para um alvo que executa movimento cíclico, aproximando e afastando-se do sensor (especialmente para sensores digitais), a histerese resultante pode tornar-se uma característica importante, uma vez que irá evitar oscilações (comutações) na saída do sensor quando o mesmo estiver sujeito a choques e vibrações ou quando o alvo estiver posicionado exatamente no ponto de alcance nominal do sensor. Os sensores indutivos são utilizados em posicionamentos de peças em máquinas de produção automática, elemento contador em equipamentos de seleção ou esteiras transportadoras, sensor de Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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proximidade em portões ou elevadores, gerador de pulso para monitoramento de rotação, detecção de posição de trilhos em pátios de ferrovia, etc. A maioria dos sensores indutivos disponíveis no mercado é para a detecção de presença (ou ausência), mas também há modelos que possuem uma saída analógica proporcional à distância do objeto à face sensora que são utilizados em algumas aplicações específicas. Os sensores indutivos podem ser do tipo blindados e não blindados. A construção blindada inclui uma faixa metálica que envolve o conjunto núcleo de ferrite/bobina. Já os sensores não blindados não possuem essa faixa. A figura 11 apresenta um sensor indutivo blindado e um sensor indutivo não blindado.

Figu ra 11 – Senso res ind utivos blind ados e não-blindado s.

Atualmente há uma ampla gama de modelos com dimensões e formatos diversos de sensores, o que permite a aplicação destes em locais de dimensões reduzidas. A figura 12 ilustra um sensor indutivo típico de mercado e a figura 13 representa o seu circuito interno.

Figu ra 12 – Sens or i nd ut ivo típi co .

Figu ra 13 – Circuito in terno do senso r de prox imid ade indutivo básico. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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CAPÍTULO 5 – SENSOR DE COR

CAPÍTULO 5 - SENSOR DE COR A cor pode ser um importante fator na automação. Seja na identificação, classificação, checagem ou avaliação de um produto. Os sensores de cor são utilizados para a detecção sem contato de objetos opacos e transparentes, com base em suas cores. Os transmissores emitem pulsos de luz nas três cores básicas, vermelho, verde e azul, os quais são refletidos por um objeto. A luz recebida pelo receptor é amplificada, digitalizada e avaliada por meio de um microprocessador. Se o valor do sinal corresponder a um valor de referência lido anteriormente, a saída chaveada será ativada. O sensor de cor tem a finalidade reconhecer cores distintas, previamente configuradas. Alguns sensores baseiam-se no modelo de cores RGB, que é um modelo aditivo no qual o vermelho, o verde e o azul são combinados de várias maneiras para reproduzir outras cores. O nome do modelo e a abreviação RGB vêm das três cores primárias: vermelho, verde e azul (Red , Green e Blue, em inglês). Para reconhecer a cor, o sensor emite uma luz sobre os objetos a serem inspecionados e através da radiação refletida calcula as coordenadas de cromaticidade (níveis de verde, vermelho e azul), após isto, compara-as com os valores de referência das cores previamente armazenadas. Se estes valores estiverem dentro de uma faixa de tolerância determinada, é ativada uma de suas saídas lógicas. Os sensores de cor podem detectar tanto as cores de objetos opacos através de suas reflexões (luz incidente) como as de materiais transparentes em luz transmitida, por onde é utilizado um refletor. No entanto, o sensor pode reconhecer as cores de objetos muito brilhantes como sendo acromáticas na luz incidente. Este problema pode ser resolvido inclinando-se o sensor.

Figur a 14 – Sensor de co r.


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CAPÍTULO 6 – SENSOR DE CORTINA

CAPÍTULO 6 - SENSOR DE CORTINA As cortinas de luz (também chamadas de grades de luz, sensores fotoelétricos ou bordas de portas) são formadas por uma fileira de elementos transmissores infravermelhos em uma carcaça e por uma fileira de elementos receptores em uma carcaça separada. As duas carcaças são montadas voltadas uma à outra para criar um feixe de luz, no qual cada receptor reconhece a luz emitida por um ou mais transmissores. Quando um alvo (tal como um braço ou uma perna) interrompe um ou mais feixes de luz, o receptor não vê mais a luz de seus transmissores correspondentes e aciona o alarme para mudar de condição. Esses dispositivos podem possuir desde quatro até vinte feixes de luz entre os elementos sensores. A atribuição é definida pelo comprimento de região a ser monitorada. O tempo de resposta é um dos fatores mais importantes que devem ser considerados ao ser calculados a distância mínima de segurança adequada. O tempo de resposta de uma cortina de luz é o tempo que uma cortina de luz leva para transmitir o sinal de alarme à interface de segurança ou ao elemento de controle da máquina depois que o campo de proteção foi interrompido. O tempo de resposta geral do sistema de segurança da cortina de luz inclui o tempo de resposta da cortina de luz, o tempo de resposta de qualquer interface interposta (tal como um controlador de segurança ou controlador lógico programável de segurança) e o tempo de resposta dos elementos de controle primários da máquina (por exemplo, contato do motor ou relê de controle). Esses dispositivos são utilizados principalmente em sistemas de segurança de máquinas de indústrias metalúrgicas em que os operários podem sofrer graves ferimentos em função da movimentação das máquinas, como prensas ou esteiras transportadoras. Além disso, podem ser utilizados na detecção de pessoas em elevadores (sistemas antifechamento nas portas) ou em controle de acesso a estacionamentos.

Figu ra 15 – Sensor d e cortina de luz.


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CAPÍTULO 7 – ENCODER

CAPÍTULO 7 - ENCODER O encoder é um transdutor que converte um deslocamento mecânico em pulsos elétricos. Ele realiza as chamadas “medidas indiretas”, isto é, mede o deslocamento linear de um

eixo qualquer através do deslocamento angular do eixo do motor, através de um acoplamento (conexão mecânica direta ao eixo do motor) ou transmissão de movimento através de correias e polias. A figura 16 ilustra sua estrutura.

Figu ra 16 – Estrutura de um enco der.

O disco perfurado é o responsável pela passagem ou não da luz ate os elementos sensíveis, como mostra a figura 17.


18



Figu ra 17 – Elem ento s sens íveis do enco der.

Na figura 18, pode-se observar os três sinais do encoder. Os sinais A e B são os que fornecem a indicação da posição e também o sentido de giro. Este é determinado pela fase dos canais, ou seja, se o canal A estiver 90º avançado em relação a B, o encoder estará girando no sentido horário. Se o canal A estiver 90º atrasado em relação a B, o encoder estará girando no sentido anti-horário. Periodo do Sinal 360º

Canal A

Canal B 90º

Resolusão Pulso de Referência

Figu ra 18 – Sinais do enco der

Os cinco principais parâmetros que determinam a performance do encoder são: 

Resolução: É o menor incremento de contagem que o dispositivo pode fornecer. Trata-se do numero de pulsos emitidos por rotação. Quanto maior o numero de pulsos, maior a resolução e vice-versa.



Graduação: É a distancia entre janelas da escala graduada.



Precisão: Trata-se por precisão o erro real do transdutor.



Interpretação: É a contagem das bordas do sinal digitalizado.



Classe de precisão: É a faixa de erro utilizada para classificar o encoder .

Basicamente, há dois tipos de encoder : o incremental e o absoluto. O encoder incremental gera pulso para a eletrônica subsequente, porem, quando parado, não há sinal algum na sua saída. Isto significa que, para a máquina saber onde ela esta, é Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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necessária a movimentação do encoder . A partir daí a maquina conta o numero de pulsos gerados. Uma maquina equipada com este tipo de encoder ao ser desligada, necessita de um novo referenciamento. O encoder absoluto gera uma palavra de 6 a 8 bits de uma única vez, e não serialmente. Além de maior precisão, uma maquina que usa este tipo de dispositivo não necessita ser referenciada a pós seu desligamento. A figura 19 mostra a diferença entre os discos perfurados do encoder incremental e absoluto. A equação (10) representa a formula utilizada para dimensionar um encoder .

Figu ra 19 – D i s c o p e r f u r ad o d o e n c o d e r i n c r e m e n t al e a b s o l u t o .

Np

PA

(10) Int * Re s onde Np é o número de pulsos do encoder ; PA é o passo de fuso maquina; In t é o fator de interpolação e Res é a resolução da maquina.

7.1



das esferas da

ENCODER ABSOLUTO

O elemento básico de um encoder absoluto é um disco de vidro estampado por um padrão de trilhas concêntricas. Feixes de luz atravessam cada trilha para iluminar fotosensores individuais, o qual fornece sempre a posição absoluta de um objeto e não existe contato físico para que ocorra a detecção. Feita essa detecção, definimos a posição absoluta do encoder através de um código.

Figu ra 20 – En co der de cód ig o bin ário pad rão. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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O código mais empregado é o binário, pois este é facilmente manipulado por um circuito relativamente simples e, com isso, não se faz necessário nenhum tipo de conversão para se obter à posição real do encoder . O código é extraído diretamente do disco (que está em rotação). O sincronismo e a aquisição da posição no momento da variação entre dois códigos tornam-se muito difíceis, tornando-os mais susceptíveis a erros, como ocorre com os seguintes códigos binários consecutivos, o 7 (0111) e o 8 (1000), onde é possível notar que a variação do nível zero para um e um para zero ocorre em todos os bits, e uma leitura feita no momento da transição pode resultar em um valor completamente errado.

Figu ra 21 – Enc od er abs ol uto co m bas e bin ária p adr ão.

Como o mau alinhamento das fotocélulas pode causar erros de leitura, uma solução comum é o uso de um disco estampado em Código Gray, em lugar do código binário padrão. O Código Gray é um código digital com a propriedade de que duas palavras códigos consecutivas diferem apenas de 1 bit, conforme pode ser visualizado na fig. 22.

Figu ra 22 – E n c o d e r a b s o l u t o c o m b a s e n o c ó d i g o d e G r a y .

7.2

ENCODER INCREMENTAL

O encoder incremental possui apenas uma trilha com dentes igualmente espaçados (figura 23). A posição do objeto é determinada pela contagem do número de dentes que passam na frente de um fotossensor, onde cada dente representa um ângulo conhecido. Este sistema requer um ponto de referência inicial. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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Figu ra 23 – Encod er incremental.

A resolução de um encoder incremental é dada pela relação pulsos/revolução (normalmente chamado de PPR), isto é, o encoder gera uma certa quantidade de pulsos elétricos por uma revolução dele próprio. Para se determinar à resolução basta pegar, por exemplo, o número de pulsos que passam em uma revolução propriamente dita e dividi-lo por um ângulo de uma revolução (360°). Se um encoder fornecesse 720 pulsos/revolução, neste caso teríamos uma resolução de 2 pulsos por grau da trilha, ou poderíamos interpretar que seria gerado um pulso elétrico a cada 0,5º mecânicos. A precisão de um encoder incremental depende de fatores mecânicos, elétricos e ambientais, que são: erros na escala das janelas do disco, excentricidade do disco, excentricidade das janelas, erro introduzido na leitura eletrônica dos sinais, temperatura de operação e nos próprios componentes transmissores e receptores de luz.


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CAPÍTULO 8 – MOTOR DE PASSO

CAPÍTULO 8 - MOTOR DE PASSO Trata-se de um dispositivo que transforma um pulso elétrico em um movimento angular de rotação. O eixo do motor roda por um ângulo específico a cada pulso aplicado. Este ângulo, ou deslocamento efetuado repete precisamente com cada pulso aplicado, através de uma lógica de amplificação. Devido a este movimento angular fixo, preciso e repetitivo, este tipo de motor possui a habilidade para controle de velocidade, posição ou direção de cargas. Assim, a partir de uma posição inicial, pode-se deslocar uma carga, em uma certa direção, a uma distância proporcional ao número de pulsos aplicados ao motor e, invertendo-se o sentido do deslocamento, retorna-se a carga a posição inicial aplicando-se o mesmo número de pulsos anterior. A repetibilidade deste movimento é muito precisa, podendo ter um erro geralmente menor que 5% em um único passo. Este erro é não acumulativo em relação à distância posicionada, ou ao número de vezes que se reposiciona a carga. O motor de passo é geralmente controlado por uma tensão contínua aplicada por uma lógica através de um circuito amplificador (“driver”). Os tamanhos comuns dos passos

variam entre 0,8º até 30º por passo. Posicionamentos lineares podem ser conseguidos, transformando o movimento angular em linear por meio de polias acopladas ao eixo do motor. Os motores de passo podem ser divididos, dependendo da construção, em três grupos principais: 

Motor de campo magnético permanente (PM);



Motor de relutância variável (VR);



Motor híbrido.

Os motores dos tipos campo magnético permanente e relutância variável são normalmente encontrados na configuração de três ou quatro fases, enquanto que os do tipo híbrido estão somente disponíveis na forma de quatro fases. A figura 24 mostra os diagramas e identificações de fases para os diversos tipos. As cores das terminações dos enrolamentos indicadas ainda não foram padronizadas, porém são usadas por grande número de fabricantes.


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Figu ra 24 – Diagr am as e iden tific ações d e fases

Com relação ao tipo de conexão dos seus enrolamentos internos este motor pode ser classificado como:

Unipolar

Bipolar





No motor unipolar uma das extremidades dos enrolamentos está conectada a fonte DC que alimenta o motor, as outras extremidades serão chaveadas para o nível terra através do circuito de controle.

Figu ra 25 – Motor un ipolar.


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No motor bipolar as extremidades dos enrolamentos estão disponíveis extensamente e o circuito de controle deverá aplicar tensões de polaridades inversas nestes enrolamentos, conforme descrito posteriormente.

Figu ra 26 – Motor bip olar.

8.1

MOTOR DE CAMPO MAGNÉTICO PERMANENTE

O motor de campo magnético permanente emprega um rotor radial permanente magnetizado (imã). Quando cada fase está energizada na sequência de um modo de operação, o fluxo resultante no estator reage com o fluxo do rotor, alinhando os dois campos ao longo do eixo de relutância mínima. Isto resulta no movimento de um passo do rotor, quando cada fase do estator está energizada. Estes motores são disponíveis com ângulos de passos de 90º, 120º e na faixa de 7,5º a 18º. Os motores PM têm como vantagens bom torque residual e bom amortecimento. E como desvantagens alta inércia do rotor e funcionamento afetado por modificações nas forças magnéticas do campo.

Figura 27 – Diagrama esq uemático d e um mo tor PM d e quatro fases.


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CAPÍTULO 8 – MOTOR DE PASSO 8.2

MOTOR DE RELUTÂNCIA VARIÁVEL

Este motor consiste de um rotor cilíndrico com dentes radiais e estator que tem um número diferente de dentes do rotor, com bobinas colocadas em torno de cada dente do estator. A figura 28 mostra a configuração de um motor VR de três fases e passo de 15º. Quando uma das fases do motor está energizada, o rotor moverá para a posição onde quatro de seus dentes, alinhem com os dentes energizados do estator. O deslocamento do rotor de sua posição resultará no desenvolvimento de um toque de ação contrária. O rotor de ferro mole não tem praticamente magnetismo residual, o motor não desenvolverá torque na condição desenergizado. Os motores de relutância variável são obtidos com passos de 15º e podem operar em velocidade de passos rápido e tem boa resposta devido à pequena inércia do rotor. Existem, entretanto, tendências a ressonâncias e oscilações devido à ausência de amortecimento inerente. Estes motores têm como vantagens o auto torque, em relação à inércia, e a capacidade de altas velocidades de passos. Porém, apresentam como desvantagens o fato de não possuir torque residual e estão sujeitos à ressonância.

Figu ra 28 – Diagr am a esq uem átic o d e um m ot or V R de três fases .

8.3

MOTOR HÍBRIDO

A construção de um motor híbrido representa a combinação dos dois tipos descritos anteriormente. O rotor consiste de um cilindro magnético, axialmente magnetizado, montado em um eixo e colocado entre duas capas de ferro laminadas ou sólidas. O estator em oito pólos salientes, com dentes radiais em cada face do pólo, o qual contém enrolamentos bifilares. As principais características deste tipo de motor são seus pequenos ângulos de passo, alto torque e habilidade para operar velocidades de passos rápidos. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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Suas vantagens são a de fornecer torque residual, capacidade de alta velocidade de passo e alta resolução. Porém, como desvantagens possuem alta inércia do rotor e ressonâncias podem ocorrer para certas velocidades.

Figu ra 29 – La m in ação u s ad a n a c o n s tr u ção d e m o to re s h íb ri do s .


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CAPÍTULO 9 – MOTOR DC

CAPÍTULO 9 - MOTOR DC Esses tipos de motores são conhecidos por seu controle preciso de velocidade e por seu ajuste fino e são muito utilizados em aplicações que exigem tais características. Os motores de corrente contínua teve um grande aumento nos últimos anos, devido à eletrônica de potência. Fontes estáticas de corrente contínua com tiristores confiáveis, de baixo custo e manutenção simples, substituíram os grupos conversores rotativos. Com isso, motores de corrente contínua passaram a constituir alternativa mais atrativa em uma série de aplicações. O funcionamento básico do motor DC está fundamentado na força de Lorentz aplicada em uma carga em movimento dentro de um campo magnético (F = qvB). Seja uma espira de corrente inserida num campo magnético criado por um ímã permanente, em que há uma corrente criada por uma bateria (fonte DC). De uma forma simplificada, a simples passagem desta corrente faz com que apareçam duas forças de sentidos contrários, aplicadas uma em cada lado da espira. Estas forças criam um torque que faz a espira girar, transformando a energia elétrica da corrente em energia cinética num eixo acoplado às espiras. A direção da rotação depende da polaridade da bateria e da direção das linhas de campo magnético criadas pelo ímã.

Figu ra 30 – Moto r DC.

Um motor real é composto de conjuntos múltiplos de espiras, dispostas de tal forma que as forças que agem em cada espira sejam somadas e produzam um torque significativo para uma possível aplicação.


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CAPÍTULO 9 – MOTOR DC 9.1

MODULAÇÃO POR LARGURA DE PULSO (PWM)

Uma das técnicas utilizadas para o controle da velocidade de um motor DC é a técnica de modulação por largura de pulso. A figura 31 ilustra o princípio de funcionamento de um PWM aplicado a controle de potência, onde tem-se um circuito imaginário formado por um interruptor de ação muito rápida e uma carga a ser controlada.

Figu ra 31 – In ter ru p to r d e a ção .

Quando o interruptor está aberto não há corrente na carga e a potência aplicada é nula. No instante em que o interruptor se fechado, a carga recebe a tensão total da fonte e a potência aplicada é máxima. Para obter uma potência intermediária, por exemplo, 50%, aplicada à carga é necessário que a chave seja aberta e fechada rapidamente de modo a ficar 50% do tempo aberta e 50% fechada. Isso significa que, em média, tem-se metade do tempo com corrente e metade do tempo sem corrente (figura 32).

Figu ra 32 – Tempo s de abertura e fecham fe cham ento da ch ave .

A potência média e, portanto, a própria tensão média aplicada à carga é neste caso 50% da tensão de entrada. Note que o interruptor fechado pode definir uma largura de pulso pelo tempo em que ele fica nesta condição, e um intervalo entre pulsos pelo tempo em que ele fica aberto. Os dois tempos juntos definem o período e, portanto, uma freqüência de controle. A relação entre o tempo do pulso e a duração de um ciclo completo de operação do interruptor define ainda o ciclo ativo, conforme mostra a figura 33. Esta apostila tem por objetivo único fornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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CAPÍTULO 9 – MOTOR DC

Fig u ra 3 3 - Rel ação e n tr e o p er ío d o e o p u ls o em n ív el a lt o .

Variando-se a largura do pulso e também o intervalo de modo a termos ciclos ativos diferentes, pode-se controlar a potência média aplicada a uma carga. Assim, quando a largura do pulso varia de zero até o máximo, a potência também varia na mesma proporção, conforme está indicado na figura 34.

Figu ra 34 – Va r ia ção d a p o tên c ia ap li c ad a àc ar g a

Este princípio é usado no controle PWM, onde a largura de pulso é modulada (variada) de modo a controlar o ciclo ativo do sinal aplicado a uma carga e, com isso, a potência aplicada a ela.


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CAPÍTULO 10 – SISTEMA DE CONTROLE, TRANSPORTE E SELEÇÃO DE PEÇAS

CAPÍTULO 10 - SISTEMA DE CONTROLE, TRANSPORTE E SELEÇÃO DE PEÇAS O sistema de controle, transporte e seleção de peças é constituído por uma esteira transportadora equipada com sensores e atuadores, para detecção, transporte e seleção de peça. Os elementos disponíveis neste equipamento são: sensor de cor, sensores reflexivos, sensores indutivos, sensor de barreira, sensor de rotação ( encoder ), ), motor de passo e motor de corrente contínua (DC). ( DC). O módulo tem por finalidade reconhecer características de um objeto, por intermédio dos sensores¸ bem como separar cada objeto de acordo com as características configuradas pelo usuário. Esta tem a capacidade de separar até três tipos distintos de objetos e caso não seja satisfeita a condição imposta pelo usuário, o objeto será considerado um rejeito e separado dos demais. Os objetos podem ser separados por cor, tamanho e tipo de material. O controle eletrônico inteligente pode ser realizado de três formas: via Controlador Lógico Programável (CLP2301), via PC (utilizando sistema de aquisição de dados) ou via microcontrolador (módulo SDM9431). Estes equipamentos foram programados de f orma a interpretar o sinal de cada elemento do módulo. Em um primeiro instante, é necessário que o usuário configure os controladores para que o mesmo possa receber a informação do tipo de seleção que o processo exige. Após a atuação do controlador, os mesmo ficam responsáveis pelo recebimento dos sinais vindo dos sensores e transmissão de sinais para os atuadores.

Figur a 35 – Sis tem a d e c on tro le, tran sp or te e seleção de peças.


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CAPÍTULO 11 – CLP 2301 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL

CAPÍTULO 11 - CLP2301 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL PROGRAMÁVEL O CLP 2301 possui toda funcionalidade para implementar um controlador completo com 12 entradas digitais, 12 saídas digitais, 8 entradas analógicas e 1 saída analógica. A tabela 2 apresenta suas principais características:

PARÂMETROS Alimentação Consumo Memória de programa Memória de dados retentiva Canal de comunicação COM1

ESPECIFICAÇÕES

OBSERVAÇÕES

5VDC 185 mA 256/512 kbytes 128 kbytes RS232-C RS485

Flash ROM. RAM estática. Operação ponto a ponto ou em rede multiponto. Canal de comunicação COM2 RS232-C Operação ponto a ponto. Entradas digitais isoladas 12 canais Isolação óptica, sinais de 121 a 30VDC, Tipo PNP. Saídas digitais isoladas 12 canais Isolação óptica, Tipo PNP a transistor para sinais de 5 a 24VDC/500mA com proteção contra curto. Entradas analógicas 8 canais Resolução de 10 bits para sinais de 010VDC, 0-20mA e 4-20mA e PT100 3 fios. Saídas analógicas 1 canal Resolução de 10 bits e para sinais de 020mA, 4-20mA (0-10VDC via resistor externo). Gerador de frequência 1 canal Canal de saída digital O8 pode operar como gerador de frequência programável de 16 a 2000Hz, duty ciclo fixo 50%. Interface para encoder 1 canal Entradas I0, I1 e I2. Operar com ou sem sinal de sincronismo. Freq. Max. de contagem 2000Hz Interface para contador rápido 1canal Entradas I0 e I1. Operar com ou sem sinal de sincronismo. Freq. Max. de contagem de 2000Hz. Tabela 2 – Pr inc ipai s c aract erístic as.

O CLP vem montado em gabinete metálico, com pintura eletrostática com tinta epóxi, e fixado em cartão frontal feito em policarbonato, com adesivo, impresso em serigrafia indelével a nomenclatura dos componentes presentes neste cartão, os quais são citados a seguir: Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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CAPÍTULO 11 – CLP 2301 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL 

CLP e interface homem/máquina (IHM)



Chave LIGA/DESLIGA (CH1) para alimentação de todo o equipamento;



Fusível (F1) para proteção da fonte;



Conector (CN1) de entrada entrada para o cabo cabo de alimentação AC;



Conectores de de comunicação comunicação CN2 e CN3 localizados no painel traseiro e conector de comunicação CN4 localizado na parte lateral do gabinete;



Conector DB9 DB9 (RS232) (RS232) para entrada de cabo cabo de comunicação com o PC;



Borne com sinal de alimentação disponível (24V).

O gabinete possui ainda uma fonte interna para alimentação do CLP (100 a 240VAC) e placa com conector traseiro com os pontos do CLP disponíveis em borneiras. A figura 36 ilustra o CLP2301.

Figu ra 36 – CL P2301 – Con trolad or lógi co pro gram ável.


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CAPÍTULO 11 – CLP 2301 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL 11.1 PAINEL TRASEIRO Todos os pontos de I/O do CLP 2301 – Controlador Lógico Programável está disponível na parte traseira do mesmo. A figura 37 mostra como estes pontos estão distribuídos. O controlador é formado por um subsistema processador completo com memória Flash, ROM, RAM, acoplada a um subsistema de I/O digital com 12 entradas digitais, 12 saídas digitais, 8 entradas analógicas e 1 saída analógica. Quando acoplado a uma fonte de alimentação este módulo se torna um controlador completo. Através do conector traseiro do equipamento, pode-se acessar a interface de processo deste módulo. Esta interface é composta por duas réguas de borne com 36 pontos (CN2 e CN3), dispostos verticalmente na placa traseira. CONECTOR DE ACESSO- CLP 2301

CN3

VCC DGND CN2

AGND SA0 ED0

EA0

ED1

EA1

ED2

EA2

ED3

EA3

ED4

EA4

ED5

EA5

ED6

EA6

ED7

EA7

SD0

ED8

SD1

ED9

SD2

ED10

SD3

ED11

SD4

SD8

SD5

SD9

SD6

SD10

SD7

SD11

Figu ra 37 – Painel traseiro do CLP 2301.

11.2 CONECTOR LATERAL O CLP 2301 possui um conector lateral (CN4) através do qual é feita a conexão via cabo DB-25 ao módulo 2808, de maneira mais simples e rápida.


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CAPÍTULO 11 – CLP 2301 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL 11.3 MÓDULO DE INTERFACE HOMEM / MÁQUINA O CLP 2301 vem equipado com um painel de interface com o operador composto de um teclado com 15 teclas, incluindo10 teclas de função programáveis e 10 led’s programáveis. Um display de cristal líquido, equipado com backlight disponibiliza duas

linhas com 16 caracteres cada para apresentação de mensagens e valores do processo a ser controlado. O painel com disposição das teclas é apresentado na figura 38:

Figu ra 38 – Inter face Ho m em / Máqu in a.

As teclas possuem a seguinte funcionalidade: Enter: Permite ao usuário confirmar uma opção escolhida entre as existentes ou uma entrada do dado que estiver sendo solicitado pela interface. Cancela: Permite ao usuário cancelar uma função selecionada ou uma entrada de dados. Seta para Cima: Entra no menu de funções disponível para usuário. Estas funções permitem a supervisão e/ou programação de variáveis do tipo Memória Inteira (M) e Real (D) e Contato Auxiliar (R). Propicia acesso a especificação de senhas de acesso e do relógio de tempo real. Durante programação de contatos auxiliares permite a seleção ON e OFF para o contato a ser programado. Seta para esquerda: Durante a entrada de dados serve para retornar o cursor para a esquerda, apagando o ultimo caracter digital pelo usuário (backspace). Ainda permite retornar para opção anterior na qual se está programando, percorrendo opções no sentido circular para trás.


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CAPÍTULO 11 – CLP 2301 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL Seta para Direita: Permite comutar entre todas as outras opções disponíveis no menu de função percorrendo as opções no sentido circular para frente. Ponto Decimal: Esta função é realizada pela tecla seta para cima, durante uma entrada de dados reais, tendo a função de separar a parte inteira da fracionária. Sinal: Esta função é realizada pela tecla seta para a direita, durante uma entrada de dados, permitindo digitar valores negativos. Para entrar com um valor negativo digitar o número desejado e pressionar a tecla seta para a direita. Numéricas: Tecla para a entrada de dados numéricos inteiros e/ou reais. Podem também ser utilizadas como teclas de função. Quando o display estiver apresentando um valor para ser alterado (modo de entrada de dados), as teclas 0...9 operam como teclas numéricas, permitindo a digitação de valores que serão apresentados no display. Quando a tecla não estiver no modo de entrada de dados, as teclas 0...9, quando pressionadas, operam como teclas de função, quando programadas para este fim. Figura 39- Funcion alidade das teclas d o CL P 2301.

NOTA Para maiores informações sobre o equipamento CLP2301, consultar material teórico e prático fornecido junto com o equipamento.

11.4 CONEXÃO ENTRE O MÓDULO 2808 E CLP2301 Para a realização do controle do módulo 2808 utilizando o CLP 2301 é necessário efetuar as ligações entre estes equipamentos. Além dos pontos de I/O, responsáveis pela comunicação entre os equipamentos, o circuito eletrônico do módulo 2808, necessita ser alimentado por uma fonte de 24V, cujo sinal é fornecido pela fonte do CLP 2301, através das ligações VCC e DGND. A figura 39 identifica os pontos (internamente) de entrada do CLP 2301, localizados no conector CLP do módulo 2808.

24V GND

I0

I1

I2

I3

I4

I5

I6

I7 ENCO O0

O1

O2

O3

O4

O5

O6

O7 ADDR0ADDR1ADDR2

CLP

Figu ra 40 – Identificação d os po nto s d o co necto r CLP d o m ódulo 2808.

A régua de bornes localizada na parte traseira do CLP 2301 deve ser ligada ponto a ponto (internamente) no conector CLP do módulo 2808, conforme indicado na tabela 3, mas, de modo a simplificarmos o processo de ligação, foi projetado um cabo de comunicação, onde basta conectarmos via cabo DB-25 o conector CN4 localizado no CLP ao conector Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

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CAPÍTULO 11 – CLP 2301 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL DB-25 denominado “CLP” presente no módulo 2808. Maiores informações sobre estas ligações e cabos estão disponíveis no manual de Manutenção do módulo 2808.

CLP2301

MÓDULO 2808

CONECTOR CN2

CONECTOR CLP

ED0 ED1 ED2 ED8 ED4 ED5 ED6 ED7 ED3 SD0 SD1 SD2 SD3 SD4 SD5 SD6 SD7

I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 ENCO O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7

CONECTOR CN3

CONECTOR CLP

VCC DGND SD8 SD9 SD11

DESCRIÇÃO

Entrada digital I0. Entrada digital I1. Entrada digital I2. Entrada digital I8. Entrada digital I4. Entrada digital I5. Entrada digital I6. Entrada digital I7. Entrada do contador rápido (Encoder) I3. Saída digital O0. Saída digital O1. Saída digital O2. Saída digital O3. Saída digital O4. Saída digital O5. Saída digital O6. Saída digital O7.

+24V Tensão de referência para saídas. GND Tensão referência para entradas. ADDR0 Saída para endereçamento 0. ADDR1 Saída para endereçamento 1. ADDR2 Saída para endereçamento 2. Tabela 3 – L ig ação ent re m ódu lo 2808 e CL P 2301.


37


CAPÍTULO 12 – SDM 9431 MICROPROCESSADOR

CAPÍTULO 12 – SDM 9431 MICROPROCESSADOR O Módulo SDM 9431 é um sistema de desenvolvimento para os microcontroladores da família 8051. A figura 40 ilustra o módulo SDM 9431.

Figu ra 41 – Módul o SDM9431.

O mesmo poderá operar no MODO TECLADO, onde toda a programação será desenvolvida no próprio equipamento, através do seu teclado e do seu display de cristal líquido. Um computador compatível com IBM-PC poderá ser usado para armazenagens em unidades de disquetes dos programas desenvolvidos, através de comunicação serial. O sistema também poderá operar no MODO PC, onde toda a programação será desenvolvida em um computador compatível com IBM-PC, interligado através de comunicação serial. Neste modo toda a programação, verificação de áreas de memórias e registros será apresentada no vídeo do computador IBM-PC. O programa SDM.EXE, desenvolvido pela DATAPOOL, será utilizado para a comunicação e programação do módulo SDM 9431. Este programa possibilita execuções, depurações e verificações para o sistema de desenvolvimento de microcontroladores SDM 9431, incluindo utilizações de arquivos no padrão HEX gerados por programas em linguagem Assembly , ou linguagem C, disponíveis para a família 8051. Por exemplo, AVCASE da Avocet Systems, Inc. As características técnicas do Módulo SDM 9431 estão resumidas a seguir: 



Sistema está baseado no microcontrolador 8031, que é a versão sem ROM interna do 8051. O qual possuem uma arquitetura de barramento de dados de 8 bits, instruções de operação de bits, duas fontes de interrupções externas com dois níveis de prioridades programáveis, dois contadores/temporizadores de 16 bits, porta serial com quatro modos de programação, 32 linhas de entrada/saída endereçáveis bit a bit. Memória RAM externa de 32K bytes, com opção de se usar memória de 8K bytes, acessada como memória de programa, ou como memória de dados, para possibilitar desenvolvimento de programas.


38

















Memória EPROM externa de 16K, contendo o programa monitor do sistema SDM 9431, que permite a execução de programas em tempo real, no modo passo a passo e no modo "breakpoint", que será a execução de um programa até um ponto prédeterminado, entretanto neste último caso, a execução não será realizada em tempo real. O programa monitor permite que o usuário verifique/altere registros, memórias de programa e memórias de dados, como também a comunicação serial com um computador compatível com IBM-PC tanto na operação no modo teclado, quanto na operação no modo PC. Teclado de 24 teclas para comandos e dados hexadecimais, usados no modo teclado, ou para experiências de entradas de dados, quando operando no modo PC. Display de cristal líquido do tipo alfanumérico, de duas linhas por 16 colunas, para comunicação no modo teclado e para experiências de saídas de dados, quando operando no modo PC. 8 led's e 8 chaves do tipo "dip switch" para experiências de entrada e saída binária. Um conversor análogo-digital de oito canais multiplexados, de oito bits cada, para implementações de experiências analógicas. Um conversor digital-analógico de um canal de oito bits para implementações em controle analógico. Sinais de barramentos estão amplificados e disponíveis em conectores e em barramentos do tipo soquete, possibilitando experiências de análise e desenvolvimento de circuitos de interface. Com possibilidade de endereçamentos já decodificados e disponíveis para o usuário.



Um protoboard de 550 pontos para montagem de circuitos externos ao SDM 9431.



Fontes de alimentação de +5 (3A), +12 (1A) e -12 (1A) volts.

12.1 CONECTOR SDM 9431 O módulo SDM 9431 possui um conector (CN12) com todos os pontos do microprocessador disponível, o que permite a conexão do módulo a outros equipamentos. Essa conexão é realizada através de cabo flat de 40 vias. A figura ilustra a identificação dos pontos do conector CON12 do módulo SDM 9431.


39



2 1 N O C

+5V

MS6

+12V

INT1

GND

ALE

-12V

T1

A0

RD#

A1

T0

A2

WR#

A3

IO7

A4

PSEN#

A5

IO6

A6

RESET

A7

IO5

A8

D7

A9

D6

A10

D5

A11

D4

A12

D3

A13

D2

A14

D1

A15

D0

Figura 42 – Identific ação d os po nto s d o c on ector CON12 do módu lo SDM 9431.

NOTA: Para maiores informações sobre o equipamento SDM9431, consultar material teórico e prático fornecido junto com o equipamento.

12.2 CONEXÃO ENTRE O MÓDULO 2808 E SDM 9431 Para a realização do controle do módulo 2808 utilizando o módulo SDM 9431 existem ligações entre estes equipamentos. A figura 39 identifica os pontos de entrada do SDM 9431, localizados no conector microprocessador do módulo 2808. 1 R D D A

D N G

2 R D D A

0 R D D 7 6 5 4 3 2 1 0 A D D D D D D D D

MICROPROCESSADOR

Figura 43 – Identificação d os pon tos d o co nector mic ropr ocessado r do módulo 2808. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

40



A conexão entre estes equipamentos é realizada através de um cabo flat de 40 vias, fornecido junto com os equipamentos, ou seja, deve-se ligar o conector CON12 do módulo SDM 9431 ao conector tipo DB- 25 “Microprocessador” do módulo 2808. No entanto, esta ligação requer um certo cuidado. Ao realizar este procedimento é necessário identificar um ponto do conector, por exemplo, “D0” do módulo 2808, e manusear o cabo de forma a conectar este mesmo ponto no pino identificado por D0 do módulo SDM 9431. Tal identificação deve estar marcada no cabo, e também pode ser obtida conferindo-se as ligações do cabo, entre o conector DB-25 e o conector Latch 40 pinos, conforme a Tabela 4 à seguir:

CONECTOR LATCH 40 PINOS

CONECTOR DB-25

1 (D0) 

1

3 (D1) 

2

5 (D2) 

3

7 (D3) 

4

9 (D4) 

5

11 (D5) 

6

13 (D6) 

7

15 (D7) 

8

17 (ADDR0) 

9

21 (ADDR1) 

10

32 (ADDR2) 

11

36 (GND) 

12

Tabela 4 – Lig ações d o c abo de c om un icação m icr oc on tro lad or .

ATENÇÃO! Antes de ligar o cabo flat verifica a posição do mesmo, conforme nomenclatura na placa. Ligação do cabo flat invertida podem danificar a placa e ocasionar a queima dos componentes.


41


CAPÍTULO 13 – DAQ AQUISIÇÃO DE DADOS

CAPÍTULO 13 – DAQ AQUISIÇÃO DE DADOS Sistema de aquisição de dados com interface USB constituído de 8 entradas analógicas, 2 saídas analógicas, 12 pontos de I/O configuráveis como entrada ou saída e 1 entrada para contador. O software que acompanha o sistema de aquisição de dados via USB, deve ser instalado antes da inserção do sistema de modo que o Windows possa detectar o dispositivo adequadamente.

13.1 CONEXÃO ENTRE O MÓDULO 2808 E DAQ Para a realização do controle do módulo 2808 utilizando sistema de aquisição de dados (DAQ) existem ligações entre estes equipamentos. A figura 43 identifica os pontos de entrada da DAQ no módulo 2808 internamente, mas de modo a facilitar o uso do equipamento, basta conectar o cabo USB na entrada USB de seu Computador e na entrada tipo USB denominada “PC” localizada na lateral direita do módulo 2808.

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

ADDR0ADDR 1ADDR 2 GND

+5V

PC

– Ident ific ação i nter na n o m ódu lo 2808 d os po nt os de co nex ão en tre Figura 44 módulo 2808 e DAQ.

As ligações (internamente) entre o módulo 2808 e a DAQ devem são realizados conforme indicado na tabela 4, lembrando que ao usuário basta apenas “plugar” o cabo USB no PC e no módulo 2808 na entrada denominada “PC”.


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CAPÍTULO 13 – DAQ AQUISIÇÃO DE DADOS

Módulo 2808 CONECTOR PC

DAQ CONECTOR DIGITAL

GND ENCO ADDR2 ADDR1 ADDR0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

GND PFI0 P1.2 P1.1 P1.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0

Descrição Referência (comum). Entrada do contador rápido. Saída para endereçamento 0. Saída para endereçamento 1. Saída para endereçamento 2. Dados 7. Dados 6. Dados 5. Dados 4. Dados 3. Dados 2. Dados 1. Dados 0.

Tabela 5 – L ig ação ent re m ódu lo 2808 e DA Q.


43


CAPÍTULO 14 – EXPERIÊNCIAS

CAPÍTULO 14 - EXPERIÊNCIAS

ATENÇÃO! O uso deste sistema requer ligações a outros equipamentos. Quaisquer experiências, montagens ou testes devem ser realizadas ou supervisionadas por profissionais habilitados. Antes de energizar quaisquer montagens, experiências ou testes, as ligações devem ser cuidadosamente revisadas.

IMPORTANTE: As experiências no módulo 2808 podem ser realizadas através de 3 equipamentos de controle diferentes: PC, Microcontrolador ou CLP. Somente o cabo de um destes dispositivos poderá estar conectado ao módulo 2808 por vez . Caso contrário poderá haver conflito de dados na comunicação do módulo com o equipamento.

14.1 EXPERIÊNCIAS USANDO CLP 2301 Siga o seguinte procedimento para executar as experiências utilizando o CLP 2301: 







Carregue o programa SPDSW no seu PC: Será gerado o Ícone do SPDSW (onde irá ser carregado o programa) e o Ícone do OPPE (onde será carregado o programa da IHM - interface homem máquina do CLP); Ligue o CLP, conecte o cabo de comunicação DB- 9, “Pause” o programa em execução no CLP através do SPDSW , carregue a experiência desejada (arquivo.PJW). Compile e Carregue o IHM correspondente (arquivo.OPJ) no OPPE , retorne ao SPDSW e pressione “Play ”. Seu programa está carregado no CLP e pronto para ser executado.


44







Agora, ligue o módulo 2808 através da chave ON/OFF (CH1), a lâmpada L1 localizada na parte superior do módulo deverá ascender. O Módulo 2808 controlado pelo CLP será então inicializado e a experiência poderá ser configurada através do teclado do CLP.

Observações: A Experiência 0 – Leitura é a única experiência onde não é necessário carregar o arquivo IHM no programa OPPE , só será utilizado o Programa SPDSW neste caso. Devem ser mantidas as configurações de fábrica para o CLP para que todas as experiências funcionem corretamente.

14.1.1

EXPERIÊNCIA 0 – LEITURA

Introdução Certifique-se de que as ligações entre a esteira e o CLP estejam corretas. Caso surja alguma dúvida consultar o tópico 11.4 (Conexão entre o módulo 2808 e CLP).

Procedimentos a) Conectar o cabo paralelo no conector CN4 CLP ao conector CLP da esteira; b) Conectar o cabo serial no conector RS 232 da esteira ao PC; c) Abrir o programa SPDSW no PC; d) Projeto, abrir, selecionar a pasta CLP, pasta experiências, pasta exp0 e selecionar o arquivo leitura; e) Abrir o editor ladder ; f) Selecionar o Ícone compila; g) Na tela do CLP, não é identificado o programa por este não ter HIM ; h) Ligar a esteira; i) Colocar uma peça manualmente na frente de um dos sensores e acompanhar o acionamento do sensor no editor Ladder. Poderá ser acompanhado no fluxograma da página 60.


45



Considerações Iniciais Todas as experiências têm como princípio básico à leitura e escrita de dados. A leitura dos sensores é efetuada em três etapas, pois não é possível realizar a leitura dos 24 sensores simultaneamente. Para que isso seja possível, é necessária a utilização de três variáveis de endereçamento (ADDR0, ADDR1 e ADDR2) como pode ser observado na tabela 3.

ENDEREÇO DE:

ADDR0 ADDR1 ADDR2

Leitura dos sensores de 0 a 7

0

1

0


0

1

1


1

0

1

Tabela 6 – Endereçamen to da leitura do s sens or es.

Segue abaixo o fluxograma para realizar as leituras. S I0002=1

POS4=1

INÍCIO

N 2 POS4=0

ADD1=0 ADD2=1 ADD3=0

S I0002=1

S GRANDE=1

I0004=1

N

N

GRANDE=0

COR2=0

S I0004=1

S MEDIO=1

I0005=1

N

PECAOK=0

S

POS3=1

I0006=1

N

S

COR3=1

N

POS3=0

COR3=0

S I0006=1

PECAOK=1

N

MEDIO=0

I0005=1

COR2=1

COR1=1

I0008=1

N

S

ALIMEN=1

N

COR1=0

ALIMEN=0


1


46



1

I0006=1

S

PEQUENO=1

N


PEQUENO=0

S I0004=1

METAL=1

N I0008=1

METAL=0

S

POS2=1

N POS2=0

I0005=1

S

POS1=1


N POS1=0

2

Figura 45 – Flux og ram a exper iênc ia 0 CLP 2301.

A escrita é realizada automaticamente, não sendo necessário escrever um endereço específico. O Acionamento de Sensores e Atuadores nesta Experiência deve ser acompanhado por meio do Editor Ladder do programa SPDSW .

14.1.2

EXPERIÊNCIA 1 – SELECIONADOR

Introdução Certifique-se de que as ligações entre a esteira e o CLP estejam corretas. Caso surja alguma dúvida consultar o tópico 11.4 (Conexão entre o módulo 2808 e CLP). Nesta experiência será desenvolvido um programa em linguagem Ladder para estudar o funcionamento do selecionado de peças, que é constituído de um motor de passo e quatro sensores indutivos.

Objetivo Ajustar a posição do selecionador de peças a critério do usuário.



Material Utilizado 

Software para programação em Ladder ;



Controlador Lógico Programável;



Modulo 2808 - Esteira.


47



Procedimentos a) Abrir o programa SPDSW no PC; b) Projeto, abrir, selecionar a pasta CLP, pasta experiências, pasta exp1 e selecionar o arquivo selecionador; c) Abrir o editor Ladder; d) Selecionar o Ícone compilar e) Após compilar, fechar o programa SPDSW ; f) Abrir o programa OPPE ; g) Projeto, abrir, selecionar a pasta CLP, pasta experiências, pasta exp1 e selecionar o arquivo selecionador; h) Compilar; i) Na tela do CLP aparecerá as opções 1, 2, 3 e 4. Apertando a tecla referente a 1, 2, 3, ou 4 o ponteiro selecionador da esteira deslocará a posição referente. Considerações Iniciais O motor de passo é controlado através de duas variáveis. A variável SENTIDO que se refere ao sentido de rotação do motor, isto é, define o sentido de deslocamento da haste metálica (esquerda ou direita). A variável HABMP refere-se ao acionamento ou não do mesmo. O controle da presença da haste metálica em cada posição é realizado através dos sensores indutivos que estão devidamente posicionados. Assim como o sentido e o acionamento do motor de passo são controlados por meio de variáveis, os sensores responsáveis por cada posição também são. Suas variáveis são: posição 1 – POS1, posição 2 – POS2, posição 3 – POS3 e posição 4 – POS4.

Fluxograma


48



INÍCIO

POS1=0

S

ACIONAR MOTOR DE PASSO

SENTIDO=0

N 1

LER POSIÇÃO SEGUINTE

POSIÇÃO SEGUINTE=1

S

N


1

S

N


S

N

S


S

DEFINIR SENTIDO


S

DEFINIR SENTIDO


DEFINIR SENTIDO


N

POS4=0

1

DEFINIR SENTIDO

N

POS3=0

1

S

N

POS2=0

1

N


POS1=0

S

N


Discussão Cada posição possui um sensor, que é acionado com a presença da haste do selecionador; por meio do software é feita a associação de cada sensor a sua respectiva posição. Logo, o motor de passo será habilitado até que o sensor referente à posição escolhida pelo usuário seja ativado e logo em seguida o motor será desabilitado aguardando um novo comando. A cada novo comando, o programa é capaz de movimentar o motor de passo no sentido correto, independente da posição em que este se encontra, pois, caso este se desloque no sentido errado, nunca acionará o sensor esperado.


49



Experiência Proposta Baseado nos conhecimentos adquiridos com a experiência acima é recomendado que se faça o experimento a seguir. Utilizando o conjunto selecionador (motor de passo e sensores indutivos), desenvolver um programa em linguagem Ladder capaz de fazer com que o motor de passo execute, automaticamente, a seguinte sequência em relação às posições:

Figu ra 47 – Seq uênc ia d e po si ções p ro p os ta.

14.1.3

EXPERIÊNCIA 2 – PWM E ENCODER

Introdução Certifique-se de que as ligações entre a esteira e o CLP estejam corretas. Caso surja alguma dúvida consultar o tópico 11.4 (Conexão entre o módulo 2808 e CLP). Nesta experiência será desenvolvido um programa em linguagem Ladder para estudar o funcionamento do encoder e do controle de velocidade de um motor DC através da modulação por largura de pulso ( PWM ).

Objetivo 

Entender o funcionamento do encoder e aprender a manipular o PWM .










50



Procedimentos a) Abrir o programa SPDSW no PC; b) Projeto, abrir, selecionar a pasta CLP, pasta experiências, pasta exp2 e selecionar o arquivo PWM ; c) Editor Ladder ; d) Selecionar o Ícone compila; e) Após compilar, fechar o programa SPDSW ; f) Abrir o programa OPPE ; g) Projeto, abrir, selecionar a pasta CLP, pasta experiências, pasta exp2 e selecionar o arquivo PWM ; h) Compilar; i) No CLP, aparece no display a opção 2 ou 7 para variar velocidade. Aperte a tecla 2 até que a esteira entre em movimento. A velocidade será controlada pela tecla 2 ou 7. Considerações Iniciais O encoder foi utilizado para que se possa medir a velocidade de rotação da esteira, e o PWM para controlar a velocidade da mesma. Tais elementos são controlados através de variáveis via software. Suas variáveis são: ENCODER e PWM .

Fluxograma


51



INÍCIO

1

CONTADOR = PWM POS1=0

S


SENTIDO=0

N

S

DESLIGAR MOTOR DC

N

TEMPORIZADOR DESLIGADO

S

LIGAR TEMPORIZADOR

CONTADOR=0

N 2 CONTAR E ACUMULAR OS PULSOS DO ENCODER

INCREMENTA CONTADOR

CONTADOR=11

S

CONTADOR=0

TEMPORIZADOR = TEMPO PRÉDETERMINADO

N

N

BOTÃO AUMENTAR=1

S

N

BOTÃO DIMINUIR=1

S

INCREMENTAR PWM

S

PWM>0

DESLIGAR TEMPORIZADOR

CALCULAR A VELOCIDADE DE ROTAÇÃO DA ESTEIRA DIVIDINDO OS PULSOS CONTADOS POR 500 E PELO TEMPOPRÉ-DETERMINADO

2

N

N

CONTADOR=0

PWM<10

S

S

DECREMENTAR PWM

N

S

LIGAR MOTOR DC

N 1


Discussão A modulação por largura de pulso (PWM ) é utilizada para controlar a velocidade de motores de corrente continua, pois altera o valor eficaz da tensão de alimentação do motor, sendo essa responsável pelo movimento do mesmo. Para tanto, define-se o tempo em que sua onda permanecerá em nível lógico alto e baixo, ou seja, define-se o valor de seu duty-cicle. Para gerar o PWM foi utilizado o gerador de frequência do CLP, onde o valor do duty-cicle é alterado a critério do usuário. O encoder possui uma resolução de 500 passos por volta, para realizar o calculo da velocidade de rotação da esteira faz-se à leitura do tempo, que o encoder leva pra girar 10 passos, e sua velocidade é calculada por meio da seguinte expressão: Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

52



Vrpm = [(1 rotação/500)*10]/(t/60) = 6/(5t) [rpm] onde t é o tempo adquirido em segundos.

Observação No início desta experiência, a Esteira está parada, a mesma irá se movimentar a medida em que aumentamos a velocidade “+” através do teclado do CLP.

Experiência Proposta Baseado nos conhecimentos adquiridos com a experiência acima é recomendado que se faça o experimento a seguir. Utilizando o encoder e o motor DC, fazer um programa em linguagem Ladder capaz de alterar a velocidade da esteira de acordo com a tecla pressionada pelo usuário, ou seja, caso aperte a tecla 2, a velocidade da esteira deve ser 2rpm, não importando sua velocidade anterior.

14.1.4

EXPERIÊNCIA 3 – SENSOR DE COR

Introdução Certifique-se de que as ligações entre a esteira e o CLP estejam corretas. Caso surja alguma dúvida consultar o tópico: 11.4 (Conexão entre o módulo 2808 e CLP). Verifique também se o sensor de cor já está devidamente programado com as três cores a serem utilizadas, se houver dúvidas consultar o tópico 5 Sensor de Cor (maiores informações também no Tópico 4.5 do Manual de Manutenção). Nesta experiência será desenvolvido um programa em linguagem Ladder para estudar o funcionamento do sensor de cor juntamente com o conjunto selecionador.

Objetivo Entender o funcionamento do sensor de cor.












53



Procedimentos a) Abrir o programa SPDSW no PC; b) Projeto, abrir, selecionar a pasta CLP, pasta experiências, pasta exp3 e selecionar o arquivo sensor de cor; c) Editor Ladder ; d) Selecionar o Ícone compila e) Após compilar, fechar o programa SPDSW . f) Abrir o programa OPPE ; g) Projeto, abrir, selecionar a pasta CLP, pasta experiências, pasta exp3 e selecionar o arquivo sensor de cor; h) Compilar; i) No CLP aparece configuração da posição 1 na esteira. Escolha através das teclas 1, 2 e 3 a cor referente; j) Logo aparecerá configuração da posição 2, escolha novamente a cor referente; k) E finalmente a configuração da posição 3. Não repetir as cores na programação das posições. Ao digitar a terceira cor, a esteira entra em funcionamento. l) Colocar e verificar se a peça selecionada cairá no depósito conforme a cor especificada; m) Ao colocar uma cor diferente das 3 selecionadas esta será depositada na quarta gaveta. n) Ao colocar uma peça na esteira, esperar até que ela seja depositada para que a outra peça seja inserida na esteira. Procedimento de programação do Sensor de cor a) Ligue a esteira b) No sensor de cor pressione a tecla “Set” por mais ou menos 3 segundos; c) Nas teclas + e – selecione sensibilidade; d) Aperte novamente a tecla “Set”, estando a peça com 2 cores referentes na frente do sensor. Um led amarelo acenderá. e) Ligue a esteira; f) Aperte a tecla “Set” no sensor de cor por 3 segundos até que só fique acesso a lâmpada do barramento verde (sensibilidade). Esta pode ser variada apertando a tecla + ou -. g) Coloque a segunda peça na frente do sensor e repita o procedimento anterior. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

54



Considerações Iniciais Como dito anteriormente, o sensor de cor é capaz de identificar até três cores distintas, logo cada cor será associada a uma variável. Tais variáveis são: COR1 referente à cor 1, COR2 referente à cor 2 e COR3 referente à cor 3. O usuário escolherá a posição de cada cor. Por exemplo, COR1 na posição 1, COR2 na posição 2 e COR3 na posição 3.

Fluxograma INÍCIO

POS1=0

S


SENTIDO=0

N DEFINIR COR PARA A POSIÇÃO 1

DEFINIR COR PARA A POSIÇÃO 2


1

ALIMENTAR A ESTEIRA

REALIZAR A LEITURA DO SENSOR DE COR

COR LIDA = COR ESCOLHIDA NA POSIÇÃO 1

S

POS1=0

S

DEFINIR SENTIDO


DEFINIR SENTIDO


N N 1


S

POS2=0

S

N N 1 2


55



2


S

POS3=0

S

DEFINIR SENTIDO


DEFINIR SENTIDO


N N 1

POS4=0

S

N 1


Discussão De acordo com a cor, do objeto, lida pelo sensor, o motor de passo movimentará a haste do selecionador até que o sensor indutivo responsável pela posição escolhida seja acionado. A configuração das cores em cada posição fica a critério do usuário.

Experiência Proposta Baseado nos conhecimentos adquiridos com a experiência acima é recomendado que se faça o experimento a seguir. Utilizando o conjunto selecionador (motor de passo e sensores indutivos) e sensor de cor, desenvolver um programa em linguagem Ladder capaz de executar a seguinte tarefa: Cada posição deverá ter a seguinte sequência de cores: Posição 1: COR1, COR2 e COR3. Posição 2: COR2, COR3 e COR1. Posição 3: COR3, COR1 e COR2. Posição 4: rejeito. A esteira deverá ser alimentada, com peças, de maneira aleatória. A posição 4 será utilizada como rejeito, não importando a sequência de cores nela depositada, quanto menos peças o rejeito tiver, melhor será o programa. Quando todas as posições forem preenchidas corretamente a esteira deverá ser desligada automaticamente. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

56



14.1.5

EXPERIÊNCIA 4 – SENSOR INDUTIVO

Introdução Certifique-se de que as ligações entre a esteira e o CLP estejam corretas. Caso surja alguma dúvida consultar o tópico: 11.4 (Conexão entre o módulo 2808 e CLP ). Nesta experiência será desenvolvido um programa em linguagem Ladder para estudar o funcionamento do sensor indutivo juntamente com o conjunto selecionador.

Objetivo 

Entender o funcionamento do sensor de indutivo.









Procedimentos a) Abrir o programa SPDSW no PC; b) Projeto, abrir, selecionar a pasta CLP, pasta experiências, pasta exp4 e selecionar o arquivo sensor indutivo; c) Abrir o editor Ladder ; d) Selecionar o Ícone compilar; e) Após compilar, fechar o programa SPDSW ; f) Abrir o programa OPPE ; g) Projeto, abrir, selecionar a pasta CLP, pasta experiências, pasta exp4 e selecionar o arquivo sensor indutivo; h) Compilar; i) No CLP aparece metal e a posição para o depósito. Se escolher a posição 1 para metal, as peças não metálicas serão depositadas na segunda posição ou vice versa. Ao escolher a posição a esteira entra em funcionamento.


57



Considerações Iniciais O sensor indutivo é acionado quando há a presença de um material metálico. Sua variável é METAL.

Fluxograma INÍCIO

POS1=0

S


SENTIDO=0

N DEFINIR A POSIÇÃO 1 OU 2 PARA A PEÇA METÁLICA

1

ALIMENTAR A ESTEIRA

REALIZAR A LEITURA DO SENSORE INDUTIVO

MATERIAL LIDO = MATERIAL ESCOLHIDO NA POSIÇÃO 1

S

POS1=0

S

DEFINIR SENTIDO


DEFINIR SENTIDO


N N 1

POS2=0

S

N 1


Discussão Neste caso, utilizaram-se apenas duas posições, visto que são duas as condições do sensor indutivo, metal ou não metal. O motor de passo fará o seu posicionamento assim que a peça for lida pelo sensor. A escolha de tais posições também fica a critério do usuário.

Experiência Proposta Baseado nos conhecimentos adquiridos com a experiência acima é recomendado que se faça o experimento a seguir. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

58



Utilizando o conjunto selecionador (motor de passo e sensores indutivos) desenvolver um programa em linguagem Ladder capaz de executar a seguinte tarefa: Cada posição deverá ter a seguinte sequência: Posição 1: metal, metal, não metal. Posição 2: não metal, metal, não metal. Posição 3: metal, não metal, não metal. Posição 4: rejeito. A esteira deverá ser alimentada, com peças, de maneira aleatória. A posição 4 será utilizada como rejeito, não importando a sequência nela depositada, quanto menos peças o rejeito tiver, melhor será o programa. Quando todas as posições forem preenchidas corretamente a esteira deverá ser desligada automaticamente.

14.1.6

EXPERIÊNCIA 5 – SENSOR REFLEXIVO

Introdução Certifique-se de que as ligações entre a esteira e o CLP estejam corretas. Caso surja alguma dúvida consultar o tópico: 11.4 (Conexão entre o módulo 2808 e CLP). Nesta experiência será desenvolvido um programa em linguagem Ladder para estudar o funcionamento do sensor reflexivo juntamente com o conjunto selecionador.

Objetivo 

Entender o funcionamento do sensor reflexivo utilizado na esteira para identificar o tamanho das peças.










59



Procedimentos a) Abrir o programa SPDSW no PC; b) Projeto, abrir, selecionar a pasta CLP, pasta experiências, pasta exp5 e selecionar o arquivo sensor refletivo; c) Abrir o editor Ladder; d) Selecionar o Ícone compilar e) Após compilar, fechar o programa SPDSW . f) Abrir o programa OPPE ; g) Projeto, abrir, selecionar a pasta CLP, pasta experiências, pasta exp5 e selecionar o arquivo sensor refletivo; h) Compilar; i) No CLP aparece Configuração das posições, configure nas posições 1, 2 e 3. Ao configurar a 3 posição a esteira entra em funcionamento, coloque a peça na esteira e configura o resultado. Considerações Iniciais É possível separar as peças em três tamanhos distintos, cada tamanho será associado a uma variável. Tais variáveis são: PEQUENO, MEDIO e GRANDE. O usuário escolherá a posição de cada tamanho. Por exemplo, PEQUENO na posição 1, MEDIO na posição 2 e GRANDE na posição 3.

Fluxograma


60



INÍCIO

POS1=0

S


SENTIDO=0

N DEFINIR TAMANHO PARA A POSIÇÃO 1

DEFINIR TAMANHO PARA A POSIÇÃO 2


1

ALIMENTAR A ESTEIRA

REALIZAR A LEITURA DOS SENSORES REFLEXIVOS

TAMANHO LIDO = TAMANHO ESCOLHIDO NA POSIÇÃO 1

S

POS1=0

S

DEFINIR SENTIDO


DEFINIR SENTIDO


N N 1


S

POS2=0

S

N N 1 2


61



2


S

POS3=0

S

DEFINIR SENTIDO


DEFINIR SENTIDO


N N 1

POS4=0

S

N 1


Discussão De acordo com o tamanho do objeto, o motor de passo movimentará a haste do selecionador até que o sensor indutivo responsável pela posição escolhida seja acionado. A movimentação da haste é feita a partir do momento em que o sensor de peças pequenas fizer sua leitura. A configuração dos tamanhos em cada posição fica a critério do usuário.

Experiência Proposta Baseado nos conhecimentos adquiridos com a experiência acima é recomendado que se faça o experimento a seguir. Os sensores reflexivos aqui utilizados para medir o tamanho das peças podem também ser utilizados para medir comprimento. Para isso, ajuste os três sensores reflexivos contidos na esteira na mesma altura do menor deles. Em seguida, utilizando o conjunto selecionador (motor de passo e sensores indutivos) e sensores reflexivos, desenvolver um programa em linguagem Ladder capaz de executar a seguinte tarefa: Separar as peças de acordo com o comprimento de cada uma delas. Posição 1: peças de comprimento pequeno. Posição 2: peças de comprimento médio. Posição 3: peças de comprimento grande. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

62



14.1.7

EXPERIÊNCIA 6 – EXTRAS

As experiências a seguir têm como finalidade fazer com que o aluno solidifique os conhecimentos adquiridos, uma vez que estas envolverão mais de um tipo de sensor.



Sensor de Cor, Conjunto Selecionador e Sensor Indutivo

Desenvolver um programa em linguagem Ladder , capaz de realizar a seguinte tarefa. Cada posição deverá conter objetos com as seguintes características: Posição 1: peça metálica cuja cor seja a COR1. Posição 2: peça não metálica cuja cor seja a COR3. Posição 3: peça metálica cuja cor seja a COR2. Posição 4: rejeito.



Sensor de Cor, Conjunto Selecionador e Sensor Reflexivo

Desenvolver um programa em linguagem Ladder , capaz de realizar a seguinte tarefa. Cada posição deverá conter objetos com as seguintes características: Posição 1: peça pequena cuja cor seja a COR1. Posição 2: peça média cuja cor seja a COR3. Posição 3: peça grande cuja cor seja a COR2. Posição 4: rejeito.



Sensor de Cor, Conjunto Selecionador, Sensor Indutivo e Sensor Reflexivo.

Desenvolver um programa em linguagem Ladder , capaz de realizar a seguinte tarefa. Cada posição deverá conter objetos com as seguintes características: Posição 1: peça metálica, pequena e cuja cor seja a COR1. Posição 2: peça não metálica, grande e cuja cor seja a COR3. Posição 3: peça metálica, media e cuja cor seja a COR2. Posição 4: rejeito.


63



14.1.8

EXPERIÊNCIA 7 – ESTEIRA COMPLETA

Como nas indústrias, uma esteira pode ser configurada de acordo com o processo que esta irá realizar, deve-se deixar a critério do usuário as características do objeto a ser configurado em cada posição. Baseado nisso, desenvolver um programa em linguagem Ladder capaz de controlar toda a esteira a critério do usuário.

14.2 EXPERIÊNCIAS USANDO MICROCONTROLADOR SDM 9431 Siga o seguinte procedimento para executar as experiências utilizando o SDM 9431: 

Carregue o programa SDM 9431 no seu PC: Será gerado o Ícone do SDM 9431 na área de trabalho, caso este ícone não seja gerado, coloque-o na área de trabalho como um “atalho”. Clique sobre este ícone, clique em conectar dentro do

programa SDM 9431, configure a porta serial; 





Ligue o módulo 9431, com o módulo 9431 no modo PC, clique em conectar. pressione a tecla RESET no módulo 9431; Carregue o programa desejado (arquivo .hex); Agora, ligue o módulo 2808 através da chave ON/OFF (CH1), a lâmpada L1 localizada na parte superior do módulo deverá ascender;



Execute o programa através da tela do SDM 9431



O programa foi carregado no módulo 9431.



O módulo 2808 controlado pelo módulo 9431 será então inicializado, e a experiência poderá ser configurada através do teclado do 9431.

Observação: Caso o programa não carregue por algum motivo, repita o procedimento, ou reset o módulo 9431 com o mesmo ligado para não perder o programa carregado e execute a operação via modo teclado do módulo 9431. Todas as experiências têm como princípio básico à leitura e escrita de dados. A leitura dos sensores é efetuada em três etapas, pois não é possível realizar a leitura dos 24 sensores simultaneamente. Para que isso seja possível, é necessária a utilização de três endereços de leitura. A escrita dos atuadores também é realizada através de um endereço como pode ser observado a seguir.


64



OPERAÇÃO

ENDEREÇO (HEXA)


F400


F401


F801

Escrita

F800

Tabela 7 – End ereçamento da leitura d os senso res e escrita d os atuadores.

Segue abaixo a tabela que relaciona os sensores com os seus endereços e respectivo bit do barramento dados.

SENSOR

NOME

ENDEREÇO

BIT DO BARRAMENTO DE DADOS

Tamanho grande

GRANDE

F400

D2

Tamanho médio

MEDIO

F400

D4

Posição 3

POSICAO3

F400

D5

Cor 1

COR1

F400

D6

Posição 4

POSICAO4

F400

D7

Alimentador

ALIMENT

F401

D3

Cor 2

COR2

F401

D4

Barreira

PECAOK

F401

D5

Cor 3

COR3

F401

D6

Encoder

ENCODER

F801

D0

Posição 2

POSICAO2

F801

D3

Material metálico

METAL

F801

D4

Posição 1

POSICAO1

F801

D5

Tamanho Pequeno

PEQUENO

F801

D6

Tabela 8 – End ereçamen to da leitur a dos s enso res.

E a tabela que relaciona os atuadores com os seus endereços e respectivo bit do barramento dados.

ATUADOR

NOME

ENDEREÇO


Sentido do motor de passo

SENTIDO

F800

D0

Habilitador do motor de passo

HABMP

F800

D1

Habilitador do motor DC

PWM

F800

D2

Tabela 9 – End ereçamen to d a escrita do s atuad ores . Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

65


CAPÍTULO 14 – EXPERIÊNCIAS 14.3 EXPERIÊNCIAS USANDO DAQ – AQUISIÇÃO DE DADOS – VIA PC Siga o seguinte procedimento para executar as experiências utilizando o DAQ: 







Carregue o programa de comunicação com a placa NI6008 OEM em seu PC; Agora, ligue o módulo 2808 através da chave ON/OFF (CH1), a Lâmpada L1 localizada na parte superior do módulo deverá ascender. Conecte o cabo USB entre o módulo 2808 e o PC, o led verde próximo à entrada PC no módulo 2808 deverá ascender e ficar piscando; Abra o arquivo da experiência desejada (arquivo . exe), para isso na pasta “PC”,

clique no arquivo .exe da experiência desejada e execute o mesmo. 

O módulo 2808 controlado pelo DAQ será então inicializado e a experiência poderá ser configurada através das teclas presentes na tela do sistema supervisório no PC.

Observação: Caso o seu PC não consiga identificar a placa DAQ, siga o procedimento à seguir e faça a limpeza do dispositivo ( Device) junto ao programa (software) Measurement & Automation que acompanha a placa DAQ. Isto pode ocorrer, caso, anteriormente, seu PC tenha sido usado com uma outra placa DAQ. O software irá “salvar” a identificação desta placa DAQ, não permitindo a identificação de uma segunda placa usada posteriormente. Para que isso seja possível, deve-se “limpar” o dispositivo (Device) junto ao software seguindo o procedimento abaixo. No Windows 7 ou de modo semelhante em outras versões do Windows: 





Na área de trabalho, vá em Iniciar ; Acesse “ Todos os programas”;

Vá a pasta National instruments;



Acesse o programa “ Measurement & Automation “ na aba “Configuration”;



Acesse “ Device and Interfaces” ;



Para “limpar” todos os dispositivos do tipo “ NI USB -6008 “, vá em Todos os

dispositivos do tipo NI USB-6008; 

Clique com o botão direito e exclua os mesmos;

Uma vez excluída toda a lista de dispositivos, o próximo dispositivo plugado assumirá a prioridade.


66



14.3.1

EXPERIÊNCIA 0 – LEITURA

Introdução Certifique-se de que as ligações entre a esteira e o módulo NI USB-6008 OEM estejam corretas. Caso surja alguma dúvida consultar o tópico 13.1 (Conexão entre o módulo 2808 e o DAQ).

Procedimentos a) Ao executar o programa, aparecerá na tela do PC, um desenho com as indicações de acionamento dos sensores; b) A esteira entra em funcionamento; c) Inserir uma peça na esteira e acompanhe a ativação dos sensores no PC. Espera a peça chegar ao depósito de peças para inserir outra. d) A peça será deslocada até o depósito; e) Não tendo controle de qual caixa cairá. O porteiro deslocador manterá a última posição; f) Para parar o programa, desligue a esteira. Considerações Iniciais Todas as experiências têm como princípio básico à leitura e escrita de dados. A leitura dos sensores é efetuada em três etapas, pois não é possível realizar a leitura dos 24 sensores simultaneamente. Para que isso seja possível, é necessária a utilização de três variáveis de endereçamento (ADDR0, ADDR1 e ADDR2) como pode ser observado na tabela 10.

ENDEREÇO DE:

ADDR0 ADDR1 ADDR2


0

1

0


0

1

1


1

0

1

Tabela 10 – Endereçamen to d a leitura dos s enso res.

Segue a seguir o fluxograma para realizar as leituras.

Fluxograma


67



INÍCIO POS4=0

2

3 ADDR0=0 ADDR1=1 ADDR2=0

ADDR0=0 ADDR1=1 ADDR2=1

S D2=1

GRANDE=1 D4=1

N

S

COR2=1

N

GRANDE=0

COR2=0

S

D4=1

MEDIO=1 D5=1

N

S

PECAOK=1

N

MEDIO=0

PECAOK=0

S

D5=1

POS3=1 D6=1

N

S

COR3=1

N

POS3=0

COR3=0

S

D6=1

COR1=1 D3=1

N

S

ALIMEN=1

N

COR1=0

ALIMEN=0

S

D7=1

N

POS4=1

3 1


68



1

D6=1

S

PEQUENO=1

N

ADDR0=1 ADDR1=0 ADDR2=1

PEQUENO=0

S D4=1

METAL=1

N D3=1

S

POS2=1

METAL=0

N POS2=0

D5=1

S

POS1=1

2

N POS1=0

Figu ra 58 – Flux og rama experiênc ia 0 DAQ .

Para a escrita, a tabela a seguir relaciona cada atuador com os seus endereços e respectivo bit do barramento dados.

ATUADOR Sentido do motor de passo Habilitador do motor de passo Habilitador do motor DC

NOME

ADDR0 ADDR1 ADDR2


SENTIDO

1

0

0

D0

HABMP

1

0

0

D1

PWM

1

0

0

D2

Tabela 11 – End ereçamen to d a escrita do s atuad ores .

O Acionamento de sensores e atuadores nesta experiência deve ser acompanhado por meio da tela do sistema supervisório no PC quando do acionamento dos mesmos.


69



14.3.2

EXPERIÊNCIA 1 – SELECIONADOR

Introdução Certifique-se de que as ligações entre a esteira e o módulo NI USB-6008 OEM estejam corretas. Caso surja alguma dúvida consultar o tópico 13.1 (Conexão entre o Módulo 2808 e o DAQ). Nesta experiência será desenvolvido um programa no LabVIEW para estudar o funcionamento do selecionado de peças, que é constituído de um motor de passo e quatro sensores indutivos.

Objetivo 

Ajustar a posição do selecionador de peças a critério do usuário.


LabVIEW 7.1;



Módulo NI USB-6008;



Módulo 2808 - Esteira.

Procedimentos a) Ao executar o programa, aparecerá na tela do PC, um desenho com as indicações de acionamento dos sensores; b) Nesta experiência só entrará em funcionamento o motor que ativa a posição do depósito de peças; c) Clicar nos ícones (selecione a posição) para selecionar qual posição deve parar o deslocador; d) Os demais sensores poderão ser visualizados atuando peças manualmente; e) Para parar, desligue a esteira. Considerações Iniciais O motor de passo é controlado através de duas variáveis. A variável SENTIDO que se refere ao sentido de rotação do motor, isto é, definindo o sentido de deslocamento da haste metálica (esquerda ou direita). A variável HABMP refere-se ao acionamento ou não do mesmo. O controle da presença da haste metálica em cada posição é realizado através dos sensores indutivos que estão devidamente posicionados. Assim como o sentido e o acionamento do motor de passo são controlados por meio de variáveis, os sensores responsáveis por cada posição também são. Suas variáveis são: posição 1 – POS1, posição 2 – POS2, posição 3 – POS3 e posição 4 – POS4. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

70



Fluxograma INÍCIO

POS1=0

S


SENTIDO=0

N 1

LER POSIÇÃO SEGUINTE


S

N


1

S

N


S

N

S


S

DEFINIR SENTIDO


S

DEFINIR SENTIDO


DEFINIR SENTIDO


N

POS4=0

1

DEFINIR SENTIDO

N

POS3=0

1

S

N

POS2=0

1

N


POS1=0

S

N



71



Discussão Cada posição possui um sensor, que é acionado com a presença da haste do selecionador; por meio do software é feita a associação de cada sensor a sua respectiva posição. Logo, o motor de passo será habilitado até que o sensor referente à posição escolhida pelo usuário seja ativado e logo em seguida o motor será desabilitado aguardando um novo comando. A cada novo comando, o programa é capaz de movimentar o motor de passo no sentido correto, independente da posição em que este se encontra, pois, caso este se desloque no sentido errado, nunca acionará o sensor esperado.

Experiência Proposta Baseado nos conhecimentos adquiridos com a experiência acima é recomendado que se faça o experimento a seguir. Utilizando o conjunto selecionador (motor de passo e sensores indutivos), desenvolver um programa no LabVIEW capaz de fazer com que o motor de passo execute, automaticamente, a seguinte sequência em relação às posições:

Figu ra 60 – Seq uênc ia d e po si ções p ro p os ta.

14.3.3

EXPERIÊNCIA 2 – PWM E ENCODER

Introdução Certifique-se de que as ligações entre a esteira e o módulo NI USB-6008 estejam corretas. Caso surja alguma dúvida consultar o tópico 13.1 (Conexão entre o módulo 2808 e o DAQ). Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

72



Nesta experiência será desenvolvido um programa no LabVIEW para estudar o funcionamento do encoder e do controle de velocidade de um motor DC através da modulação por largura de pulso (PWM).

Objetivo 

Entender o funcionamento do encoder e aprender a manipular o PWM.


LabVIEW 7.1;



Módulo NI USB-6008 ;




Procedimentos a) Ao executar o programa aparecerá na tela do PC, um desenho com as indicações de acionamento dos sensores; b) Atue no ícone (iniciar esteira); c) Atuar nos ícones (aumentar) ou (diminuir), para que a esteira mude os valores de RPM ; d) Este valor de RPM poderá ser acompanhado no ícone ( RPM ); e) Para parar o programa atue novamente no ícone (iniciar esteira). Considerações Iniciais O encoder foi utilizado para que se possa medir a velocidade de rotação da esteira, e o PWM para controlar a velocidade da mesma. Tais elementos são controlados através de variáveis via software. Suas variáveis são: ENCODER e PWM.

Fluxograma


73



INÍCIO

1

CONTADOR = PWM POS1=0

S


SENTIDO=0

N

S

DESLIGAR MOTOR DC

N

TEMPORIZADOR DESLIGADO

S

LIGAR TEMPORIZADOR

CONTADOR=0

N 2 CONTAR E ACUMULAR OS PULSOS DO ENCODER

INCREMENTA CONTADOR

CONTADOR=11

S

CONTADOR=0

TEMPORIZADOR = TEMPO PRÉDETERMINADO

N

N

BOTÃO AUMENTAR=1

S

N

BOTÃO DIMINUIR=1

S

INCREMENTAR PWM

S

PWM>0

DESLIGAR TEMPORIZADOR

CALCULAR A VELOCIDADE DE ROTAÇÃO DA ESTEIRA DIVIDINDO OS PULSOS CONTADOS POR 500 E PELO TEMPO PRÉ-DETERMINADO

2

N

N

CONTADOR=0

PWM<10

S

S DECREMENTAR PWM

N

S

LIGAR MOTOR DC

N 1



74



Discussão A modulação por largura de pulso (PWM ) é utilizada para controlar a velocidade de motores de corrente continua, pois altera o valor eficaz da tensão de alimentação do motor, sendo essa responsável pelo movimento do mesmo. Para tanto, define-se o tempo em que sua onda permanecerá em nível lógico alto e baixo, ou seja, define-se o valor de seu duty-cicle, sendo este alterado a critério do usuário. O encoder possui uma resolução de 500 passos por volta, para realizar o calculo da velocidade de rotação da esteira faz-se a leitura do tempo, que o encoder leva pra girar 10 passos, e sua velocidade é calculada por meio da seguinte expressão: Vrpm = [(1 rotação/500)*10]/(t/60) = 6/(5t) [rpm] onde t é o tempo adquirido em segundos.

Observação No início desta experiência, a esteira está parada, a mesma irá se movimentar a medida em que aumentamos a velocidade através do botão “aumentar” presente na tela do

supervisório desta experiência.

Experiência Proposta Baseado nos conhecimentos adquiridos com a experiência acima é recomendado que se faça o experimento a seguir. Utilizando o encoder e o motor DC, fazer um programa no LabVIEW capaz de alterar a velocidade da esteira de acordo com a tecla pressionada pelo usuário, ou seja, caso aperte a tecla 2, a velocidade da esteira deve ser 2 rpm, não importando sua velocidade anterior.

14.3.4

EXPERIÊNCIA 3 – SENSOR DE COR

Introdução Certifique-se de que as ligações entre a esteira e o módulo NI USB-6008 estejam corretas. Caso surja alguma dúvida consultar o tópico 13.1 (Conexão entre o módulo 2808 e o DAQ)


75



Verifique também se o sensor de cor já está devidamente programado com as três cores a serem utilizadas, se houverem dúvidas consultarem o tópico: 5 Sensor de Cor (maiores informações também no tópico 4.5 do manual de manutenção). Nesta experiência será desenvolvido um programa no LabVIEW para estudar o funcionamento do sensor de cor juntamente com o conjunto selecionador.

Objetivo Entender o funcionamento do sensor de cor.



Material Utilizado LabVIEW 7.1;









Procedimentos a) Ao executar o programa aparecerá na tela do PC um desenho com indicação de acionamento dos sensores; b) Os ícones (posição 1, 2 e 3) servem para configurar a cor desejada; c) Após programar as cores, iniciar a esteira atuando no ícone (iniciar esteira); d) A esteira entrará em funcionamento; e) Colocar uma peça na esteira; f) A indicação dos sensores poderá ser visualizada no PC; g) A peça será depositada na posição estabelecida; h) No programa também poderá ser visualizada a rotação do motor no ícone RPM; i) A cor diferente da estabelecida será enviada na caixa 4; j) Para parar o programa, ativar novamente o ícone (iniciar esteira). Considerações Iniciais Como dito anteriormente, o sensor de cor é capaz de identificar até três cores distintas, logo cada cor será associada a uma variável. Tais variáveis são: COR1 referente à cor 1, COR2 referente à cor 2 e COR3 referente à cor 3. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

76



O usuário escolherá a posição de cada cor. Por exemplo, COR1 na posição 1, COR2 na posição 2 e COR3 na posição 3.

Fluxograma INÍCIO

POS1=0

S


SENTIDO=0

N DEFINIR COR PARA A POSIÇÃO 1



1

ALIMENTAR A ESTEIRA

REALIZAR A LEITURA DO SENSOR DE COR


S

POS1=0

S

DEFINIR SENTIDO


DEFINIR SENTIDO


N N 1


S

POS2=0

S

N N 1 2


77



2


S

POS3=0

S

DEFINIR SENTIDO


DEFINIR SENTIDO


N N 1

POS4=0

S

N 1

Figu ra 62 – Flu xo gram a exp eriênc ia 3 DA Q.

Discussão De acordo com a cor, do objeto, lida pelo sensor, o motor de passo movimentará a haste do selecionador até que o sensor indutivo responsável pela posição escolhida seja acionado. A configuração das cores em cada posição fica a critério do usuário.

Experiência Proposta Baseado nos conhecimentos adquiridos com a experiência acima é recomendado que se faça o experimento a seguir. Utilizando o conjunto selecionador (motor de passo e sensores indutivos) e sensor de cor, desenvolver um programa no LabVIEW capaz de executar a seguinte tarefa: Cada posição deverá ter a seguinte sequência de cores: Posição 1: COR1, COR2 e COR3. Posição 2: COR2, COR3 e COR1. Posição 3: COR3, COR1 e COR2. Posição 4: Rejeito.


78



A esteira deverá ser alimentada, com peças, de maneira aleatória. A posição 4 será utilizada como rejeito, não importando a sequência de cores nela depositada, quanto menos peças o rejeito tiver, melhor será o programa. Quando todas as posições forem preenchidas corretamente a esteira deverá ser desligada automaticamente.

14.3.5

EXPERIÊNCIA 4 – SENSOR INDUTIVO

Introdução Certifique-se de que as ligações entre a esteira e o módulo NI USB-6008 estejam corretas. Caso surja alguma dúvida consultar o tópico 13.1 (Conexão entre o módulo 2808 e o DAQ). Nesta experiência será desenvolvido um programa no LabVIEW para estudar o funcionamento do sensor indutivo juntamente com o conjunto selecionador.

Objetivo 

Entender o funcionamento do sensor de indutivo.


LabVIEW 7.1;







Procedimentos a) Ao executar o programa aparecerá um desenho na tela do PC, dando a opção para escolha de qual posição deverá ser depositada a peça metálica; b) Assinale o campo preferido e atue no ícone (em funcionamento). Aparecerá outra tela com desenho das indicações dos sensores; c) Ativar a esteira ícone (iniciar esteira); d) A esteira entrará em funcionamento depositando peças metálicas na posição escolhidas e peças não metálicas na outra caixa; e) Para parar o programa atue novamente no ícone (iniciar esteira). Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

79



Considerações Iniciais O sensor indutivo é acionado quando há a presença de um material metálico. Sua variável é METAL.

Fluxograma INÍCIO

POS1=0

S


SENTIDO=0

N DEFINIR A POSIÇÃO 1 OU 2 PARA A PEÇA METÁLICA

1

ALIMENTAR A ESTEIRA

REALIZAR A LEITURA DO SENSORE INDUTIVO

MATERIAL LIDO = MATERIAL ESCOLHIDO NA POSIÇÃO 1

S

POS1=0

S

DEFINIR SENTIDO


DEFINIR SENTIDO


N N 1

POS2=0

S

N 1



80



Discussão Neste caso, utilizaram-se apenas duas posições, visto que são duas as condições do sensor indutivo, metal ou não metal. O motor de passo fará o seu posicionamento assim que a peça for lida pelo sensor. A escolha de tais posições também fica a critério do usuário.

Experiência Proposta Baseado nos conhecimentos adquiridos com a experiência acima é recomendado que se faça o experimento a seguir. Utilizando o conjunto selecionador (motor de passo e sensores indutivos) e o sensor indutivo desenvolver um programa no LabVIEW capaz de executar a seguinte tarefa: Cada posição deverá ter a seguinte seqüência: Posição 1: metal, metal, não metal. Posição 2: não metal, metal, não metal. Posição 3: metal, não metal, não metal. Posição 4: Rejeito. A esteira deverá ser alimentada, com peças, de maneira aleatória. A posição 4 será utilizada como rejeito, não importando a seqüência nela depositada, quanto menos peças o rejeito tiver, melhor será o programa. Quando todas as posições forem preenchidas corretamente a esteira deverá ser desligada automaticamente.

14.3.6

EXPERIÊNCIA 5 – SENSOR REFLEXIVO

Introdução Certifique-se de que as ligações entre a esteira e o módulo NI USB-6008 estejam corretas. Caso surja alguma dúvida consultar o tópico 13.1 (Conexão entre o Módulo 2808 e o DAQ) Nesta experiência será desenvolvido um programa no LabVIEW para estudar o funcionamento do sensor de tamanho juntamente com o conjunto selecionador. Esta apostila tem por objetivo único f ornecer as informações teóricas essenciais à utilização dos equipamentos da Datapool. Não é permitido o uso para quaisquer outras finalidades ou a reprodução total ou parcial desta Apostila, por quaisquer meios, sem a autorização da Datapool Eletrônica.

81



Objetivo 

Entender o funcionamento do sensor de tamanho.


LabVIEW 7.1;



Módulo NI USB-6008;




Procedimentos a) Ao executar o programa, aparecerá um desenho no PC, com a opção de localização do depósito e tamanho de peças; b) Poderão ser configurados 3 posições no depósito com tamanhos diferentes; c) Atue o ícone (funcionamento); d) Aparecerá outra tela no PC com indicação de atuação dos sensores; e) Atuar o ícone (iniciar esteira); f) A esteira entra em funcionamento; g) Inserir uma peça na esteira, e aguardar até que ela seja depositada na caixa; h) Para parar o programa atue novamente no ícone (iniciar esteira).

Considerações Iniciais É possível separar as peças em três tamanhos distintos, cada tamanho será associado a uma variável. Tais variáveis são: PEQUENO, MEDIO e GRANDE. O usuário escolherá a posição de cada tamanho. Por exemplo, PEQUENO na posição 1, MEDIO na posição 2 e GRANDE na posição 3.

Fluxograma


82



INÍCIO

POS1=0

S


SENTIDO=0

N DEFINIR TAMANHO PARA A POSIÇÃO 1



1

ALIMENTAR A ESTEIRA

REALIZAR A LEITURA DOS SENSORES REFLEXIVOS


S

POS1=0

S

DEFINIR SENTIDO


DEFINIR SENTIDO


N N 1


S

POS2=0

S

N N 1 2


83



2

TAMANHO LIDO = TAMANHO ESCOLHIDO N A POSIÇÃO 3

S

POS3=0

S

DEFINIR SENTIDO


DEFINIR SENTIDO


N N 1

POS4=0

S

N 1


Discussão De acordo com o tamanho do objeto, o motor de passo movimentará a haste do selecionador até que o sensor indutivo responsável pela posição escolhida seja acionado. A movimentação da haste é feita a partir do momento em que o sensor de peças pequenas fizer sua leitura. A configuração dos tamanhos em cada posição fica a critério do usuário.

Experiência Proposta Baseado nos conhecimentos adquiridos com a experiência acima é recomendado que se faça o experimento a seguir. Os sensores reflexivos aqui utilizados para medir o tamanho das peças podem também ser utilizados para medir comprimento. Para isso, ajuste os três sensores reflexivos contidos na esteira na mesma altura do menor deles. Em seguida, utilizando o conjunto selecionador (motor de passo e sensores indutivos) e sensores reflexivos, desenvolver um programa no LabVIEW capaz de executar a seguinte tarefa: Separar as peças de acordo com o comprimento de cada uma delas. Posição 1: peças de comprimento pequeno. Posição 2: peças de comprimento médio. Posição 3: peças de comprimento grande.


84



14.3.7

EXPERIÊNCIA 6 – EXTRAS

As experiências a seguir têm como finalidade fazer com que o aluno solidifique os conhecimentos adquiridos, uma vez que estas envolverão mais de um tipo de sensor.



Sensor de Cor, Conjunto Selecionador e Sensor Indutivo

Desenvolver um programa no LabVIEW , capaz de realizar a seguinte tarefa. Cada posição deverá conter objetos com as seguintes características: Posição 1: peça metálica cuja cor seja a COR1. Posição 2: peça não metálica cuja cor seja a COR3. Posição 3: peça metálica cuja cor seja a COR2. Posição 4: rejeito.



Sensor de Cor, Conjunto Selecionador e Sensor Reflexivo

Desenvolver um programa no LabVIEW , capaz de realizar a seguinte tarefa. Cada posição deverá conter objetos com as seguintes características: Posição 1: peça pequena cuja cor seja a COR1. Posição 2: peça média cuja cor seja a COR3. Posição 3: peça grande cuja cor seja a COR2. Posição 4: rejeito.



Sensor de Cor, Conjunto Selecionador, Sensor Indutivo e Sensor Reflexivo.

Desenvolver um programa no LabVIEW , capaz de realizar a seguinte tarefa. Cada posição deverá conter objetos com as seguintes características: Posição 1: peça metálica, pequena e cuja cor seja a COR1. Posição 2: peça não metálica, grande e cuja cor seja a COR3. Posição 3: peça metálica, media e cuja cor seja a COR2. Posição 4: rejeito.


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Modulo 2808_Teorico e Pratico-V1

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