Eletropneumatica, Notas de estudo de Mecatrônica

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Sistemas

Hidro-Pneumáticos

IV – Eletropneumática

1. Eletropneumática

• (^) Definição: combinação da energia elétrica com a energia pneumática nos processos industriais.
• (^) Sistema Eletropneumático compõe-se de: Suprimento de ar Elementos de sinal Elementos de processamento de sinais Elementos de comando Elementos de trabalho

1.3 Elementos de Processamento de Sinais (EPS)  combinam as informações fornecidas pelos sensores elétricos com a sequência de operação, gerando o acionamento elétrico p/ os elementos de comando. 1.4 Elementos de Sinal  informam continuamente ao EPS sobre o andamento da operação que está sendo realizada.

2. Elementos Elétricos de

Introdução de Sinais

• (^) Função: recebem os sinais elétricos vindos de vários pontos do sistema a fim de serem processados pelo elemento competente do comando.
• (^) Se acionam contatos elétricos  elemento de contato
• (^) Se não acionam  elementos sem contato ou sensores

• (^) Comutador
  • usado qdo acionamento simultâneo de equipamentos ou qdo há acionamento permanente por motivo de segurança.
  • p/ escolha  considerar Vnominal e imáxima suportável pelos contatos.
  • acionamento manual, mecânico ou remoto (impulso elétrico ou pneumático).
  • há diversos modelos, como: 2 fechadores e 1 abridor 2 abridores e 2 fechadores

2.1.1 Botão e Interruptor As botoeiras são chaves elétricas acionadas manualmente que apresentam, geralmente, um contato aberto e outro fechado. De acordo com o tipo de sinal a ser enviado ao comando elétrico, as botoeiras são caracterizadas como pulsadoras ou com trava. As botoeiras pulsadoras invertem seus contatos mediante o acionamento de um botão e, devido à ação de uma mola, retornam à posição inicial quando cessa o acionamento.

2.2 Acionamento Mecânico

• (^) Detetores de limite ou chaves fim de curso  acionados mecanicamente p/ elementos de trabalho via dispositivo atuador localizado no detetor.
• (^) Elemento atuador pode ser: came, rolete simples ou rolete escamoteável.
• (^) Normalmente são comutadores.
• (^) Com ↑comutações  há desgaste de seus contatos elétricos e uso não é recomendado.

Esta chave fim de curso é acionada por um rolete mecânico e possui um contato comutador formado por um borne comum 11, um contato fechado 12 e um aberto 14. Enquanto o rolete não for acionado, a corrente elétrica pode passar pelos contatos 11 e 12 e está interrompida entre os contatos 11 e 14. Quando o rolete é acionado, a corrente passa pelos contatos 11 e 14 e é bloqueada entre os contatos 11 e 12. Uma vez cessado o acionamento, os contatos retornam à posição inicial, ou seja, 11 interligado com 12 e 14 desligado. Esta chave fim de curso, acionada por gatilho, somente inverte seus contatos quando o rolete for atuado da esquerda para a direita. No sentido contrário, uma articulação mecânica faz com que a haste do mecanismo dobre, sem acionar os contatos comutadores da chave fim de curso. Dessa forma, somente quando o rolete é acionado da esquerda para a direita, os contatos da chave se invertem, permitindo que a corrente elétrica passe pelos contatos 11 e 14 e seja bloqueada entre os contatos 11 e

12. Uma vez cessado o acionamento, os contatos retornam à posição inicial, ou seja, 11 interligado com 12 e 14 desligado.

2.3.1 Sensores Magnéticos

• (^) É uma chave elétrica acionada pelo campo magnético de um ímã.
• (^) Vantagens:
  • possibilita alto no^ de comutações;
  • uso em condições ambientais adversas (poeira, umidade);
  • permite chaveamentos a grandes distâncias (ex: sinal levado p/ longe de áreas de ↑T);
  • sensores de pequenas dimensões;
  • uso em espaço reduzido (qdo não dá p/ usar detetores de acionamento mecânico).
• (^) Desvantagem: é acionado por ou só detecta materiais metálicos e magnéticos.

Sensores Magnéticos Convencionais Os sensores magnéticos eletrônicos se caracterizam pela alta sensibilidade e precisão nos chaveamentos, além da tecnologia de montagem prática para todos os cilindros pneumáticos do mercado. Os sensores magnéticos são utilizados com maior freqüência em máquinas e equipamentos pneumáticos e são montados diretamente sobre as camisas dos cilindros dotados de êmbolos magnéticos. Toda vez que o êmbolo magnético de um cilindro se movimenta, ao passar pela região da camisa onde externamente está posicionado um sensor magnético, este é sensibilizado e emite um sinal ao circuito elétrico de comando.

2.3.2.1 Sensor de Proximidade Indutivo

• (^) Detectam apenas materiais metálicos;
• (^) Princípio de funcionamento baseado na ∆ do campo magnético de ↑frequência devido à aproximação do objeto;
• (^) Compõe-se de 1 circuito oscilador LC (indutor+capacitor), 1 avaliador de sinais e 1 amplificador chaveado;
• (^) Distância de detecção = 0 a 2mm (∆ c/ tamanho do objeto e características especificadas pelo fabricante).

Alguns modelos de sensores indutivos Detalhe do sensor indutivo

Detalhe do sensor capacitivo

2.3.3 Sensor Fotoelétrico

• (^) Também conhecido como sensor ótico.
• (^) Baseia-se na transmissão e recepção de luz infravermelha  q é refletida ou interrompida pelo objeto a ser detectado.
• (^) Detectam qq objeto dd q não transparente.
• (^) Distância de detecção = 0 a 10m, dependendo da luminosidade do ambiente, do tipo de sensor e do objeto a ser detectado.
• (^) Composto de 2 circuitos básicos:
  • transmissor (LED) q emite o feixe de luz;
  • receptor (fototransistor ou fotodiodo) q faz a recepção do feixe de luz.