automação naval - Escola Superior Náutica Infante D. Henrique

ESCOLA NÁUTICA INFANTE D. HENRIQUE
DEPARTAMENTO DE MÁQUINAS MARÍTIMAS
M418 – AUTOMAÇÃO NAVAL
TRABALHO LABORATORIAL Nº1
SIMULAÇÃO DE SISTEMAS DE COMANDO
ATRAVÉS DO WEBTRAINER (BOSCH) E
AUTOMATION STUDIO
Por:
Prof. Luis Filipe Baptista
Eng. Carlos Santos Silva
E.N.I.D.H. – 2006/2007

AUTOMAÇÃO NAVAL TRABALHO LABORATORIAL Nº 1
TRABALHO LABORATORIAL Nº 1
SIMULAÇÃO DE SISTEMAS DE COMANDO ATRAVÉS
DO WEBTRAINER (BOSCH) E AUTOMATION STUDIO
1. INTRODUÇÃO
O estudo, análise e desenvolvimento de circuitos de comando é, hoje em dia, grandemente
auxiliado através da utilização de software específico de simulação de sistemas de comando. No
caso da disciplina de Automação Naval, temos ao dispor duas ferramentas de simulação, que são:
• Webtrainer (BOSCH): este software didáctico funciona no Internet Explorar e permite
estudar os diversos componentes de sistemas pneumáticos e hidráulicos, ver o seu
funcionamento interno através de esquemas animados e simular o modo de funcionamento
de circuitos típicos;
• O Automation Studio: é um software didáctico/profissional que permite projectar,
simular e testar o funcionamento de circuitos eléctricos, electrónicos, pneumáticos,
electro-pneumáticos, hidráulicos e electro-hidráulicos.
Fig.1. Página em Internet Explorer do Bosch Webtrainer (Electrohidráulica).
ENIDH – 4º Ano da LEMM 1

AUTOMAÇÃO NAVAL TRABALHO LABORATORIAL Nº 1
2. OBJECTIVOS
O objectivo deste primeiro trabalho de laboratório é o seguinte:
• Realizar um curso de refrescamento/actualização sobre simbologia normalizada ISO-
CETOP 1219, modos de funcionamento de componentes e análise de circuitos
pneumáticos e hidráulicos, correntemente utilizados em instalações marítimas e industriais,
através da utilização de pacotes de aprendizagem interactiva de elevado rendimento;
• Familiarizar os alunos com estas ferramentas de aprendizagem interactiva (nos casos em
que tal seja novidade). No caso dos alunos que já tenham algum contacto com estes
pacotes de software, irá permitir aprofundar os conhecimentos entretanto adquiridos na
disciplina de Automação do Curso de EMM.
• Permitir através do software Automation Studio (versão 3.0.5) a realização de um pequeno
projecto e a respectiva simulação de um circuito de comando de baixa/média
complexidade.
3. TRABALHO A REALIZAR
No decorrer do presente ano lectivo, estão disponíveis no Laboratório de Automação e Controlo
(LAC), os seguintes módulos interactivos do Webtrainer (BOSCH):
1. Sistemas pneumáticos;
2. Electrohidráulica.
Estes módulos estão instalados em seis computadores do LAC, pelo que poderão ser utilizados
pelos grupos de alunos previamente definidos no início das aulas (grupos de 2 alunos). Deste
modo, no decorrer das próximas três aulas (25/10, 1/11 e 8/11) os alunos irão efectuar o estudo
dos dois pacotes anteriormente indicados, nas áreas da pneumática e da electrohidráulica. Deste
modo, pretende-se que efectue as seguintes tarefas:
1. Analise o conteúdo dos módulos de pneumática e hidráulica que escolher para a realização
do trabalho. Realize os respectivos exercícios e responda aos questionários no final dos
exemplos de simulação. Transporte os aspectos mais significativos dos módulos para o
relatório (ficheiro em Word) e comente detalhadamente os principais circuitos analisados.
Nota 1: Não se pretende que analise todos os circuitos – basta que apresente elementos
sobre os 4 circuitos que considerem mais interessantes.
Nota 2: Pode copiar os esquemas directamente do programa para o relatório. Para isso,
pode usar a opção PrintScreen e o Paint para recortar as figuras.
2. Após terminar a análise aos conteúdos dos módulos interactivos, seleccione um dos
esquemas estudados e projecte o respectivo circuito de comando no Automation Studio
(versão 3.05). Simule o seu funcionamento. Ligue o computador à bancada pneumática ou
hidráulica e verifique o através da opção Interface o funcionamento do circuito com
componentes reais.
3. Opção: O ponto 3 poderá ser substituído por um dos três exemplos a seguir indicados.
Estes problemas são fornecidos como exemplos alternativos, caso os alunos queiram
simular no Automation Studio outros problemas, distintos dos apresentados nos módulos
do Webtrainer.
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EXEMPLOS ALTERNATIVOS DE SISTEMAS
PARA SIMULAÇÃO EM AUTOMATION STUDIO
3.1. Prensa hidráulica
Considere uma prensa hidráulica num processo de estampagem. O operador da prensa coloca em a
peça para a estampagem (sensor S1) e de seguida activa a botoneira S2. A prensa inicia então o
ciclo de descida rápida até ao nível indicado pelo sensor S4 e executa então a estampagem a uma
velocidade mais baixa até ao final (sensor S5). Finalmente a prensa recua à posição inicial (sensor
S3). O operador pode então retirar a peça e iniciar um novo ciclo.
Situações de emergência:
1. Considere a possibilidade de recuar a prensa em qualquer instante através de uma
botoneira de emergência;
2. Considere outras situações de emergência, como por exemplo o encravamento do
sensor S2.
3.2. Sistema de furação pneumático
Considere um sistema de furação pneumáticode uma fábrica. As peças a serem furadas circulam
num tapete. Quando uma peça actua o sensor S1, um cilindro A empurra a peça até ao posto de
furação. Quando a peça chega a este posto (sensor S2), é actuado um sistema de aperto B. Só
então é iniciada a furação da peça através do cilindro C. Após a peça estar furada (Sensor S3), o
cilindro C recua. Após o recuo deste cilindro, o sistema de aperto B é desactuado e finalmentea
peça é posicionada novamente no tapete.
Situações de emergência:
1. Considere a possibilidade de parar o ciclo e recomeçá-lo a partir do ponto de
paragem.
2. Considere a possibilidade de parar o sistema de furação através de uma botoneira
de emergência. Nesse caso a peça colocada deverá ir para o lixo e por isso, esta
situação deve contemplar o recuo do enegnho de furação, a abertura do sistema de
aperto e o recuo do sistema de posicionamento A só após a desactuação da
botoneira de emergência.
3.3. Sistema de controlo de qualidade
Considere uma fábrica de produção de bebidas, em que no final é feito um controlo de qualidade
ao nível de líquido através de um sistema laser, quando a garrafa atinge a posição S0: se o nível
estiver acima de S1 e abaixo de S2, a garrafa é enviada para a linha de embalagem – o cilindro A
avança até S4, o sistema de posicionamento B é actuado, o cilindro A Avança até à posição S5, o
sistema B é desactuado e finalmente o cilindro A recua até à posição inicial S3. Se o nível estiver
abaixo de S1 (demasiado vazia) ou acima de S1 e S2 (demasiado cheia), a garrafa é rejeitada – o
cilindro C avança, empurra a garrafa para um depósito e recua de seguida. Considere que a
informação sobre os níveis S1 e S2 são dados através de botoneiras.
Situações de emergência:
1. Considere a situação de emergência na linha acionada através de uma botoneira
de emergência. Neste caso, independentemente dos valores de S1 e S2, a
garrafa é rejeitada.
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4. RELATÓRIO A REALIZAR
O relatório deverá conter uma descrição sucinta do conteúdo dos módulos interactivos. Deverá
abordar os principais componentes e esquemas e descrever o respectivo modo de funcionamento.
Na parte final do relatório, deve ser descrito em detalhe o esquema tratado em pormenor no
AutomationStudio.
O relatório deverá ser entregue em papel e em suporte electrónico (ficheiros e Word e
Automation Studio) até ao final de Dezembro.
O relatório será posteriormente objecto de uma discussão oral com os docentes da disciplina, de
modo a poder ser atribuída a nota do primeiro trabalho, conforme consta das Regras de Avaliação
da disciplina. A nota deste trabalho contribui com 40% para a nota final da disciplina.
O relatório deverá obedecer obrigatoriamente às Normas de Elaboração de Relatórios
fornecidas aos alunos no início do semestre lectivo.
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