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11
António Ferrolho
Departamento de Engenharia Electrotécnica Escola Superior de Tecnologia de Viseu
Instituto Politécnico de Viseu
Automação Industrial3º Ano / 1º Semestre
22
Grafcet – Exemplo 1
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Arranque Directo de Motor TrifásicoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
• Pretende-se comandar um motor assíncrono trifásico através de uma botoneira com dois contactos normalmente abertos (NA) – S0 e S1, tipo botões de pressão.
• A colocação em marcha do motor é feita quando se pressiona o contacto S1 , com detecção do flanco ascendente; e a paragem manual pelo contacto S0.
• A paragem também ocorre se a protecção térmica, que protege o motor contra sobrecargas, for actuada. Se tal acontecer, é ligado o contacto f1 que provoca a paragem do motor.
• A ligação do motor, à rede de energia eléctrica, é realizada por um contactor trifásico, designado por KM1, quando a sua bobine for alimentada por uma das saídas do autómato.
• O tempo de funcionamento do motor é determinado por um temporizador (por ex.: 15 minutos).
• Sinalização a usar: L1 para indicar a marcha do motor e L2 para indicar a paragem provocada pela actuação do relé de protecção térmica.
Descrição do processo
33
Grafcet – Exemplo 1
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Arranque Directo de Motor TrifásicoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Grafcet Nível 1 Grafcet Nível 2
Grafcet
44
Grafcet – Exemplo 1
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Arranque Directo de Motor TrifásicoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Bits utilizados
M0.2E2M0.1E1M0.0E0BitsEtapas
Etapas Receptividades
Contacto auxiliar do relé térmicoI0.2f1Botão de marcha (flanco ascendente)↑I0.1↑S1
Botão de paragemI0.0S0
DescriçãoEntradaReceptividadesexternas
Tempo máximo de funcionamento do motor (15 minutos)
T37t1
DescriçãoBitsReceptividadesinternas
55
Grafcet – Exemplo 1
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Arranque Directo de Motor TrifásicoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Bits utilizados
Acções
Ligar lâmpada L2 intermitente (relé térmico)
Q0.5SM0.5M0.2L2Ligar lâmpada L1 (motor em marcha)Q0.4----M0.1L1
----
Condições
Q0.1
Saídas
Ligar motorM0.1KM1
OperaçãoBitsAcçõesexternas
T37
Temporizador
Temporizador de 15 minutosM0.1T1
OperaçãoBitsAcçõesinternas
66
Grafcet – Exemplo 1
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Arranque Directo de Motor TrifásicoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Equações das Etapas
Símbolos
Endereços
77
Grafcet – Exemplo 1
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Arranque Directo de Motor TrifásicoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Programa em Diagrama de Contactos
88
Grafcet – Exemplo 1
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Arranque Directo de Motor TrifásicoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Ligação do Autómato
99
Grafcet – Exemplo 2
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Portão AutomáticoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
• A ordem para abertura do portão é fornecida por um emissor de comando à distância. Quando o sinal do emissor é recebido pelo receptor (Rx) existente junto ao portão (S0=1), o portão abre por acção dos motores M1 e M2 e uma lâmpada sinalizadora L1 acende de forma intermitente.
• No final da abertura do portão são actuados interruptores fim de curso (fc1 e fc2), colocados nos motores M1 e M2. Estes fim de curso fornecem a informação para paragem dos motores e para desligar a lâmpada sinalizadora.
• O portão está aberto durante 60 s (t1), fechando automaticamente no final deste tempo. Durante o fecho, a lâmpada L1 volta a funcionar de forma intermitente.
• A operação de fecho do portão é efectuada durante 20 s (t2), não existindo interruptores fim de curso para detectar o final do fecho.
• Durante o fecho do portão se o emissor do telecomando for novamente pressionado (S0=1) ou a barreira de infravermelhos (IR) for interrompida (S1=0), o portão volta a abrir.
Descrição do processo
1010
Grafcet – Exemplo 2
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Portão AutomáticoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Grafcet Nível 1 Grafcet Nível 2
Grafcet
1111
Grafcet – Exemplo 2
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Portão AutomáticoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Bits utilizados
Etapas
Receptividades
Acções
1212
Grafcet – Exemplo 2
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Portão AutomáticoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Equações das Etapas
Símbolos
EndereçosErro!!!Na etapa E0, no lugar de S13 de estar SM0.1
1313
Grafcet – Exemplo 2
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Portão AutomáticoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Programa em Diagrama de Contactos
1414
Grafcet – Exemplo 2
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Portão AutomáticoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Programa em Diagrama de Contactos
1515
Grafcet – Exemplo 2
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Portão AutomáticoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Ligação do Autómato
1616
Grafcet – Exemplo 3
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
SemáforosAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Descrição do processo
Automatismo para comando de semáforos, num cruzamento com vias num só sentido, de acordo com as seguintes condições:
• O sinal vermelho e o verde no semáforo oposto estão ligados durante 30 s (t1).
• Após o sinal verde, acende o sinal amarelo durante 3 s (t2).
• Na passagem do sinal amarelo para vermelho, os sinais vermelhos de ambos os semáforos estão ligados em simultâneo durante 1,5 s (t3).
• Após o sinal vermelho, acende o sinal verde.
• Um interruptor i1 permite ligar/desligar manualmente os semáforos. Quando desligado, o sinal amarelo é colocado em intermitente em ambos os semáforos.
1717
Grafcet – Exemplo 3
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
SemáforosAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Grafcet
Temporização t2
Temporização t3
Temporização t3
Semáforo A vermelho Semáforo B verde
A e B amarelo intermitente
0
1
2
3
A e B amarelo intermitente
Interruptor ON
Temporizador T0
Temporização t0
Temporizador T1 Temporização t1
Semáforo A vermelho Semáforo B amarelo
Temporizador T2
Temporização t2
4 Semáforo A vermelho Semáforo B vermelho
Temporizador T3
5 Semáforo A verde Semáforo B vermelho
Temporizador T1 Temporização t1
6 Semáforo A amarelo Semáforo B vermelho
Temporizador T2
7 Semáforo A amarelo Semáforo B vermelho
Temporizador T3
Int. OFF
Int. OFF
Int. OFF
Int. OFF
Int. OFF
Int. OFF
t2
t3
t3
A1 B3
0
1
2
3
i1
t0
T1 (30 s) t1
A1 B2
T2 (3 s)
t2
4 A1 B1
T3 (1,5 s)
5 A3 B1
T1 (30 s) t1
6 A2 B1
T2 (3 s)
7 A1 B1
T3 (1,5 s)
/i1
A2 acende se ck=1 B2 acende se ck=1
CC
A2 acende se ck=1 B2 acende se ck=1
CC
T0 (10 s)
/i1
/i1
/i1
/i1
/i1
1
2
3
vermelho
amarelo
verde
Grafcet Nível 1 Grafcet Nível 2
1818
Grafcet – Exemplo 3
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
SemáforosAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Bits utilizados
M0.7E7M0.6E6M0.5E5M0.4E4M0.3E3M0.2E2M0.1E1M0.0E0BitsEtapas
Etapas Receptividades
Interruptor de comando manualI0.1i1
DescriçãoEntradaReceptividadesexternas
Tempo para sinais vermelhos nos dois semáforos (1,5 s)T40t3Tempo para sinal amarelo (3 s)T39t2
Tempo para sinal verde ou vermelho (30 s)T38t1Tempo para sinais amarelos intermitentes (10 s)T37t0
DescriçãoBitsReceptividadesinternas
1919
Grafcet – Exemplo 3
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
SemáforosAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Bits utilizadosAcções
Liga lâmpada vermelha no semáforo B
Q0.3---
M0.4M0.5M0.6M0.7
B1
Liga lâmpada amarela intermitente no semáforo BQ0.4SM0.5
M0.0M0.1
B2
Liga lâmpada amarela no semáforo BQ0.4---M0.3B2Liga lâmpada verde no semáforo BQ0.5---M0.2B3
Liga lâmpada verde no semáforo AQ0.2---M0.5A3---
SM0.5
---
Condições
Q0.1
Q0.1
Q0.0
Saídas
Liga lâmpada amarela no semáforo AM0.6A2
Liga lâmpada amarela intermitente no semáforo A
M0.0M0.1
A2
Liga lâmpada vermelha no semáforo AM0.2M0.3M0.4M0.7
A1
OperaçãoBitsAcçõesexternas
Temporizador de 3 sT39
M0.3M0.6
T2
Temporizador de 1,5 sT40
M0.4M0.7
T3
Temporizador de 30 sT38
M0.2M0.5
T1
T37
Temporizadores
Temporizador de 10 sM0.1T0
OperaçãoBitsAcçõesinternas
2020
Grafcet – Exemplo 3
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
SemáforosAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Equações das Etapas
Endereços
E0: SM0.1+/I0.1. (M0.2+M0.3+M0.4+M0.5+M0.6+M0.7) [S (M0.0), R(M0.2 a M0.7)]
E1: M0.0.I0.1 [S (M0.1), R(M0.0)]
E2: M0.1.T37+M0.7.T40 [S (M0.2), R(M0.1 e M0.7)]
E3: M0.2.T38 [S (M0.3), R(M0.2)]
E4: M0.3.T39 [S (M0.4), R(M0.3)]
E5: M0.4.T40 [S (M0.5), R(M0.4)]
E6: M0.5.T38 [S (M0.6), R(M0.5)]
E7: M0.6.T39 [S (M0.7), R(M0.6)]
2121
Grafcet – Exemplo 3
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
SemáforosAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Programa em Diagrama de Contactos
2222
Grafcet – Exemplo 3
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
SemáforosAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Programa em Diagrama de Contactos
2323
Grafcet – Exemplo 3
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
SemáforosAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Programa em Diagrama de Contactos
Fim
2424
Grafcet – Exemplo 3
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
SemáforosAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Ligação do Autómato
2525
Projecto de automação para um parque de estacionamento com capacidade para 20 veículos.
Grafcet – Exemplo 4Parque de Estacionamento
Autómato Twido da Schneider ElectricSoftware de programação TwidoSoft
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Descrição do processo
2626
Grafcet – Exemplo 4Parque de Estacionamento
Autómato Twido da Schneider ElectricSoftware de programação TwidoSoft
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Descrição do processoO parque possui uma via de entrada e outra de saída, ambas com barreiras automáticas, funcionando o sistema da seguinte forma:
• Após ligado o interruptor de comando geral do automatismo (i1), se se pressionar o botão S1 da máquina de entrada (Min), esta fornece um bilhete e a barreira de entrada (barreira 1) abre.
• A abertura da barreira de saída (barreira 2) ocorre quando um bilhete, com pagamento previamente feito, for aceite (s3=1) pela máquina de saída (Mout) colocada antes desta barreira.
• O fecho das barreiras só é possível depois dos carros ultrapassarem os detectores colocados no solo, a seguir às barreiras (detector S2 na barreira 1 e detector S4 na barreira 2). Esta solução garante que os carros não são atingidos pelas barreiras no movimento de descida.
• Quando a lotação do parque for atingida, acende num placar a indicação “ESGOTADO” (E) e é ligada a luz vermelha do semáforo (SV) colocado junto à barreira de entrada. Nesta situação, a máquina de entrada não fornece bilhetes e a barreira de entrada não abre.
• Após sair um veículo, desliga a luz vermelha do semáforo e apaga a indicação “ESGOTADO”. De seguida, acende a indicação “LIVRE” (L) e, se S1 for pressionado, a máquina Min fornece bilhete e a barreira de entrada abre.
• As barreiras possuem fim de curso ao fecho (fc1f e fc2f) e à abertura (fc1a e fc2a) e são accionadas por motores eléctricos (M1-barreira 1 e M2-barreira 2).
2727
Grafcet – Exemplo 4Parque de Estacionamento
Autómato Twido da Schneider ElectricSoftware de programação TwidoSoft
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Descrição do processo
Para garantir que os carros não são atingidos pelas barreiras no seu movimento de descida, deve-se utilizar uma função cujo estado seja alterado após a passagem dos carros pelos detectores, ou seja, uma função que detecte os flancos descendentes dos detectores S2 e S4.
Nos autómatos Twido esta instrução é designada por Falling edge (N).
2828
Grafcet - Exemplo 4
Grafcet Nível 1 Grafcet Nível 2Barreira 1 – Entrada do parque de estacionamento
Parque de EstacionamentoAutómato Twido da Schneider ElectricSoftware de programação TwidoSoft
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
2929
Grafcet - Exemplo 4
Grafcet Nível 1 Grafcet Nível 2Barreira 2 – Saída do parque de estacionamento
Neste automatismo a interligação entre os diagramas é feita através do contador. Este contador é incrementado na etapa 4 e decrementado na etapa 13.
Parque de EstacionamentoAutómato Twido da Schneider ElectricSoftware de programação TwidoSoft
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
3030
Grafcet - Exemplo 4
Bits utilizados
Etapas
Receptividades
Parque de EstacionamentoAutómato Twido da Schneider ElectricSoftware de programação TwidoSoft
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
3131
Grafcet - Exemplo 4
Acções
Bits utilizados
Parque de EstacionamentoAutómato Twido da Schneider ElectricSoftware de programação TwidoSoft
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
3232
Grafcet - Exemplo 4
Equações das Etapas
Símbolos Endereços
Parque de EstacionamentoAutómato Twido da Schneider ElectricSoftware de programação TwidoSoft
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
3333
Grafcet - Exemplo 4
Parque de estacionamento
Programa em Diagrama de Contactos
Parque de EstacionamentoAutómato Twido da Schneider ElectricSoftware de programação TwidoSoft
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
3434
Grafcet - Exemplo 4
Ligação do Autómato
Parque de EstacionamentoAutómato Twido da Schneider ElectricSoftware de programação TwidoSoft
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
3535
Grafcet - Exemplo 4
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Parque de EstacionamentoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Programa em Diagrama de Contactos (Autómato Siemens)
3636
Grafcet - Exemplo 4
AMPF © Automação Industrial DEE / ESTV
Parque de EstacionamentoAutómato S7-200 da Siemens
Software de programação STEP 7 – Micro/WIN
Programa em Diagrama de Contactos (Autómato Siemens)