Curso: Técnico/a de Sistemas Eólicos e FotovoltaicosCarga: 50hCréditos: 4.5Tempos: 60 × 50 minSessões: 20
Proposta de distribuição para tempos letivos de 50 minutos (50h ≈ 60 tempos). Ajuste a blocos de 45 ou 90 minutos e ao calendário da sua escola; os conteúdos seguem os materiais da UC e os objetivos o referencial oficial, a sequência é uma sugestão.
Planificação sessão a sessão
Aula
Tempos
Sessão
Conteúdos
Objetivos (referencial)
Recursos Aulify
Avaliação
1
2
Apresentação da unidade
Apresentação da unidade de competência, dos sete blocos de conteúdos, das fichas, do mini-projeto e dos critérios de avaliação. Diagnóstico inicial.
O que é um automatismo. Tipos de esquemas elétricos. Simbologia e referenciação. Contactos NO e NC. Segurança positiva: a paragem é NC.
Simbologia. Esquemas elétricos de automatismos: circuitos de comando, regulação, controlo, sinalização e de potência. Contactos principais e auxiliares: contactos normalmente abertos (NO) e normalmente fechados (NC). Caracterizar os automatismos. Interpretar esquemas de automatismos. Respeitar os esquemas elétricos.
Botões, comutadores e cores. Fins de curso e sensores. Transdutores e sinais analógicos. Sinalização de funcionamento e defeito. Atuadores.
Sistemas e dispositivos principais de comando: botões de comando, comutadores, relés, contactores. Sistemas e dispositivos de controlo: sensores, transdutores, fins de curso (limit switches). Sinalização de funcionamento e defeito. Atuadores. Caracterizar os componentes de um automatismo. Montar circuitos de sinalização de funcionamento e de defeito.
Relé eletromecânico. Outros tipos de relés. Contactores: partes e tipos. Relés temporizadores TON e TOF. Encravamentos elétricos e mecânicos.
Relés eletromecânico, de estado sólido (SSR), temporizador, de sobrecarga térmica e outros: funcionamento, características, aplicações e procedimentos de instalação. Contactores de potência, auxiliar e outros tipos. Encravamentos elétricos e mecânicos. Caracterizar os componentes de um automatismo. Montar automatismos simples de circuitos de potência e de comando com relés e contactores.
Sobrecarga e curto-circuito. Proteção de motores. Termostatos, pressostatos e reguladores de tensão. Inversores de frequência. Realimentação positiva e negativa. Controladores PID.
Proteções térmicas e magnetotérmicas. Sistemas e dispositivos de regulação: termostatos, pressostatos, reguladores de tensão, inversores de frequência. Sistemas de realimentação positiva e negativa: controladores. Controladores PID. Montar circuitos de proteção de máquinas elétricas. Executar automatismos eletromecânicos de comando, proteção, regulação e controlo.
Montagens clássicas I: arranque direto e inversão do sentido
Arranque direto: potência e comando. Inversão do sentido de rotação.
Esquemas elétricos de automatismos: circuitos de comando e de potência. Montar automatismos simples de circuitos de potência e de comando com relés e contactores. Respeitar os esquemas elétricos. Cumprir os procedimentos definidos.
Montagens clássicas II: estrela-triângulo, arranque sequencial e quadro
Arranque estrela-triângulo. Arranque sequencial e paragem de emergência. Montagem no quadro.
Encravamentos elétricos e mecânicos. Procedimentos de implementação de automatismos. Montar automatismos simples de circuitos de potência e de comando com relés e contactores. Montar circuitos de proteção de máquinas elétricas. Ensaiar automatismos. Assegurar as funções de comando, proteção, regulação e controlo pretendidas.
Arquitetura de um autómato. Endereços e mapa de entradas e saídas. Ciclo de varrimento (scan). Acoplamento e separação galvânica. Ligar sensores, botões e níveis de tensão diferentes.
Estrutura de um autómato: arquitetura de um microprocessador, endereços de memória, mapa de entradas e saídas, acoplamento de sinais de i/o. Ligações de entradas e saídas: ligação de sensores, transdutores, fins de curso e botões de comando; ativação de relés exteriores, contactores ou cargas diretas; ligações com níveis de tensão diferentes e separação galvânica. Realizar as ligações de entradas e saídas. Ligar sensores e transdutores.
Resolução e correção da Ficha 01: locais de comando, fim de curso, sonda de temperatura, térmicos, estrela-triângulo, contactor que vibra, ligação ao autómato, bomba com inversor, leitura e traçado de esquemas.
Interpretar esquemas de automatismos. Traçar o esquema elétrico de um quadro já elaborado. Realizar as ligações de entradas e saídas. Detetar e reparar avarias simples.
Programação em Ladder (I): linguagens, contactos, selo e flancos
As linguagens da IEC 61131-3. Diagrama de contactos (LD). Marcha e paragem com selo em ladder. Set, Reset e flancos.
Linguagens de programação: Diagrama de contactos (Ladder Diagram, LD). Automatismos sequenciais: ladder, step-ladder e linguagens de instruções. Programação de autómatos: software dedicado e interface de ligação. Caracterizar os métodos de programação de autómatos. Utilizar as funções de programação do autómato.
Programação em Ladder (II): temporizadores, contadores e bits especiais
Temporizadores TON, TOF e TP. Contadores CTU, CTD e CTUD. Bits especiais. Ladder e lista de instruções.
Automatismos sequenciais: ladder, step-ladder e linguagens de instruções; bits especiais; contadores; temporizadores e outros elementos. Conversão de linguagens, entre marcas e entre ladder e linguagem de instruções. Utilizar as funções de programação do autómato.
Diagrama de blocos funcionais (FBD). Texto estruturado (ST).
Linguagens de programação: Diagrama de Blocos Funcionais (FBD). Caracterizar os métodos de programação de autómatos. Programar processos pelo método de diagrama de blocos funcionais. Selecionar a solução tecnológica em função da aplicação.
Grafcet (I): etapas, transições, regras e equação de etapa
Grafcet: etapas, transições e ações. Regras de evolução. Ciclos em L e em quadrado. Equação geral de etapa.
Automatismos sequenciais: ciclos em L e ciclos em quadrado; ação, etapa e transição; Grafcet simples; equação geral de etapa. Linguagens de programação: Grafcet / método sequencial (SFC). Elaborar programas de controlo pelo método do Grafcet e de raciocínio lógico. Programar processos pelo método sequencial.
Ramificações. Duas operações em paralelo. Step-ladder e temporizações no Grafcet.
Automatismos sequenciais: Grafcet simples e com ramificações; ladder, step-ladder e linguagens de instruções. Elaborar programas de controlo pelo método do Grafcet e de raciocínio lógico. Programar processos pelo método sequencial.
Equipamento e fluxo de programação. Leitura, escrita, monitorização e forçar. Deteção de erros e anomalias. Conversão de linguagens e entre marcas. Método de diagnóstico. Traçar o esquema de um quadro existente. Manutenção e conservação.
Programação de autómatos: consola de programação e periféricos; leitura, escrita e monitorização de variáveis; deteção de erros, defeitos ou anomalias; conversão de linguagens. Diagnóstico e reparação de avarias. Manutenção e conservação. Monitorizar as condições de funcionamento de automatismos. Detetar e reparar avarias simples. Diagnosticar falhas de continuidade, sinais de entrada e deficiências nas saídas. Traçar o esquema elétrico de um quadro já elaborado.
Projetar um automatismo simples. Seguidor solar de um eixo. Consignação e regras de segurança. EPI: regras de utilização. Diretiva Máquinas, RTIEBT e normas. Segurança e saúde no trabalho e ambiente.
Procedimentos de implementação de automatismos. Equipamentos de proteção individual (EPI): regras de utilização. Diretiva Máquinas. Regras técnicas, normas e regulamentos: RTIEBT. Normas de segurança e saúde no trabalho. Normas de proteção ambiental. Projetar automatismos simples. Aplicar a Diretiva Máquinas, as RTIEBT e as normas de segurança e saúde no trabalho e de proteção ambiental.
Resolução e correção da Ficha 02: válvula e bomba em sequência, contador descendente, saída que não obedece, alarme em ST, tabela de verdade, Grafcet com três cilindros, diagnóstico de avarias, consignação, FBD e ramificação em OU.
Elaborar programas de controlo pelo método do Grafcet e de raciocínio lógico. Programar processos pelo método de diagramas de blocos funcionais. Detetar e reparar avarias simples. Aplicar as normas de segurança e saúde no trabalho.
Quadro de comando automático para uma bomba alimentada por energia solar: do caderno de encargos ao ensaio. Duração prevista do projeto: 20 horas (≈ 12 aulas).
Executar automatismos eletromecânicos de comando, proteção, regulação e controlo. Projetar e programar automatismos e autómatos. Diagnosticar, reparar avarias e corrigir anomalias em automatismos e autómatos.
Realização do teste de avaliação sumativa. Correção e balanço da unidade.
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Sumativa (teste).
Sumários prontos a copiar
Aula 1Apresentação da unidade de competência, dos sete blocos de conteúdos, da sequência das sessões, das duas fichas, do mini-projeto e do teste sumativo, e dos critérios de avaliação. Diagnóstico inicial sobre a leitura de esquemas elétricos e a experiência dos formandos com relés, contactores e autómatos.
Aula 2Definição de automatismo e distinção entre os esquemas de potência, comando, regulação, controlo e sinalização, leitura da simbologia normalizada e da referenciação dos aparelhos, funcionamento dos contactos NO e NC e razão de a entrada de paragem ser ligada em NC (segurança positiva). Exercícios de interpretação de esquemas.
Aula 3Caracterização dos botões e comutadores e das cores normalizadas, dos fins de curso e sensores, dos transdutores e dos sinais analógicos (incluindo o zero vivo), da sinalização de funcionamento e de defeito e dos atuadores, com a escolha do dispositivo adequado a cada função.
Aula 4Estudo do funcionamento, das características e da instalação do relé eletromecânico e de outros tipos de relés, das partes e dos tipos de contactores, dos relés temporizadores com atraso à ligação (TON) e à desligação (TOF) e dos encravamentos elétricos e mecânicos. Montagem de circuitos simples de comando com relés e contactores.
Aula 5Distinção entre proteção contra sobrecarga e contra curto-circuito, proteção térmica e magnetotérmica de motores e regulação do relé térmico, funcionamento de termostatos, pressostatos, reguladores de tensão e inversores de frequência, e princípios da realimentação positiva e negativa e dos controladores PID.
Aula 6Análise e montagem dos circuitos de potência e de comando do arranque direto de um motor trifásico, com selo, paragem e proteção, e da inversão do sentido de rotação com encravamento elétrico, seguindo o esquema e os procedimentos de montagem.
Aula 7Montagem e ensaio do arranque estrela-triângulo com regulação do temporizador, do arranque sequencial de dois motores com os respetivos térmicos e da paragem de emergência, e organização do quadro (disposição dos aparelhos, condutores identificados e aspeto final).
Aula 8Estudo da arquitetura do autómato, do mapa de endereços de entradas e saídas, do ciclo de varrimento e do acoplamento e separação galvânica dos sinais. Ligação de sensores NO e NC, botões e cargas, com níveis de tensão diferentes, e ativação de contactores e relés exteriores a partir das saídas.
Aula 9Resolução e correção da Ficha 01: dois locais de comando, fim de curso do seguidor solar, sonda de temperatura com zero negativo, dois motores em sequência e os seus térmicos, estrela-triângulo e regulação do temporizador, contactor que vibra, ligação ao autómato, bomba com inversor, leitura de um esquema de comando e traçado do esquema de um quadro existente.
Aula 10Reconhecimento das linguagens da IEC 61131-3, escrita de programas em diagrama de contactos com a função marcha e paragem com selo, uso de Set, Reset e deteção de flancos, e carregamento e teste do programa no autómato ou no simulador.
Aula 11Programação com temporizadores TON, TOF e TP e com contadores crescentes, decrescentes e bidirecionais, utilização dos bits especiais do autómato e conversão entre ladder e lista de instruções, aplicadas a pequenos automatismos como a reposição de caixas com contador descendente.
Aula 12Escrita de programas em diagrama de blocos funcionais e em texto estruturado, tradução de uma tabela de verdade ou de uma equação lógica para cada linguagem e critérios para escolher a linguagem mais adequada a cada aplicação.
Aula 13Construção de um Grafcet com etapas, transições e ações, aplicação das regras de evolução, distinção entre ciclos em L e em quadrado e dedução da equação geral de etapa para a programação do ciclo.
Aula 14Construção de Grafcets com ramificações em OU e em E, exemplo de duas operações em paralelo e tradução do Grafcet para step-ladder, com as temporizações associadas às etapas.
Aula 15Fluxo de trabalho com o software de programação, leitura, escrita, monitorização e forçar variáveis, deteção de erros e anomalias, conversão entre linguagens e marcas, método de diagnóstico de avarias (continuidade, sinais de entrada e saídas), levantamento do esquema de um quadro existente e manutenção e conservação dos automatismos.
Aula 16Projeto de um automatismo simples, da especificação ao programa, com o exemplo do seguidor solar de um eixo, procedimento de consignação, utilização dos EPI e referência à Diretiva Máquinas, às RTIEBT e às normas de segurança e saúde no trabalho e de proteção ambiental.
Aula 17Resolução e correção da Ficha 02: sequência de válvula e bomba, reposição de caixas com contador descendente, saída que não obedece, alarme de sobretemperatura em texto estruturado, tabela de verdade de uma sinalização, Grafcet com três cilindros, duas avarias e respetivos diagnósticos, consignação do quadro de um aerogerador pequeno, resistência de um depósito em FBD e ramificação em OU.
Aula 18Revisão dos sete blocos da unidade com apoio da sebenta, esclarecimento de dúvidas e preparação do mini-projeto e do teste sumativo.
Aula 19Desenvolvimento do mini-projeto (duração prevista de 20 horas, ≈ 12 aulas): caderno de encargos, esquemas de potência, comando e entradas e saídas com dimensionamento do contactor, disjuntor de motor e térmico, Grafcet e programa em Ladder com TON, TOF e contador, montagem do quadro, ensaio e monitorização, diagnóstico de duas avarias controladas e dossiê técnico.
Aula 20Realização do teste de avaliação sumativa, seguida da correção e do balanço da unidade.