Didática voltada ao ensino de lógica matemática para ensino de eletricidade eletrônica e programação

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Didática voltada ao ensino de lógica para eletricidade, eletrônica, programação e automação

Para as disciplinas de eletricidade, eletrônica, micro controlador, relé programável (inversor, soft starter, servo drive), CLP , IHM e CNC.

Prof. Jorge Augusto

Didática de ensino para eletricidade

  • Dificuldade na leitura de simbologia e esquemas de comando elétrico;

  • Dificuldade da montagem de comandos elétricos pela não interpretação dos esquemas;

  • Desenvolvimento de esquemas de comando elétrico;

  • Visualizar, Entender, Interpretar logicamente, Descrever usando outros Símbolos

Didática de ensino para eletrônica

  • Dificuldade na interpretação dos símbolos e esquemas eletrônicos analógicos e digitais;

  • Não vincular o ensino de eletricidade para eletrônica;

  • Desenvolvimento de projetos eletrônicos;

  • Visualizar, Entender, Interpretar logicamente, Descrever usando outros Símbolos

Didática de ensino para programação

  • Dificuldade na interpretação de sinais, blocos e instruções;

  • Não vincular o ensino de eletrônica para programação;

  • Desenvolvimento de programas para micro controladores;

  • Visualizar, Entender, Interpretar logicamente, Descrever usando outros Símbolos

Didática de ensino para automação

  • Dificuldade na interpretação de sinais, funções e programas para CLP, IHM e CNC;

  • Não vincular o ensino de programação para automação;

  • Desenvolvimento de sistemas automatizados para relé programável usados atualmente na parametrização e comando de inversores, soft starter e servo drive;

  • Desenvolvimento de lógica para programação de CLP, IHM e CNC;

  • Visualizar, Entender, Interpretar logicamente, Descrever usando outros Símbolos

Ensino de interpretação e projeto em eletroeletrônica

  • O ensino de comandos, eletrônica, programação e automação são áreas afins que precisão de interpretação e de desenvolvimento de projetos;

  • Essas áreas tem outro ponto em comum: a lógica matemática; a qual as diferenças estão no uso da simbologia e adequação tecnológica.

  • Os alunos devem aprender a visualizar, entender, interpretar logicamente e poder descrever o que foi visualizado usando outros símbolos normalizados;

  • O uso da lógica matemática pode ser uma saída para que o alunos consigam desenvolver as áreas de comandos, eletrônica, programação e automação.

Uso de lógica matemática para ensino de eletricidade

  • Ensino de equações Booleanas apoiando a interpretação e o desenvolvimento de comandos elétricos

  • INTERPRETAÇÕES DE ESQUEMAS DE COMANDOS ELÉTRICOS: transformar esquemas de comandos elétricos em equações Booleanas;

  • PROJETOS DE COMANDOS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS: desenvolvimento da sequência do comando em forma de equações Booleanas e transformando as equações em comandos elétricos usando REGRA DOS CICLOS.

Álgebra Booleana

INTERPRETAÇÕES DE ESQUEMAS DE COMANDOS ELÉTRICOS

PROJETOS DE COMANDOS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS

  • Exemplo: Desenvolver um comando que ao acionar uma botoeira, liga um motor por um tempo de 5 minutos e depois desliga esse motor e liga outro motor e fica aguardando o botão desliga ou os térmicos acionarem.

  • Espera botão liga (b1); liga motor K1; espera tempo d1; liga motor K2; desliga motor K1; espera botão desliga (s0) ou térmicos; desliga sistema.

  • REGRA DOS CICLOS:

  • F7 . F8 . b0 . (b1 + K1) . K2 = K1

  • K1 = d1

  • F7 . F8 . b0 . (d1 + K2) = K2

  • Proteções: F7 e F8

Uso de lógica matemática para ensino de eletrônica

  • Mostrar que eletricidade e eletrônica tem como vínculo a lógica matemática e como tal deve ser interpretada em suas diferenças de simbologia e uso;

  • INTERPRETAÇÕES DE ESQUEMAS DE ELETRÔNICA: transformar os esquemas de eletrônica em equações Booleanas;

  • PROJETOS DE ELETRÔNICA: desenvolvimento da sequência do funcionamento do comando eletrônico em forma de equações Booleanas e transformando as equações em circuitos eletrônicos usando REGRA DOS CICLOS.

INTERPRETAÇÕES DE ESQUEMAS DE ELETRÔNICA

PROJETOS DE ELETRÔNICA

  • Exemplo: faça o comando eletrônico de uma máquina de lavar:

  • Espera botão liga E1, liga eletroválvula de água S1, espera sensor de nível E2, desliga eletroválvula S1, espera tempo T1, liga motor agitador S2, espera tempo T2, desliga motor agitador S2, liga bomba de retirar água S3, espera sensor nível E3, desliga máquina de lavar, se necessário desligar pelo botão desliga (E4) ou térmicos (E5).

  • REGRA DOS CICLOS:

  • (E1 + M1) . E4 . E5 . M3 = M1

  • M1 . M2 = S1

  • M1 . (E2 + M2) = M2

  • M2 = T1

  • T1 . T2= S2

  • T1 = T2

  • T2 = S3

  • T2. (E3 . M3) = M3

Uso de lógica matemática para programação

  • Mostrar que Programação de micro controladores tem como vínculo a lógica matemática e como tal deve ser interpretada em suas diferenças de simbologia e uso;

  • Anexar o ensino de eletrônica para programação;

  • Desenvolvimento de programas para micro controladores;

PROJETOS DE MICRO CONTROLADOR

PROJETOS DE MICRO CONTROLADOR

  • Programa:

  • “declarações do micro, das variáveis e das sub-rotinas”

  • do

  • sub-rotina LER variáveis de entradas

  • If L= 1 or C2 = 1 or M1 = 1 then

  • If D = 1 and FE = 1 then

  • M1 = 1

  • C1 = 1

  • else

  • sub-rotina Zera variáveis

  • End If

  • End If

Uso de lógica matemática para automação

  • Desenvolvimento de lógica para programação de CLP, IHM e CNC;

  • Mostrar que automação industrial tem como vínculo a lógica matemática e como tal deve ser interpretada em suas diferenças de simbologia e uso;

  • Transformar os esquemas LADDER em equações Booleanas;

  • PROJETOS DE AUTOMAÇÃO: desenvolvimento da sequência do funcionamento do sistema em equações Booleanas e transformando as equações em Ladder usando REGRA DOS CICLOS.

INTERPRETAÇÕES DE ESQUEMAS EM LADDER

  • Transformar os esquemas LADDER em equações Booleanas:

PROJETOS DE AUTOMAÇÃO

  • Exemplo:

PROJETOS DE AUTOMAÇÃO

  • REGRA DOS CICLOS:

  • Espera botão liga, desliga e térmicos;

  • Liga S1;

  • Liga temporizador T1;

  • Liga S2;

  • Espera E1 e desliga S1;

  • Espera E2 e E3 e desliga S2;

  • Espera E4 ou E5 ou E8 para ligar S5;

  • Espera E4 ou E5 para ligar S6

  • E4 liga S3;

  • E5 liga S4.

REGRA DOS CICLOS

  • Baseado em estágios lógicos;

  • Cada estágio é chamado de CICLO;

  • Nos CICLOS tem linhas lógicas;

  • Cada CICLO, comanda o CICLO posterior;

  • O CICLO é comandado por uma memória;

  • O CICLO termina com uma memória;

  • As entradas de informações são chamados com ESPERA; as saídas são chamados com LIGA e DESLIGA;

  • Cada entrada de informação deve ser memorizada;

  • Temporizadores, Contadores e Mensagens são considerados memórias;

  • A REGRA DOS CICLOS são divididos em: FUNCIONAMENTO, PROTEÇÕES, MENSAGENS E TOMADAS DE DECISÕES (INDUSTRIA 4.0).

REGRA DOS CICLOS

  • Exemplo:

  • Qualquer projeto de comandos, eletrônica, micro controlador ou automação industrial será dividido em quatro etapas: Ciclos de lógica do projeto; legenda; equações Booleanas, escolha de qual área migrar as equações.

  • Como exemplo vamos desenvolver as equações de uma Paletizadora:

  • 1- Verificar a sequencia lógica;

  • 2- Fazer a legenda de entradas e saídas;

  • 3- Desenvolver as Equações Booleanas;

  • 4- Escolher a tecnologia para transformar as equações em símbolos (elétricos, eletrônicos, de programação ou de Automação.

REGRA DOS CICLOS

  • Exemplo: sequência lógica

  • 1- Funcionamento:

  • Espera botoeira liga (E1)

  • Liga elevador para baixo (S1)

  • Espera altura mínima (E2)

  • Desliga elevador para baixo (S1)

  • Liga bandeja (S2)

  • Espera sensor de voltas contar duas revoluções (E3)

  • Liga elevador para subir (S3)

  • Espera sensor fotoelétrico de altura do palete (E4)

  • Desliga elevador para subir (S3)

  • Espera sensor de voltas para duas revoluções (E3)

  • Liga elevador para baixo (S1)

  • Espera altura mínima (E2) ou botão desliga (E5) ( ou térmicos (E6) e fim.

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