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Automação & Robotica, Notas de estudo de Mecatrônica

Automação & Robotica

Tipologia: Notas de estudo

2010

Compartilhado em 01/07/2010

Salome_di_Bahia
Salome_di_Bahia 🇧🇷

4.5

(389)

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Baixe Automação & Robotica e outras Notas de estudo em PDF para Mecatrônica, somente na Docsity! Escola Superior de Tecnologia e Gestão INSTITUTO POLITÉCNICO DE BRAGANÇA Automação e Robótica Problemas para Aulas Teórico-Práticas Paulo Jorge Pinto Leitão Escola Superior de Tecnologia e Gestão INSTITUTO POLITÉCNICO DE BRAGANÇA Problemas para Aulas Teórico-Práticas de Automação e Robótica 2 Manipulação de dados 1. Converta os números paras as bases pedidas. (a) 1101 (2) = ??? (10) (b) 1FF (16) = ??? (10) (c) 10111001 (2) = ??? (16) (d) 0001001111101001 (2) = ??? (16) 2. Considere o seguinte mapa de endereços. Posição 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 IR0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 IR1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 IR2 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 ... IR10 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 IR11 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 IR12 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 Determine: (a) Os valores hexadecimais dos endereços indicados. (b) O valor dos bits 7 e 9 dos endereços indicados. (c) O valor de: IR0.0, IR1.8, IR1.10, IR2.5, IR10. 0, IR10.10, IR11.4 e IR12.6 3. Sabendo que X=0; Y=1 e Z=1, determine o valor lógico das seguintes expressões: a) X + Y.Z b) /X + Y c) /(Y.X + Z./Y) Desenvolvimento de programas em Ladder 4. Pretende-se elaborar um sistema de controlo para o comando de um motor e de uma bomba, que apresenta as seguintes características: Escola Superior de Tecnologia e Gestão INSTITUTO POLITÉCNICO DE BRAGANÇA Problemas para Aulas Teórico-Práticas de Automação e Robótica 5 B superior inferior Um reservatório é abastecido através de uma bomba B. O sistema entra em funcionamento actuando no botão início e pára actuando no botão paragem. Se o nível do liquido ultrapassar o limite superior, a bomba deve parar, rearrancando quando o limite inferior for ultrapassado. Os sensores inferior e superior tem o valor lógico 1 (TRUE) quando detectam liquido. a) Escreva e implemente um programa em diagrama de Ladder que solucione o problema anterior. b) Reescreva o programa anterior, considerando que a bomba só inicia o seu funcionamento 3 segundos após a actuação no botão início. 10. Considere um sistema de embalamento de produtos, constituído por dois postos A e B. O sensor existente no tapete principal permite a detecção dos produtos e através de um actuador pneumático (actuado 3 segundos após a detecção pelo sensor), os produtos do tipo A são desviados para um segundo tapete, direccionado para o posto A. Os produtos do tipo B seguem no mesmo tapete até ao posto B. C on te nt or T ip o B Contentor Tipo A Actuador pneumático Sensor Em cada posto existirá um contentor, com diferentes capacidades: contentor para peças do tipo A, com capacidade para 15 peças e contentor para peças do Escola Superior de Tecnologia e Gestão INSTITUTO POLITÉCNICO DE BRAGANÇA Problemas para Aulas Teórico-Práticas de Automação e Robótica 6 tipo B, com capacidade para 10 peças. A chegada das peças aos respectivos postos é detectada pelos sensores sensor_A e sensor_B. Sempre que a capacidade de um contentor for atingida, todos os tapetes deverão parar, e acender uma lâmpada no respectivo posto de modo a avisar o operador que deverá retirar o contentor e substitui-lo por um vazio. Finda esta operação, o operador deverá actuar um botão, que colocará de imediato os tapetes em funcionamento. a) Escreva um programa em diagrama de Ladder que solucione o problema anterior. b) Reescreva o programa anterior, considerando que em substituição do operador existe um sistema automático, que permite a troca automática dos contentores sem a paragem dos tapetes. Assim, após o contentor estar cheio, um actuador pneumático realiza a troca de contentores, actualizando a contagem de contentores completos, disponível num painel junto a cada posto. 11. Considere um sistema constituído por dois carros C1 e C2, cujos postos de repouso são A1 e A2, e que alimentam uma estação situada no posto b; Em cada posto de espera existe um semáforo com duas luzes: verde, que significa que o carro pode avançar, e a vermelha, caso contrário. Após a ordem de partida, através de um botão para cada carro, o respectivo carro dirige-se para o troço comum das vias. Quando atinge a respectiva posição de espera, o carro pára se o troço comum estiver ocupado, ou prossegue em direcção ao posto b se estiver livre. Após atingir o posto b, o carro 1 imobiliza-se durante 20 segundos e o carro 2 durante 30 segundos, iniciando de seguida o regresso ao posto de repouso. Posto A1 Posto B Posto A2 Carro 2 Carro 1 Posição de espera 1 Posição de espera 2 a) Elabore um programa em Ladder que solucione o problema. b) Reescreva o programa, considerando que cada semáforo possui além das luzes verde e vermelha, a luz amarela, que deverá piscar a uma frequência de 1 HZ, enquanto o respectivo carro se encontrar no troço comum. Escola Superior de Tecnologia e Gestão INSTITUTO POLITÉCNICO DE BRAGANÇA Problemas para Aulas Teórico-Práticas de Automação e Robótica 7 12. Considere um sistema de controlo de entradas e saídas de um parque automóvel, representado na figura. Em situação de repouso, a cancela deve estar em baixo e a luz vermelha acesa. Quando o condutor do carro pressiona o botão de chamada, a luz vermelha apaga-se dando origem à luz verde (que significa que o carro pode entrar) e a cancela levanta. Após passar pela cancela, o carro interrompe o feixe luminoso da célula fotoeléctrica, o que leva a cancela a descer para a posição de repouso e a sinalização luminosa a voltar para a luz vermelha. a) Elabore um programa em diagrama de Ladder que solucione o problema anterior. b) Reescreva o programa anterior, considerando que se pretende que após a entrada do carro, uma luz de iluminação se mantenha acesa durante 2 minutos. c) Reescreva o programa anterior, considerando que existe dois avisadores luminosos, livre e completo, que representam o estado da lotação do parque. Inicialmente a luz livre deve estar acesa e quando se encontrarem 20 carros dentro do parque deve passar a completo. A saída de um carro permite passar de novo ao estado de livre (no caso da lotação estar completa). 13. Considere um sistema de controlo de uma máquina-ferramenta. A máquina possui uma plataforma que se move segundo dois eixos, X e Y. Os sinais de comando X+, X-, Y+ e Y- controlam o movimento de dois motores: motor_X(+ ou -) e motor_Y (+ ou -). A área de trabalho, por razões de segurança, é delimitada por 4 sensores de fim de curso: fim_X+, fim_X-, fim_Y+ e fim_Y-. Quando for accionado qualquer um destes sensores, a plataforma deve-se imobilizar nesse eixo, podendo continuar a deslocar-se no outro eixo. Existe um botão de inibição da máquina, Power, que quando accionado permite o seu funcionamento. a) Elabore um programa em diagrama de Ladder que solucione o problema anterior. Escola Superior de Tecnologia e Gestão INSTITUTO POLITÉCNICO DE BRAGANÇA Problemas para Aulas Teórico-Práticas de Automação e Robótica 10 a) luz encarnada - parque esgotado; b) luz amarela - viatura a sair; c) luz verde - parque livre. O sensor I3, detecta a entrada no parque e a saída da viatura que está a entrar no parque da via comum. À saída do parque existe um painel com duas luzes: a) luz verde - via livre; b) luz encarnada - via ocupada. Elabore e implemente um programa em ladder que solucione este problema. Análise de diagramas de Ladder 16. Considere o seguinte programa em diagrama de Ladder e a seguinte evolução dos sinais de entrada. Esboce a evolução das flags A e B, e da saída IR10.01. Indique para cada intervalo de tempo, o valor de contagem do contador. 0.0 0.2 0.1 0 642 8 10 18161412 0.0 0.1 A 10.1 TIM 000 # 20 @MOV #2 10 RSET 10.1 TIM 000 0.2 CNTR 127 # 2 0.0 BCNT 127 0.2 A Escola Superior de Tecnologia e Gestão INSTITUTO POLITÉCNICO DE BRAGANÇA Problemas para Aulas Teórico-Práticas de Automação e Robótica 11 17. Considere o seguinte programa em diagrama de Ladder e a seguinte evolução dos sinais de entrada. Esboce a evolução das flags A e B, e da saída IR10.01. Indique para cada intervalo de tempo, o valor de contagem do contador. 0.0 0.2 0.1 0 642 8 10 18161412 SET A 0.0 0.1 0.2 0.2 0.2 TIM 000 # 40 RSET 10. 1 @MOV #2 10 RSET A TIM 000 0.2 CNTR 127 # 2 0.1 BCNT 127 18. Considere o seguinte programa em diagrama de Ladder e a seguinte evolução dos sinais de entrada. Esboce a evolução das flags A e B, e das saídas IR10.00 e IR 10.01. Indique para cada intervalo de tempo, o valor de contagem do contador. Escola Superior de Tecnologia e Gestão INSTITUTO POLITÉCNICO DE BRAGANÇA Problemas para Aulas Teórico-Práticas de Automação e Robótica 12 0.0 0.2 0.1 0 642 8 10 18161412 Evolução temporal das entradas @ MOV #0003 10 0.0 0.1 A TIM000 SET A TIM 000 # 30 0.2 0.2 CNTR 127 # 2 0.1 CCNT 127 RSET A @ MOV #0001 10 Grafcet 19. Considere um sistema de fabrico de pães. Os dispositivos A1 e A2 permitem realizar a mistura da farinha, água e fermento. Esta mistura demora 10 minutos no dispositivo A1 e 4 minutos no dispositivo A2, finalizada a qual é efectuada a transferência para o dispositivo A3 que divide a massa no formato pretendido para os pães. Após A3 ter concluído a sua tarefa, os pães são transferidos para o forno A4, o qual demora 30 minutos, até que os pães estejam cozidos. De seguida, os pães são retirados do forno e acondicionados, estando o sistema de novo pronto a iniciar novo ciclo. Modelize o problema descrito através de um Grafcet. 20. Considere uma célula de fabrico constituída por duas máquinas, M1 e M2, que visam o processamento das peças, e por um robô R1, que efectua a manipulação das peças entre as mesas de alimentação e as máquinas. Os sinais inicio1 e inicio2 dão ordem de início de ciclo para cada máquina. Cada ciclo é constituído por: • O robô R1 coloca a peça na máquina, após o qual deve começar o seu processamento. • Findo este, o robô R1 deve ser de novo requisitado para retirar a peça e coloca-la na mesa de saída. Escola Superior de Tecnologia e Gestão INSTITUTO POLITÉCNICO DE BRAGANÇA Problemas para Aulas Teórico-Práticas de Automação e Robótica 15 O movimento do tapete A é intermitente, isto é, sempre que chega uma peça ao fim do tapete (ponto de saída das peças) este pára até que o robô a retire, voltando a entrar em movimento até que a próxima peça chegue ao ponto de saída do tapete rolante. O tapete B, sempre que detecta a presença de uma peça, coloca-se em movimento para retirar essa peça. No fim da transferência das peças, o robô termina a sua execução, enviando a informação devida ao controlador do tapete através da saída DO1.0. a) Para a aplicação em causa qual o tipo de robô é que escolheria. Justifique a sua opção. b) Elabore um programa para o robô, de forma a que este execute a transferência de 2 peças de acordo com as especificações atrás descritas. c) Suponha que se pretende que o robô transfira 10 peças. Que alterações deverá introduzir no programa, de modo que este cumpra as novas especificações. Qual a vantagem da utilização de ciclos nos programas? d) Qual a diferença entre instruções de movimento do tipo MoveJ, MoveL e MoveC, referindo-se ao tipo de movimento e aos parâmetros envolvidos. 26. Escreva um programa para um robot que pegue em 5 blocos cilíndricos de altura 80cm e diâmetro 10 cm e os coloque nos cantos e no centro de uma mesa quadrada de tamanho 50x50 cm. Considere os pontos que entenda necessários à execução da tarefa, e que inicialmente o robot está numa posição de repouso e os blocos chegam por um tapete de forma sequencial. Comente todos os atributos que tenha escolhido para cada instrução do programa. Tapete A Tapete B Escola Superior de Tecnologia e Gestão INSTITUTO POLITÉCNICO DE BRAGANÇA Problemas para Aulas Teórico-Práticas de Automação e Robótica 16 27. Relativamente ao robot (ABB IR 1400) utilizado nas aulas práticas, considere o seguinte programa. MoveJ p1, v1000, z50, tool1 MoveL p2, v50, fine, tool1 For var = 1 To 10 Fecha_garra MoveL p3, v100, z10, tool1 Abre_garra MoveC p4, p2, v100, z10, tool1 Next a) Comente detalhadamente o programa. b) Qual a função dos parâmetros V e Z. Comente os valores escolhidos para esses parâmetros. 28. Relativamente ao robot (ABB IR 1400) utilizado nas aulas práticas, considere o seguinte programa. TKRead (“Qual a peça a carregar?, op, “1”, “2”, “3”,””,””) MoveJ p1, v1000, z50, tool1 Case op select ”1” carrega_cilindro ”2” carrega_cubo ”3” carrega_esfera a) Comente detalhadamente o programa. 2 3 4 1 5 Escola Superior de Tecnologia e Gestão INSTITUTO POLITÉCNICO DE BRAGANÇA Problemas para Aulas Teórico-Práticas de Automação e Robótica 17 b) Elabore a rotina carrega_cilindro, sabendo o robot deve dirigir-se ao local onde está o cilindro (pos_A), fechar a garra, colocar a peça no local de destino (pos_B), abrir a garra e por fim deslocar-se para o ponto de repouso (pos_R).
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