Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

capítulo 4 - Sistemas de máquina, CAPÍTULO 5 - Sistemas de processos e…

- - - - SÃO MAIS COMUNS FUNCIONAREM EM 24VCC
        
        QUANDO PRECISAM DE UM METODO DE COMUNICAÇÃO, UTILIZAM UM CABEMAENTO A MAIS
  - - - Presilhas e paredes laterais para contenção de materiais.
      - Seções de transição (nose-over) para inclinações.
    - - Ajuste do rolo da extremidade para manter a correia apertada e centralizada.
      - Lubrificação e substituição de componentes desgastados.
  - - - Verificação e substituição de rolos desgastados.
      - Ajuste de rolos para garantir alinhamento e funcionamento suave.
  - - - Lubrificação regular das correntes.
      - Inspeção e substituição de elos desgastados.
  - - - Verificação de componentes vibratórios.
      - Ajuste de frequências para otimizar o transporte.
  - - - Limpeza regular dos filtros.
      - Verificação de vazamentos e integridade dos tubos.
- - - - Sincronização perfeita com outras partes da máquina.
      - Flexibilidade para diferentes tamanhos e formas de paletes.
  - - - Sensores de proximidade, fotossensores para detecção de posição.
    - - Controladores lógicos programáveis (CLPs) para coordenação de movimentos.
    - - Botões de parada de emergência (E-Stop), barreiras de segurança.
- - - - Movem peças em passos controlados.
      - Utilizam mecanismos de indexação para posicionamento preciso.
    - - Movimentam peças em um movimento circular contínuo.
      - Ideal para processos que requerem alta velocidade.
  - - - Dispositivos que liberam peças de um alimentador para o próximo estágio do processo.
      - Podem ser mecânicos, pneumáticos ou eletromagnéticos.
    - - Inclui sistemas de pick-and-place, robôs e manipuladores.
      - Utilizados para mover peças entre diferentes estações de trabalho.
- - - - Colagem de Materiais em Camadas
      - Corte de Materiais
        
        Em folhas ou rolos menores
        
        Corte ou perfuração de partes
      - Processos Adicionais
        
        Químicos, aquecimento, resfriamento
  - - - Organizadas linearmente
      - Seções realizam operações sequenciais
    - - Guiar e tensionar
      - Mecanismos de guias e orientação
      - Monitoramento de tensão (células de carga, medidores de deformação)
    - - Ajustes de tensionamento e espessura
      - Rolos nip ou de largura completa
  - - - Isolam seções dos efeitos de tensão
      - Armazenam materiais durante modificações
    - - Várias polias
      - Mecanismo de recolhimento simples
  - - - Liberam e enrolam rolos de material
      - Colocação entre estação de desenrolamento e acumulador
    - - Totalmente automatizados ou assistidos por operadores
  - - - Corte longitudinal contínuo
      - Lâminas estacionárias ou facas giratórias
      - Ajustáveis para diferentes larguras
  - - - Transformação de matéria-prima enrolada ou em folha em novos produtos
    - - Tecidos, não tecidos, papel, adesivos, borracha, espuma, plásticos
- - - - Mistura de materiais com metal como componente principal
    - - TIPOS COMUNS
        
        Aço-ferramenta
        
        Ferro fundido
        
        Aço inoxidável
      - Aço com Diferentes Teores de Carbono
        
        Baixo, médio e alto carbono
        
        Carbono: reduz ductilidade, aumenta dureza e resistência
    - - Composição
        
        Ferro, carbono, silício
      - Processamento
        
        Derretido e moldado
      - Usos Comuns
        
        Carcaças de motores, tubulações, peças mecânicas
      - Propriedades
        
        Ponto de fusão baixo, fácil usinagem
        
        Pode ser modificado para aumentar maleabilidade, rigidez, resistência à tração
    - - Composição
        
        Aço de carbono com cromo
        
        Adição de níquel e molibdênio para melhorar propriedades
      - Usos Comuns
        
        Resistência à corrosão
        
        Processamento de alimentos, dispositivos médicos
      - Formas Comuns
        
        Bobinas, folhas, lâminas, barras, fios, tubos
    - - Desafios
        
        Altas temperaturas, vapores tóxicos
      - Elementos Importantes
        
        Manuseio de materiais, distribuição de energia, controle de processos
      - Visualização do Processo
        
        IHMs e sistemas SCADA
  - - - Formas Iniciais
        Lingotes, lâminas, placas
      - Fundição
        
        Métodos
        
        Cera perdida, sob pressão, em areia, rotomoldagem
        
        Extrusão
        
        Processo
        Metal forçado através de um molde
        
        Produção de Fios
        
        Processo
        Puxar metal através de uma matriz (fieira)
        
        Materiais
        Cobre, alumínio, prata, platina, ferro, ouro
        
        Laminação
        
        Tipos
        A quente, a frio
        
        Formas
        Chapas, placas, folhas, perfis
        
        Forjamento
        
        Tipos
        A quente, a frio
        
        Métodos
        Matrizes abertas, matrizes fechadas, recalque
        
        Estampagem
        
        2 more items...
  - - - Materiais orgânicos (sintéticos ou semissintéticos)
      - Produzidos a partir de óleo bruto e gás natural
    - - Craqueamento catalítico (óleo bruto)
      - Craqueamento térmico (gás natural)
      - Produção de monômeros petroquímicos (ex.: etilenoglicol, isobuteno)
    - - Termoplásticos
        
        Moldáveis várias vezes quando aquecidos
        
        Exemplos: polietileno, polipropileno, poliestireno, PVC, PTFE
      - Termofixos (Termoendurecíveis)
        
        Moldados uma vez, permanecem sólidos
        
        Exemplos: resinas epóxi, baquelite, borracha vulcanizada, poliamidas
    - - Função
        
        Alterar propriedades (dureza, cor, inflamabilidade, biodegradabilidade)
      - Adição
        
        Durante pré-processamento ou formação da peça
    - - Definição
        Processo que forma material plástico em perfil contínuo
      - Produtos
        Tubos, fitas adesivas, fitas isolantes, perfis de moldação
      - Matéria-Prima
        
        Grânulos ou pastilhas de termoplástico
        
        Alimentados pelo funil na parte traseira do barril da extrusora
      - Processo
        
        Parafuso giratório força os grânulos para dentro do barril
        
        Aditivos misturados para colorir ou resistir a raios UV
        
        Barril aquecido para derreter o plástico (200°C a 275°C)
        
        Aquecimento em etapas com diferentes controladores
        
        Pressão e fricção contribuem para o aquecimento
      - Refrigeração
        Ar ou água usada para resfriar o polímero se necessário
      - Moldagem por Injeção
        
        Definição
        Processo usado para termofixos e termoendurecíveis
        
        Estágios Iniciais
        
        Semelhantes à extrusão
        
        Grânulos ou resina alimentados em barril aquecido a partir de um funil
        
        Processo
        
        Plástico injetado em cavidade de molde
        
        Esfria e endurece na forma do molde
        
        Moldes
        
        Feitos de aço ou alumínio
        
        Usinados com precisão
        
        Termoendurecíveis
        
        Dois materiais injetados no barril
        
        Reações químicas endurecem material de forma irreversível
        
        Importância de minimizar tempo no barril e no parafuso
        
        Termoformagem
        
        Definição
        
        Formação de folhas ou filmes de plástico em um molde
        
        Aquecimento do material e moldagem com vácuo
        
        PROCESSOS
        
        Aquecimento do material
        
        Puxado em um molde com vácuo
        
        Resfriamento e aparagem das bordas
        
        Processos Secundários
        
        Perfuração, punção, recorte
        
        Realizados enquanto a peça está na máquina
        
        Máquinas de Termoformagem
        
        Mais simples que máquinas de extrusão ou moldagem por injeção
        
        Fabricadas por fabricantes customizados e oficinas mecânicas
        
        Componentes: armação, aquecedores, encanamento para vácuo
        
        Produtos de Grosso Calibre
        
        Produzidos mais lentamente (maior tempo de aquecimento e resfriamento)
        
        Envolvem várias estações (carga, aquecimento, moldagem, resfriamento, corte)
        
        Estações de Processamento
        
        Linear ou em carro giratório
        
        Primeira estação: aquece a folha
        
        Vácuo e ar pressurizado moldam a folha
        
        Contramoldes ajudam na distribuição uniforme do material
        
        Ejeção de Ar
        
        Vácuo removido e rajada de ar aplicada para remover a folha formada
        
        Placa extratora pode auxiliar na remoção
        
        Exemplos de Produtos
        
        Portas automotivas, painéis de bordo, paletes plásticos, forros de bancos de caminhões
        
        Moldagem por Sopro
        
        Definição
        Formação de itens plásticos ocos (ex.: garrafas)
        
        Técnicas
        
        Extrusão-sopro (EBM)
        
        Injeção-sopro (IBM)
        
        Sopro com estiramento (SBM)
        
        Processo
        
        Início com pré-forma (parison)
        
        Parison preso em molde e aquecido
        
        Ar comprimido assoprado para inflar a forma
        
        Resfriamento e endurecimento do plástico
        
        Molde aberto e peça ejetada
        
        Acabamento
        
        Peças grossas: aparagem de rebarbas
        
        Peças cilíndricas: aparador rotativo com lâmina de titânio
        
        Plásticos Comuns
        
        PET, PC, PVC, HDPE, PE+LDPE, LLDPE
        
        Produtos de marca: BAREX, resina K
        
        Principalmente termoplásticos
- - - - Metais, plásticos, outros elementos combinados para produzir bens de consumo
    - - Totalmente automatizadas
      - Operações manuais por operadores
    - - Aproximação e fixação de elementos do produto
      - Caminho de processamento central com processos periféricos
    - - Produtos movidos em paletes
      - Classificação por uma série de máquinas
  - - - Peça base (componente maior)
      - Colocação em palete manualmente ou por robô
    - - Apresentados em forma paletizada ou recipiente
      - Paletes facilitam carregamento automático
    - - Manuseio de pilhas de paletes
      - Transporte, desempilhamento, esvaziamento, reempilhamento
    - - Componentes difíceis de manusear devido ao tamanho ou forma
      - Itens guiados aleatoriamente ou desembrulhados manuseados manualmente
  - - - Fixação de peças e componentes
      - Fixadores, adesivos ou outros métodos
    - - Sistemas padronizados
      - Alimentadores vibratórios para parafusos e rebites
      - Introdução em ferramentas (porca, chave de fenda)
    - - Manual ou automática
      - Furos roscados ou cônicos na peça base
    - - Fabricados por OEMs
      - Controladores conectados ao fuso
      - Controle de torque e ângulo
- - - - Uso de ferramental (ex.: pinos para furos de parafusos)
      - Sensores discretos (fotoelétricos, de proximidade)
    - - Estações de montagem manual equipadas com sensores
    - - Atuadores pneumáticos para medir posição de peças
      - Preferência por sistemas de visão de máquina e sensores ópticos
  - - - Evitar vazamentos, garantir fluxo de ar dentro dos limites
      - Verificar lacres, filtros, vedações
    - - Válvulas, tubos, mangueiras, transdutor de pressão
    - - Necessários para testes precisos e validação
      - Fabricados por especialistas
    - - Válvulas, transdutor analógico de pressão
      - Controlador integrado com conexões I/O
      - Portas de comunicação (Ethernet/IP, RS232, DeviceNet, Profibus)
      - Transmissão de dados de teste, tempo e data
  - - - Movimentação de componentes, verificação de torque
      - Mensuração de características elétricas (resistência, fluxo de corrente)
      - Aplicação de energia a dispositivos
    - - Testadores ultrassônicos, testadores de raios X
      - Localização de fissuras internas ou imperfeições
    - - Prevenção de exposição a efeitos prejudiciais
    - - Testador de correntes parasitas (verificação de roscamento)
      - Teste de vazamento por fonte de íon (tamanho de orifícios)
      - Sistemas de testes de materiais (rigidez, composição química)
    - - Realizados em bases de amostragem
- - - - Produção de gêneros alimentícios empacotados
      - Carnes, grãos, vegetais
    - - Controle de temperatura
      - Mistura de ingredientes
    - - EUA: FDA e Departamento de Agricultura
      - Brasil: ANVISA
      - Foco: Sanidade e eliminação de contaminação
    - - Limpeza do lugar
      - Congelamento rápido
      - Secagem por pulverização
      - Métodos de filtragem
      - Tratamento de água
    - - Fabricadas por OEMs ou customizadas
      - Funções: Preparação, aplicação/remoção de calor, mistura, enchimento
      - Material: Aço inoxidável
      - Design: Facilita lavagem pressurizada, evita fendas
    - - Controlados por CLP
      - Medição de temperatura e taxas de fluxo
      - Sistemas SCADA ou de monitoramento
    - - Produção individual (ex.: bolos de casamento)
      - Produção em batelada (ex.: padarias)
      - Produção em massa (ex.: alimentos enlatados, balas)
  - - - Mistura de ingredientes (lote ou contínua)
      - Fermentação (ex.: cerveja, uísque)
      - Processamento contínuo (engarrafamento/empacotamento)
    - - Alta velocidade
      - Fabricados por OEMs (padrão ou semicustomizados)
    - - IHMs e sistemas de controle integrados
      - Visualização desde matérias-primas até embalo
      - Modelos de pacotes específicos para alimentos e bebidas
- - - - Armazena dados em linhas e colunas
      - Chave primária para identificar registros
      - Exemplos: Access, MySQL, SQL Server
    - - Armazena dados em objetos
      - Exemplos: GemFire, Versant
    - - Armazena dados em dimensões (hipercubo)
      - Mais rápido para consolidar dados
      - Exemplo: Oracle Express
    - - Armazena imagens, áudio, videoclipes
      - Exemplo: sistema de correio de voz
    - - Armazena cronogramas, calendários, manuais, memorandos, relatórios
    - - Armazena informações sobre projetos de engenharia e desenhos
- - - - Calcular fatores no desenvolvimento
- - - - Controladores, OITs, computadores, sistemas de movimento, robôs
    - - Padrão (BASIC, lógica ladder)
      - Customizadas e específicas do fornecedor
    - - Natureza gráfica
      - Botões, valores definidos, indicadores
      - Mensagens pop-up e animações
    - - Linguagens clássicas (BASIC, Fortran)
      - Módulos e seções de código (pontos, trajetórias, lógica, I/O)
      - Console de instruções para ensinar posições
  - - - Projeto, codificação, depuração, manutenção
    - - Instruções para realizar tarefas
      - Controladores (CLP, DCS), processadores embarcados, robôs
    - - Valores digitais (on/off, true/false, 1/0)
      - Argumentos condicionais (if, then, else, or)
      - Variáveis (I/O físico, dados, números, operadores booleanos)
    - - Variáveis descritivas (ex.: Motor_On, Button_Pressed)
      - Representam diferentes tipos de dados (bits, inteiros, pontos flutuantes)
  - - - Determina se o programa será escrito por um único programador ou equipe
      - Revisão de entrada, processamento, saída e dados (IPO)
      - Reunião com usuários para entender escopo e propósito
    - - Descrição gráfica ou escrita dos procedimentos
      - Métodos: projeto estruturado (top-down) e projeto orientado a objetos
    - - Identificação da função principal (rotina ou módulo principal)
      - Subdivisão em sub-rotinas ou módulos
      - Uso de mapa hierárquico ou estruturado
    - - Diagrama da classe para representar classes e relações
      - Desenvolvimento de diagramas detalhados para cada classe
      - Tradução em instruções de programação
    - - Revisão do código e testes com dados reais
      - Métodos: teste de mesa, emulação
    - - Garantir funcionamento correto e livre de erros
      - Erros de sintaxe (sinalizados por software)
      - Erros de lógica (envolvem movimento de atuadores)
      - Testes com dados incorretos e condições de falha
  - - - Escolha da Linguagem
        
        Normas da empresa ou cliente
        
        Facilidade de aprendizado e capacidades
        
        Custo
      - Funções Comuns
        
        Manipulação de dados de entrada (teclado, IHM, sensores, arquivos)
        
        Entrega de saída (tela, dispositivos, arquivos)
        
        Operações aritméticas (adição, multiplicação, trigonometria)
        
        Declarações condicionais (if, then, else)
        
        Repetição de ações
      - Bibliotecas
        
        Invocação de funções
        
        Troca de dados (OLE, OPC, ODBC)
        
        Interfaces de controle ActiveX
    - - Código-Fonte
        
        Instruções escritas que compõem um programa
        
        Convertido em linguagem de máquina hexadecimal
      - Gerações de Código
        
        Primeira geração: linguagem de máquina
        
        Segunda geração: linguagem assembly (códigos simbólicos)
        
        Terceira geração: linguagens procedurais (ex.: COBOL, C, BASIC, Fortran)
      - Programação Orientada a Objetos (POO)
        
        Itens denominados objetos (dados e procedimentos)
        
        Reutilização e modificação de objetos
        
        Orientada a eventos (ex.: entradas de teclado, sensores)
        
        Exemplos: Java, C++, C#, Visual Basic
    - - Padrão IEC 61131-3
        
        Define linguagens de programação para CLPs
        
        Três linguagens gráficas
        
        Duas linguagens textuais
      - Linguagens Textuais
        
        Listas de instruções (IL)
        
        Texto estruturado (ST)
      - Linguagens Gráficas
        
        Diagrama ladder (LD)
        
        Diagrama de blocos funcionais (FBD)
        
        Gráfico de funções sequenciais (SFC)
      - TIPOS DE DADOS
        
        Cadeia de Bits (on/off)
        
        BOOL: 1 bit
        
        BYTE: 8 bits
        
        WORD: 16 bits
        
        DWORD: 32 bits
        
        LWORD: 64 bits
        
        Inteiros
        
        SINT: 1 byte
        
        INT: 2 bytes
        
        DINT: 4 bytes
        
        LINT: 8 bytes
        
        U (unsigned): sem sinal
        
        Real (ponto flutuante)
        
        REAL: 4 bytes
        
        LREAL: 8 bytes
        
        Tempo
        
        TIME: duração para temporizadores, processos
        
        Data e Hora
        
        DATE: data do calendário
        
        TIME_OF_DAY: hora do relógio
        
        DATE_AND_TIME: hora e data
        
        Texto
        
        STRING: cadeia de caracteres
        
        WSTRING: strings múltiplos
        
        Outros
        
        ARRAY: vários bytes na mesma variável
        
        Subfaixas: limites para valores
        
        Derivados: TYPE (tipo simples), STRUCT (composto de várias variáveis)
      - Variáveis
        
        Globais: acessíveis por todas as rotinas
        
        Locais: acessíveis apenas pela rotina que as contém
        
        I/O: entradas e saídas
        
        Externas: passadas de código externo
        
        Temporárias
      - Configurações do Programa
        
        Recursos: itens da CPU
        
        Tarefas: grupos de programas ou sub-rotinas
        
        Contatos: NO, NC, disparo único, varredura única
        
        Bobinas: ativadas se a lógica for verdadeira, set-reset, bloqueio-desbloqueio
      - Sequenciadores
        
        Controlam o fluxo do programa
        
        Definem estado de ações ou processos
        
        Símbolos e Nomes de Variáveis
        
        Entradas: I ou X
        
        Saídas: O, Y ou Q
        
        Temporizadores: T
        
        Contadores: C
        
        Bits internos e variáveis: nomenclatura variada
        
        Funções Matemáticas
        
        Bloco único com múltiplas variáveis (ex.: ADD)
        
        Comandos separados (ex.: LD A, LD B, ADD, OUT C)
        
        Diagramas
        
        FBD: caixas e linhas para indicar fluxo do programa
        
        SFC: degraus, ações, transições, links direcionais
        
        Linguagens Textuais
        
        IL: similar à linguagem de assembly
        
        ST: baseada em PASCAL, usa declarações e sub-rotinas
    - - Interação com Software
        
        Teclado, mouse, tela sensível ao toque
        
        Uso de imagens e gráficos
      - Objetivo da GUI
        
        Interface simples e intuitiva
        
        Disposição consistente dos elementos
      - Projeto de GUI
        
        Processo iterativo com melhorias constantes
        
        Exemplo: sistema operacional Windows
      - Programação de GUIs
        
        Linguagens comuns: Visual Basic, Java, .NET, Python, C/C++/C#, Perl
        
        Elementos: botões, textos, entradas numéricas
      - Software de Desenvolvimento para CLPs
        
        CARACTERISTICAS
        
        Mais caros, preço fixado por número de tags
        
        Drivers embutidos, configurações de CLPs
        
        Interface com objetos (ActiveX, OLE, OPC, ODBC)
        
        Vantagens dos Computadores
        
        Armazenamento e recuperação de dados
        
        Interface com outros computadores e programas
        
        Desvantagens dos Computadores
        
        Menos robustos para chão de fábrica
        
        Versões industriais são caras
        
        IHMs Híbridas
        
        Rodam Windows CE
        
        Interface com servidor, inicialização rápida
        
        RECURSOS QUI e IHM
        
        Visualizadores de Alarmes
        
        Baseados em estados de bits ou intervalos numéricos
        
        Prioridade e visualização de alarmes
        
        Botões para reconhecer e limpar alarmes
        
        Visualizador de Históricos
        
        Armazenamento de alarmes, tempos de ocorrência, reconhecimento e reset
        
        Gráficos e Indicadores
        
        Auxiliam na identificação de seções das máquinas
        
        Indicadores sobrepostos aos gráficos
        
        Representações gráficas animadas dos atuadores
        
        Programação de GUIs para Máquinas Automatizadas
        
        Estrutura Hierárquica
        
        Tela principal com "árvores" de telas
        
        Gráfico da máquina ou linha de produção na tela principal
        
        Botões para seleção de telas, dados de produção, calibração, históricos, senhas, estados das I/Os
        
        Segurança
        
        Diferentes níveis de segurança com acesso protegido por senha
      - PROGRAMAÇÃO DE ROBÔS
        
        PROGRAMAÇÃO
        
        Ferramentas
        
        Computador e console de instruções
        
        Tipos de Dados
        
        Procedimentos
        
        Dados posicionais
        
        Configuração e Programação
        
        Conexão do controlador do robô ao computador
        
        Transferência de programas e dados posicionais
        
        Desenvolvimento de Programas
        
        Uso de fluxograma ou sequência de eventos
        
        Armazenamento e reprodução de posições
        
        Comunicação
        
        I/O locais ou métodos como DeviceNet, Profibus, Ethernet IP
        
        CÉLULAS DE TRABALHO
        
        Componentes
        
        Robô, alimentador de peças, estação de montagem
        
        CLP controla outras estações e fornece direções ao robô
        
        Interação do Robô
        
        Programação das posições e sincronização com outras máquinas
        
        Mapeamento de I/O (entradas como comandos, saídas como bits de estado)
        
        Ensino de Posições
        
        MÉTODOS
        
        Especificação X-Y-Z via GUI ou comandos de texto
        
        Console de instruções (inch/jog para ajustar posição)
        
        "Dominar completamente" (movimento manual do robô)