Aula de EletroHidráulica e hidráulica com esquemaas

July 19, 2024
Tecnologia
Eletrohidráulica Industrial
Apresentação

•Eletrohidráulica
É o estudo e aplicação
de circuitos hidráulicos
comandados eletricamente.
Tecnologia Eletrohidráulica Industrial
Introdução

•Lógicas utilizadas
- Comandos elétricos (relés)
- Controlador lógico programável (CLP)
- Hidráulica proporcional (eletrônica)
Introdução

Manufatura
Operações
•Fixação
•Corte
•Montagem
•Manipulação
•Abertura e Fechamento
Movimento
Introdução

Atuadores
LINEAR
ROTATIVO ANGULAR
CILINDRO
MOTOR OSCILADOR
Introdução

Variáveis Controladas
Sentido de movimento
Velocidade
Força
Válvula direcional
Válvula Controladora de Fluxo
Válvula de Pressão
Introdução

18
VÁLVULAS DIRECIONAIS
SIMPLES
SOLENÓIDE
DUPLO
SOLENÓIDE
Introdução

19
CIRCUITO BÁSICO
5 3
1
4 2
Introdução

Componentes Elétricos
20

• Fonte de alimentação estabilizada
- Tensão de entrada de 110/220Vca, 60 Hz
- Tensão de saída de 24Vcc
- Corrente de saída de 10A
- Proteção contra curto circuito
Cores dos bornes nos módulos didáticos.
Borne vermelho: Positivo
Borne preto: Negativo
Borne amarelo: contato NA
Borne azul: contato NF
Borne branco: contato comum

Os componentes elétricos utilizados nos circuitos são distribuídos
em três categorias:
-elementos de entrada de sinais elétricos,
-elementos de processamento de sinais,
- elementos de saída de sinais elétricos.

Elementos de entrada de sinais
Os componentes de entrada de sinais elétricos são aqueles que emitem
informações ao circuito por meio de uma ação muscular, mecânica, elétrica,
eletrônica ou combinação entre elas.
Entre os elementos de entrada de sinais podemos citar
as botoeiras, as chaves fim de curso, os sensores de proximidade e os
pressostatos, entre outros, todos destinados à emitir sinais para a energização
ou a desenergização do circuito ou parte dele.

ELEMENTOS DE SINAL
NA NF
LIGAR
DESLIGAR
CONTATOS ELÉTRICOS
Introdução

Botão Liso Tipo Pulsador
Botão Pulsador Tipo Cogumelo
• Botões pulsadores

Botão Giratório com Trava Botão tipo Cogumelo com Trava
(Botão de Emergência)
• Botões com trava

Chave Fim de Curso Tipo Rolete Chave Fim de Curso Tipo Gatilho
• Fins de curso
Borne branco: contato comum

Sensor Capacitivo Sensor Indutivo
Sensor Optico
por Barreira Fotoelétrica
• Sensores eletrônicos de proximidade
Cores dos fios nos sensores.
Pino marrom ou vermelho: Positivo
Pino azul: Negativo
Pino preto: Sinal de saída – contato NA
Pino branco: Sinal de saída – contato NF

33
• Pressostato
É um dispositivo que transforma um sinal de pressão hidráulica em um sinal elétrico,
quando acontece um aumento ou uma queda da pressão selecionada. Usado para
controlar e comandar em função da pressão o funcionamento correto de um sistema
hidráulico.

34
Elementos de processamento de sinais
Os componentes de processamento de sinais elétricos são aqueles que
analisam as informações emitidas ao circuito pelos elementos de entrada,
combinandoas entre si para que o comando elétrico apresente
o comportamento final desejado diante dessas informações.
Entre os elementos de processamento de sinais podemos citar os relés
auxiliares, os contatores de potência, os relés temporizadores e os
contadores, entre outros, todos destinados a combinar os sinais
para energização ou desenergização dos elementos de saída.

Relé auxiliar com contatos
comutadores
Relé auxiliar com
3 contatos NA e 1 NF
Relé auxiliar com
2 contatos NA e 2 NF
• Relé auxiliar

A
B
13
14
23
24
31
32
41
42
1 2 3 4
3
4
1
2
RELÊ
Introdução
• Contatos de um relé

A
B
13
14
23
24
31
32
41
42
K1 K1 K1 K1
K1 K1 K1
K1 K1
K1
Introdução
• Funcionamento de um relé

• Multiplicar contatos
• Inversão de sinal
• Memorização de sinal
• Habilitação
• Desabilitação de sinal
• Funções de um relé

MULTIPLICADOR DE CONTATOS
K1
K1
K1
L1 L3
L2
+
-
S1
K1
Introdução

MEMORIZAÇÃO
K1 L1
+
-
S2
K1
S1
K1
Introdução

• Auto retenção (memória)
Utilizando um contato de selo, para manter o relé energizado (circuito de memória),
é um recurso para manter a bobina do relé K1 energizada, mesmo depois que o
botão pulsador S1 for desacionado.

Tecnologia Eletropneumática Industrial
• Auto retenção (memória)

Relé Temporizador com
Retardo na Energização
Relé Temporizador com
Retardo na Desenergização
AE AZ
• Temporizador elétrico

Contador Predeterminador
• Contador elétrico

Elementos de saída de sinais
Os componentes de saída de sinais elétricos são
aqueles que recebem as ordens processadas e
enviadas pelo comando elétrico e, a partir delas,
realizam o trabalho final esperado do circuito.
Entre os muitos elementos de saída de sinais disponíveis
no mercado, os que nos interessam mais diretamente
são os indicadores luminosos e sonoros, bem como os
solenóides aplicados no acionamento eletromagnético
de válvulas hidráulicas e pneumáticas.
Introdução

Sinalizadores Luminosos e Sonoro
• Indicador luminoso e sonoro

• Atuador solenóide
53
Solenóide
Um solenóide é um dispositivo elétrico que consiste
basicamente de um induzido, uma carcaça “C” e uma bobina.
A bobina é enrolada dentro da carcaça “C”. O carretel fica livre
para se movimentar dentro da bobina.
Como funciona um solenóide
Quando uma corrente elétrica passa pela bobina, gera um
campo magnético. Este campo magnético atrai o induzido e o
empurra para dentro da bobina.
Enquanto o induzido entra na bobina, ele fica em contato com
um pino acionador e desloca o carretel da válvula direcional
para uma posição extrema.

SOLENOIDE
Simbologia
Y
Introdução

Simbologia dos Componentes Elétricos
• Identificação dos componentes, conforme Norma DIN
• Elementos de entrada de sinais – indicados pela letra “S”
Interruptores, botoeiras, fins de curso sensores,...
• Elementos de processamento de sinais - indicados pela letra “K”
Contatores, relés de tempo, contadores elétricos,...
• Elementos de saída de sinais - indicados pela letra “Y”
Eletroválvulas, indicadores luminosos, indicadores sonoros,...

1 2
P
3
Pressostato com 1 contato comutador
Botão pulsador com 1 contato NA e 1 NF
Botão com trava com 1 contato NA e 1 NF
Fim de curso tipo rolete com 1 contato comutador
Sensor de proximidade com 1 contato NA
• Simbologia de elementos de sinais
S
S
S
S
S

• Simbologia de elementos de processamento de sinais
K
Kt
Kc
Kt

• Simbologia de elementos de saída de sinais
Solenóide
Indicador Luminoso
Indicador sonoro
Y
Y
Y

Circuitos
Eletrohidráulicos

Circuitos eletrohidráulicos básicos
• Circuitos eletrohidráulicos
1. Circuitos básicos
2. Circuitos com duas velocidades
3. Circuitos com dois níveis de pressão
4. Circuitos sequenciais pelo método intuitivo
5. Circuitos sequenciais pelo método cascata
6. Circuitos sequenciais pelo método passo a passo

Introdução

Circuito 01 O circuito apresentado é dividido em circuito de potência e circuito de comando.
Ao acionar o botão de comando S1, estabelece a passagem de corrente elétrica
que energizará a bobina do solenóide Y1, proporcionando o avanço do cilindro.
Borne Amarelo – Contato NF
Borne Azul – Contato NA
Borne Vermelho – Positivo
Borne Preto - Negativo
Circuito de potência
Circuito de comando

O circuito de comando apresenta a função lógica "ou" conhecida por
ligação em paralelo. Portanto poderemos acionar S1 ou S2 que a
corrente elétrica se estabelecerá energizando a bobina da solenóide
Y1, proporcionando o avanço do cilindro.
Ex: comando de um elevador de cargas, que pode ser acionado tanto
do solo, como da plataforma.
Circuito 02
Circuito de potência
Circuito de comando

O circuito de comando apresenta a função lógica "E".
Portanto teremos que acionar S1 e S2 para que a corrente
possa se estabelecer e energizar a bobina da solenóide Y1,
proporcionando o avanço do cilindro. Esse comando é
conhecido por ligações em série. Ex: Comando bi-manual
Circuito 03

- -
O circuito de potência apresenta uma eletroválvula 4/2 duplo solenóide.
Portanto teremos o botão S1, que energizará Y1, que realizará o avanço
do cilindro. O retorno ocorrerá ao ser acionado S2.
Circuito com
auto retenção
(intertravamento)
Circuito 04
Circuito simples: sem
protenção das bobinas

O circuito de comando apresenta a função de desligar dominante em um
comando de auto-retenção. Utilizamos o relé auxiliar K1 e dois contatos NA
desse relé. Ao acionar S1, estabelecerá corrente elétrica na bobina do relé
que atuará seus contatos, o primeiro contato mantém o relé e o segundo
energizará a bobina da solenóide Y1, S2 desliga o relé.
Circuito 05 A

Esquema de ligação
Borne Amarelo – Contato NA
Borne Azul – Contato NF
Borne Vermelho – Positivo
Borne Preto – Negativo
Circuito 05 A

Circuito 06 B Utilizando uma válvula direcional de 4/2 vias com
acionamento por simples solenoide e reposição por mola.

Circuito 07 B O circuito de comando apresenta a condição de ciclo
contínuo.
Utilizando uma válvula direcional 4/2 vias simples
solenoide e retorno por mola.

Circuito 07 C O circuito de comando apresenta a condição de ciclo
contínuo.
Utilizando uma válvula direcional 4/3 vias duplo
solenoide centradas por molas

O circuito de comando apresenta a possibilidade de
comando em ciclo único ou contínuo, com temporizador no
final do curso diânteiro, através do relé de tempo KT1.
Circuito 8

Botões: usar contato NA
bornes amarelo
Rolete: usar contato NA
Bornes branco e amarelo
Temporizador: usar contato NA
Bornes branco e amarelo,
Borne vermelho p/ positivo e
Borne preto p/ negativo
Circuito 8
Esquema de ligação

Circuito de comando com ciclo contínuo, contagem de ciclo
e desligamento do sistema no final da programação do
contador elético .
Circuito 10

Circuito 12 A Utilizando uma válvula direcional 4/2 vias duplo solenoide.
O circuito de comando apresenta a possibilidade de duas
velocidades para o avanço do cilindro: aproximação com
velocidade alta até atingir a chave fim de curso S2 e a partir
deste, velocidade lenta (operação) até atingir o fim de
curso S3, responsável pelo retorno do cilindro com
velocidade alta.

Método intuitivo
Na técnica de elaboração de circuitos eletrohidráulicos
pelo método intuitivo utiliza-se o mecanismo do
pensamento e do raciocínio humano na busca da
solução de uma situação-problema apresentada. Dessa
forma, pode-se obter diferentes soluções para um
mesmo problema em questão, característica principal
do método intuitivo.

Circuitos de comandos sequênciais
Representação abreviada
A + B + A – B –
Diagrama trajeto-passo

Sequência: A+B+A-B-
(Sequência Direta)
Fins de Curso:
S1 – rolete
S2 – pressostato
S3 – sensor capacitivo
S4 – sensor indutivo
Circuito 15

Circuito 16
Sequência: A+A-B+B-
(Sequência Indireta)

Sequência: A+B+B-A-
(Sequência Indireta)
Fins de Curso:
S1 – rolete
S2 – rolete
S3 – sensor capacitivo
S4 – sensor indutivo
Resolução (corte
de sinal) pelo
Método Intuitivo
Circuito 16

Método Passo a Passo - Maximização de contatos
O método de maximização de contatos, também conhecido como método
passo-a-passo ou cadeia estacionária, ao contrário do método cascata,
não apresenta a característica de reduzir o número de relés auxiliares
utilizados no comando elétrico.
Em compensação, pode ser aplicado com segurança em todo e qualquer
circuito sequencial eletrohidráulico,
não importando se as válvulas direcionais de comando são acionadas por
simples ou duplo solenóide

Se as duas metades da sequência forem iguais, isto é, tiverem as mesmas letras e na
mesma ordem, trata-se de uma sequência direta cujo circuito de comando pode ser
construído facilmente pelo método intuitivo, sem problemas de sobreposições de sinais;
Passa-se um traço vertical, dividindo a sequência exatamente ao meio;
Caso contrário, se as duas metades da sequência forem diferentes, ou seja, tiverem
letras diferentes ou em outra ordem, trata-se de uma sequência indireta que, com
certeza, apresentará sobreposições de sinais de comando em um ou mais passos de
movimento.
1º - Identificar se a sequência é direta ou indireta
A+ B+ / A- B-
A+ B+ / B- A-
A+ C+ B- / A- C- B+
A+ B+ C+ A- / D+ B- D- C-
Sequência Direta
Sequência Direta
Sequência Indireta
Sequência Indireta
A+ B- B+ / A- B- B+
A+ A- / B+ B-
Sequência Indireta
Sequência Indireta
Outra situação que caracteriza uma sequência indireta é quando uma letra aparece
mais de uma vez na mesma metade da sequência.

No método passo-a-passo, para dividir uma sequência em setores ou passos, deve-se,
separar com traços verticais em cada letra, da esquerda para a direita, não importando
os sinais de ( + ) ou ( - ).
2° - Divisão da sequência em setores
Neste método cada movimento (passo) da sequência corresponde a um grupo.

A
B
Fixação
Usinagem
Sequência:
A+ / B+ / B- /A-
Circuito 22 A
I II III IV

Fazer Lista de Alocação
A+ B+ B- A-
Y1
Y2
K1 K2 K3 K4 K5
S2 S4 S3 S1
Y1 Y2
S5

Sequência:
A+ / B+ / B- /A-
Circuito 22 B
I II III IV
A
B
Fixação
Usinagem

Sequência:
A+ C+ B+ (B- C-) A-
Circuito 23 A
I II III IV

Processos industriais
Manufatura
Contínuo
Sentido de movimento
Força
Velocidade
Nível
Vazão
Temperatura
Peças seriadas
Batelada

Controlador Lógico Programável
Lógica
Programável •Flexível por meio de software
•Aritmética
•Algebra Booleana
•Operações do Pensamento
•Adição
•Multiplicação
•Funções Lógicas – E, OU, NÃO, ...
•Identificação
•Classificação
•Comparação

Estrutura do CLP
Barramento de dados
PROCESSADOR MEMÓRIA
MÓDULO DE
ENTRADAS E SAÍDAS
Executa a rotina de
funcionamento do CLP
Armazena informações do sistema
operacional,do usuário e do processo
( módulos de E e S )
Recebem os sinais do
processo (sensores,micro-
switch, Botões)
ENTRADAS
Emite sinais para o processo
( solenóides , motores ,
resistências)
SAÍDAS
Estabelece a
comunicação de dados
entre os módulos

CLP - Opera com sinais de entrada e saída
Digitais ou analógicos
0 e 1 0 a 10v ou
Contagem
Temporização
Funções aritméticas
Rotinas internas
4 a 20mA
Aplicação
Comando = sinal digital Controle = sinal analógico
Liga Desliga + / -

Diagrama de contatos
( )
( )
S1 S2 K1
K1
K1
Y1
= I0.0 = I0.1 = F0.0
= F0.0
= F0.0
= O0.0

IF
THEN
S1
OR K1
AND N K5
SET K1
( )
S1
K1
K5 K1

K5
S1
K1
K1
S1
K1
K1
( )
K5
=1
> &

A+ B+ A- B- R
S2 S4 S1 S3
Y1 Y3 Y2 Y3
Y1 Y2
K1 K2 K3 K4 K0
S0
Linha de Comando Linha de Potência
( ) ( )
K1
( )
( )
( )
( )
( )
( )
K2
K3
K4
K0
K0
K1
K2
K3
K4
K1
K2
K3
K4
K0
S0
S2
S4
S1
S3
Y1
Y2
Y3
K1 K2
K3 K4
K2 K4
( )

Procedimentos:
Digitar Programa
Compilar
Carregar no CLP
Ligação Elétrica - CLP 110/220 V
Entradas 24 VCC
Nota: Manter a chave do CLP em remote, o CLP faz a mudança para Prog ou Run automaticamente.
Ligar Negativo para o COMUM das Entradas
Ligar Positivo para o COMUM das Saída

July 19, 2024
Parker Hannifin
Tecnologia
Hidráulica Proporcional

Sistemas
convencionais= on /off
Signal
Q
o
o
x
o
o
x

o
o
CPOM2
FM2
D1VW
C5V
R4V
• Mercado
Tecnologia Hidráulica Proporcional
Introdução

Sistemas Proporcionais
Tecnologia Disponível
PZD00
PWD00
PCD00
PWDXX
D1FB
D31FS
D81FH
x
o

o


Signal
Q
• Mercado
Introdução

Sistema com Feed Back
Movimento mais rápido
Melhor Posicionamento
Fácil instalação
Signal
Q
 Compax C3F
PID
D3FP
D1FP
Intellinder
• Mercado
Introdução

• Comparação
Introdução
Hidráulica convencional
Em sistemas hidráulicos convencionais com
partida e parada instantâneas, provocam
movimentos bruscos com elevados esforços
mecânicos seguidos por picos de pressão,
que geram fadigas e reduções de vida útil em
todos os componentes do circuito.

• Comparação
Introdução
Hidráulica proporcional
As válvulas hidráulicas proporcionais produzem
uma resposta de pressão ou vazão, proporcional
a intencidade de corrente elétrica, controlada por
cartelas eletrônicas dedicadas.
Tendo assim controle de rampas de aceleração,
altas velocidades de forma suave e progressiva e
rampas de desaceleração.

• Comparação utilizando rampas de aceleração/desaceleração
Introdução
Hidráulica Convencional

Introdução
Hidráulica Proporcional
• Comparação utilizando rampas de aceleração/desaceleração

Introdução
• Comparação com controle de pressão
Hidráulica Convencional – três pressões diferente e ventagem

Introdução
Hidráulica Proporcional – varias pressões diferente e ventagem
• Comparação com controle de pressão

Introdução
Hidráulica Convencional – duas velocidades diferentes
• Comparação com controle de velocidade
ou

Introdução
Hidráulica Proporcional - varias velocidades diferentes
• Comparação com controle de velocidade

1ª Geração eletrônica Off-Board
Evolução da hidráulica proporcional
Válvulas proporcionais

2ª Geração
Com LVDT
eletrônica Off-Board

3ª Geração
eletrônica ON board
e com LVDT

4ª Geração
Já temos válvulas proporcionais de última geração que substituem
servo-válvulas em algumas funções com 60% do custo. Estas válvulas,
além do LVDT possuem sensores de pressão em cada pórtico da
válvula e considera todas as variáveis na malha de controle.
Uma das diferenças entre a válvula proporcional e a servo-válvula está
no princípio de acionamento, a válvula proporcional é acionada por
solenoide proporcional e a servo válvula é acionada por motor de
torque.

4ª Geração
LVDT ( Linear variable displacement transformer)
eletrônica ON board
Frequência: 400 Hz

Kit Didático de Hidráulica Proporcional

Ligação hidráulica e elétrica
Válvula proporcional de pressão e placa eletrônica de um canal
Nota: ligar a parte elétrica com a hidráulica ligada (pressurizada).
Válvula de
segurança do
painel
FONTE
24VCC

Válvula proporcional direcional e placa eletrônica de dois canais
Nota: ligar a parte elétrica com a hidráulica ligada (pressurizada).

Sensor Linear
Potenciométrico
M
P T
A B
LVD
T
Válvula Direcional
Proporcional
Parker
D1FX
Filtro de
Linha de
Pressão
Filtro de
Linha de
Retorno
Manômetro
Válvula de Segurança
Proporcional
Parker
DSA
Válvulas proporcionais e sensor linear potenciométrico
Nota: Ligação das rampas. O borne de cima
da placa de set-point, deve ser ligado no
borne de cima das placas de 1 e 2 canais.

Sistema de Colheita Florestal
Produção de Toras

July 19, 2024
Obrigado!
José Lerin
E-mail: jlerin@parker.com
www.parker.com.br
Tel.: 12 3953-5144
Cel.: 11 98126-0286
Eletrohidráulica

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