UC01994

Instalar e programar automatismos e autómatos

Esquemas, relés e contactores, proteções, autómatos, IEC 61131-3, Grafcet e diagnóstico

Curso profissional · 50h · Técnico/a de Sistemas Eólicos e Fotovoltaicos

Plano

  1. Esquemas, simbologia e dispositivos de comando
  2. Relés, contactores, proteções e regulação
  3. Montagens clássicas
  4. O autómato programável
  5. Programação de autómatos: Ladder
  6. FBD, texto estruturado e Grafcet
  7. Programação, diagnóstico, projeto e segurança

Bloco 1 · Esquemas, simbologia e dispositivos de comando

O que é um automatismo

Um automatismo executa uma tarefa sem intervenção contínua de uma pessoa: recebe informação, processa-a segundo uma lógica e atua.

  • Parte de comando: botões, sensores, relés auxiliares, autómato (baixa potência).
  • Parte operativa: contactores, motor, resistência, eletroválvula (potência da carga).
  • O contactor faz a ponte: pouca corrente na bobina, muita nos contactos.
    Seguidor solar, bomba fotovoltaica e paragem de emergência de um inversor são automatismos.

Tipos de esquemas elétricos

Esquema Mostra
Potência rede, proteções, contactores, carga
Comando bobinas, botões, contactos auxiliares
Sinalização lâmpadas de funcionamento e defeito
Ligações (bornes) para que borne vai cada condutor
Implantação disposição dos componentes no quadro
Comando desenhado entre dois barramentos, em linhas horizontais (ramos).

Simbologia e referenciação

  • Símbolos segundo a série de normas IEC 60617, desenhados sempre em repouso.
  • Letras: Q disjuntores, F proteções, KM contactores, K relés, KT temporizadores, S botões, B sensores, H sinalização, M motores.
  • Bornes: 1-2, 3-4, 5-6 potência; 13-14 auxiliar NO; 21-22 auxiliar NC; A1-A2 bobina; 95-96 NC e 97-98 NO do térmico.

Contactos NO e NC

Contacto Repouso Atuado Bornes
NO aberto fechado 13-14, 3-4
NC fechado aberto 21-22, 1-2
  • Repouso: sem ação do operador, sem corrente, sem pressão.
  • Comutador: NO e NC com ponto comum.

Segurança positiva: a paragem é NC

  • A paragem faz-se com contacto NC: um fio solto abre o circuito e pára a máquina.
  • Com NO, o botão avariado ficava inoperante sem aviso.
  • Aplica-se a fins de curso de limite, térmico e emergência.
  • No autómato, a entrada NC está a 1 em repouso.

Botões, comutadores e cores

  • Botão de pressão: contacto momentâneo; botão com retenção: fica atuado.
  • Seletor: manual, zero, automático.
  • Cores segundo a EN/IEC 60204-1: arranque branco, cinzento, preto ou verde (nunca vermelho); paragem preto de preferência (nunca verde); rearme azul, branco, cinzento ou preto.
  • Amarelo: condição anormal.
  • Emergência: cogumelo vermelho sobre fundo amarelo, com retenção mecânica.

Fins de curso e sensores

Sensor Deteta
Fim de curso contacto mecânico
Indutivo metais
Capacitivo líquidos e quase todos os materiais
Ótico objetos, barreiras
Reed ímanes (cilindros)
Boia nível de líquido
No seguidor solar, o fim de curso limita o curso do painel.

Transdutores e sinais analógicos

  • Sinais: 0 a 10 V e 4 a 20 mA.
  • Em 4 a 20 mA, o 4 mA é o zero da escala, por isso 0 mA indica fio cortado.
  • Escala: T = (I - 4) / 16 × 150 para 0 a 150 °C.
  • 12 mA corresponde a 75 °C; 8 mA a 37,5 °C.
  • Cabo blindado, com a blindagem à terra num só extremo.

Sinalização de funcionamento e defeito

  • As cores das lâmpadas seguem a EN/IEC 60204-1: consultar a norma e manter a mesma convenção no quadro.
  • Intermitente chama mais a atenção do que fixa.
  • O defeito acende-se por um contacto independente da proteção: 97-98 do térmico acende a lâmpada quando 95-96 abre.
  • Sinalizar também o modo (manual, automático).

Atuadores

Atuador Comando e proteção
Motor contactor ou inversor; disjuntor de motor e térmico
Eletroválvula bobina 24 V DC com díodo de roda livre, ou relé
Cilindro pneumático simples ou duplo efeito; eletroválvula; Reed a0, a1
Válvula motorizada dois contactores encravados e fins de curso
Resistência AC-1; contactor ou SSR; termostato de segurança
  • A saída do autómato aguenta a carga? Se não, contactor ou relé.

Bloco 2 · Relés, contactores, proteções e regulação

Relé eletromecânico

  • Bobina que atrai uma armadura e comuta contactos, isolada galvanicamente deles.
  • Parâmetros: tensão da bobina (24 V DC, 230 V AC), corrente dos contactos, número de contactos, tempo de operação.
  • Permite comandar uma carga a uma tensão com um sinal a outra.

Outros tipos de relés

  • SSR (estado sólido): sem partes móveis, silencioso, dissipa calor.
  • Temporizador, de sobrecarga térmica, de proteção (falta de fase, tensão).
  • De retenção (LR), de impulso, de polaridade, Reed, diferencial, bimetálico.
  • Cada um tem funções, características e procedimentos de instalação próprios.

Contactores: partes e tipos

  • Contactos principais (potência, NO, câmaras de extinção) e auxiliares.
  • Tipos: potência, auxiliar, estado sólido, corrente contínua, corrente alternada, vácuo, tripolar, bipolar, de sobrecarga, de sobrecorrente (com relé de máxima corrente) e de alta frequência (confirmar no catálogo).
  • Categoria de utilização: AC-1 resistivas, AC-3 motores de gaiola, AC-4 arranque, travagem por contra-corrente e marcha por impulsos.
  • Em corrente contínua o arco não passa por zero: aparelho próprio para DC.

Relés temporizadores: TON e TOF

Função Comportamento
À ligação (ON-delay) com a entrada ativa, a saída comuta após T
À desligação (OFF-delay) a saída liga logo e mantém-se T depois de a entrada desligar
  • Outras funções: impulso, intermitência, estrela-triângulo.

Encravamentos elétricos e mecânicos

  • Elétrico: o NC de um contactor em série com a bobina do outro.
  • Mecânico: dispositivo físico que impede o fecho simultâneo.
  • Por botão: duplo contacto NO e NC.
  • Usam-se os dois em inversão de marcha e em estrela-triângulo.

Sobrecarga e curto-circuito

Proteção Contra Princípio
Térmica sobrecarga lâmina bimetálica
Magnética curto-circuito eletroíman
Magnetotérmica os dois térmico + magnético
Fusível os dois fio que funde
Diferencial fuga à terra compara ida e volta
  • Curvas de disparo: B 3 a 5 In, C 5 a 10 In, D 10 a 20 In.

Proteção de motores

  • Disjuntor de motor ou magnético para o curto-circuito.
  • Relé térmico regulado à corrente da chapa para a sobrecarga.
  • Contacto 95-96 em série com a bobina e 97-98 na sinalização.
  • Rearme manual ou automático; investigar sempre a causa.
    Exemplo: 7,5 kW, 400 V, cos φ = 0,85, η = 0,88: I ≈ 14,5 A.

Termostatos, pressostatos e reguladores de tensão

  • Termostato: contacto comandado pela temperatura, com histerese.
  • Pressostato: contacto comandado pela pressão (bombas, compressores).
  • Regulador de tensão: mantém a tensão de saída apesar das variações.
  • Histerese: liga a 10 °C, desliga a 15 °C, entre os dois mantém o estado.

Inversores de frequência

  • Alimentam o motor com tensão e frequência variáveis.
  • n = 120 × f / p: 4 polos a 50 Hz dão 1500 rpm; a 25 Hz dão 750 rpm.
  • Arranque suave, controlo de velocidade, poupança em bombas e ventiladores.
  • Comandam-se por entradas digitais, analógicas ou comunicação.

Realimentação positiva e negativa

  • Negativa: a saída é medida e subtraída da referência; o erro corrige a ação (termostato, controlo de nível).
  • Positiva: a saída reforça a entrada e cria retenção ou oscilação; o selo é um exemplo.
  • Um sistema estável usa realimentação negativa.

Controladores PID

Ação Reage a Efeito
P erro atual resposta rápida, deixa erro residual
I erro acumulado elimina o erro residual
D variação do erro amortece, sensível a ruído
  • Muitos casos práticos resolvem-se com PI.
  • Afinação: P primeiro, depois I.

Bloco 3 · Montagens clássicas

Arranque direto: potência e comando

  • Potência: Q1, KM1 (1-2, 3-4, 5-6), F1, M1.
  • Comando: S1 (NC) em série com (S2 NO em paralelo com KM1:13-14), F1:95-96 e bobina A1-A2.
  • Selo: o contacto 13-14 mantém a bobina depois de largar S2.
  • Sinalização: H1 verde em marcha, H2 de defeito em sobrecarga.

Inversão do sentido de rotação

  • Trocam-se duas fases: KM1 direita, KM2 esquerda.
  • Régua de KM1 com KM2:21-22 em série; régua de KM2 com KM1:21-22.
  • Parar antes de inverter; temporizar para o rotor travar.
  • Encravamento mecânico entre contactores.

Arranque estrela-triângulo

Contactor Arranque Regime
KM1 rede ligado ligado
KM2 estrela ligado desligado
KM3 triângulo desligado ligado
  • Em estrela: enrolamento a U/√3, corrente de linha e binário a um terço.
  • Motor 400/690 V em rede de 400 V; KM2 e KM3 encravados.

Arranque sequencial e paragem de emergência

  • Sequencial: M2 só arranca com KM1 ativo (contacto auxiliar em série).
  • Emergência: contacto NC, retenção mecânica, rearme que não volta a arrancar.
  • Em máquinas, relés ou módulos de segurança, muitas vezes de dois canais.
  • Categorias de paragem (EN/IEC 60204-1): 0 corte imediato da energia; 1 paragem controlada e corte quando parado; 2 paragem controlada com energia mantida. Emergência: 0 ou 1.
  • No autómato, a emergência limpa as retenções.

Montagem no quadro

  • Disposição: proteção e potência em cima, contactores no meio, bornes em baixo; comando separado da potência.
  • Condutores: cores consistentes, secção adequada, ponteiras, identificação nas duas pontas.
  • Aperto ao binário do fabricante.
  • Aspeto final: calhas com tampa, reserva de espaço, esquema atualizado, etiquetas.
  • Antes de ligar: continuidade, isolamento, ensaio do comando sem potência.

Bloco 4 · O autómato programável

Arquitetura de um autómato

Bloco Função
Alimentação tensões internas
CPU (microprocessador) executa o programa
Memória sistema, programa, dados
Entradas convertem sinais do processo
Saídas acionam atuadores
Comunicações consola, redes

Endereços e mapa de entradas e saídas

  • Endereço: tipo de área, byte, bit (I0.0, Q0.0, M0.0; ou %I, %Q, %M).
  • O mapa liga cada endereço ao dispositivo e ao símbolo.
    | Endereço | Símbolo | Dispositivo |
    |---|---|---|
    | I0.0 | S_STOP | paragem NC |
    | I0.1 | S_START | arranque NO |
    | I0.2 | F1_OK | térmico NC |
    | Q0.0 | KM1 | contactor |

Ciclo de varrimento (scan)

  1. Leitura das entradas para uma imagem.
  2. Execução do programa, de cima para baixo.
  3. Atualização das saídas.
  4. Comunicações e diagnóstico.
  • Dentro do ciclo, as entradas não mudam.
  • Impulsos mais curtos do que um ciclo podem perder-se: entradas rápidas.

Acoplamento e separação galvânica

  • Optoacoplador: LED e fototransístor no mesmo encapsulamento, sinal por luz.
  • Picos e perturbações do processo não chegam à CPU.
    | Saída | Vantagens | Limitações |
    |---|---|---|
    | Relé | AC ou DC, isolamento total | lenta, desgaste |
    | Transístor | rápida, silenciosa | só DC, pouca corrente |
    | Triac | rápida | só AC, fugas |
  • Díodo de roda livre em bobinas DC; RC ou varistor em AC.

Ligar sensores, botões e níveis de tensão diferentes

  • Contacto seco: +24 V à entrada, comum ao 0 V.
  • Sensor de três fios: PNP fornece corrente à entrada (sourcing), NPN absorve-a (sinking); o módulo tem de ser compatível.
  • Analógico: cabo blindado.
  • 230 V AC não vai a uma entrada de 24 V DC: usa-se relé de interface ou módulo AC.
  • Saída aciona a bobina de um contactor, que comuta a carga.

Bloco 5 · Programação de autómatos: Ladder

As linguagens da IEC 61131-3

Linguagem Tipo Uso
LD (ladder) gráfica lógica e intertravamentos
FBD gráfica blocos, regulação, analógico
ST textual cálculos e algoritmos
SFC (Grafcet) gráfica sequências
IL textual removida na edição de 2025; ainda em muitos autómatos
  • Escolher pelo problema, não pelo hábito.

Diagrama de contactos (LD)

  • Dois barramentos, degraus ligam esquerda a direita e terminam em bobina ou bloco.
  • ┤ ├ contacto NO, ┤/├ contacto NC, ( ) bobina, (S) set, (R) reset, ┤P├ flanco ascendente.
  • Série = E, paralelo = OU.
  • Execução de cima para baixo, esquerda para direita.

Exemplo: marcha/paragem com selo em ladder

  • Q0.0 = (I0.1 OU Q0.0) E I0.0 E I0.2.
  • I0.0 e I0.2 são NC no campo: a 1 em repouso, testados com contacto NO.
    | I0.0 | I0.1 | I0.2 | Q0.0 antes | Q0.0 depois |
    |---|---|---|---|---|
    | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
    | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
    | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
    | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
    | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
    | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |

Set, Reset e flancos

  • Set fixa a 1 e mantém; Reset repõe a 0.
  • Se ambos ativos, ganha a última executada: Reset depois do Set dá prioridade à paragem.
  • Flanco ascendente: impulso de um ciclo na passagem de 0 a 1.
  • Usa-se para contar uma só vez e para alternar com um botão.

Temporizadores TON, TOF e TP

Bloco Comportamento
TON com IN = 1, conta até PT; Q = 1; IN = 0 repõe
TOF Q = 1 com IN = 1; mantém-se PT depois de IN = 0
TP um flanco em IN dá Q = 1 durante PT
  • Tempos: T#5S, T#500MS, T#2M30S.
    | Instante (s) | IN | ET (s) | Q |
    |---|---|---|---|
    | 1 | 1 | 0 | 0 |
    | 3 | 1 | 2 | 0 |
    | 6 | 1 | 5 | 1 |
    | 8 | 0 | 0 | 0 |

Contadores CTU, CTD e CTUD

Bloco Comportamento
CTU cada flanco em CU soma 1; Q = 1 quando CV >= PV; R repõe
CTD LD carrega PV; cada flanco subtrai 1; Q = 1 em CV <= 0
CTUD os dois
  • Exemplo: lote de 12 caixas, motor = (I0.1 OU Q0.0) E I0.0 E I0.2 E NÃO CTU1.Q.
  • Contar com flanco, nunca com nível.

Bits especiais

  • Primeiro ciclo: inicializa variáveis e etapa inicial.
  • Sempre a 1 / a 0.
  • Relógios de impulsos (0,1 s, 1 s) para intermitências.
  • Bits de erro: bateria, módulo, comunicação, overflow.
  • Tempo de ciclo.
  • Os nomes variam de marca; consultar o manual.

Ladder e lista de instruções

LD   I0.1
OR   Q0.0
AND  I0.0
AND  I0.2
ST   Q0.0
  • LD carrega, OR e AND combinam, ST escreve na saída.
  • Série passa a AND, paralelo a OR, bobina a atribuição.
  • Mnemónicos variam por marca; a conversão é mecânica.

Bloco 6 · FBD, texto estruturado e Grafcet

Diagrama de blocos funcionais (FBD)

  • Blocos ligados por linhas: AND, OR, NOT, XOR, temporizadores, contadores, PID.
  • Entradas à esquerda, saídas à direita.
  • Ideal para analógico e blocos reutilizáveis.
    | A | B | AND | OR | XOR | NAND | NOR |
    |---|---|---|---|---|---|---|
    | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
    | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
    | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
    | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |

Texto estruturado (ST)

IF temp < 10.0 THEN
    aquecer := TRUE;
ELSIF temp > 15.0 THEN
    aquecer := FALSE;
END_IF;
  • Atribuição :=, instruções terminam em ;, comentários ( *)*.
  • Entre 10 e 15 mantém o valor: a histerese.
  • Estruturas: IF, ELSIF, CASE, ciclos.

Grafcet: etapas, transições e ações

Elemento Símbolo
Etapa quadrado numerado
Etapa inicial quadrado duplo
Ação retângulo ligado à etapa
Transição traço horizontal
Recetividade condição junto à transição
  • Especificado pela IEC 60848 (edição de 2013), que inspirou o SFC da IEC 61131-3.

Regras de evolução

  1. Transição validada: todas as etapas anteriores ativas.
  2. Franqueada: validada e recetividade verdadeira.
  3. O franqueamento é imediato e obrigatório.
  4. Ativa as etapas seguintes e desativa as anteriores.
  5. Várias transições franqueáveis são franqueadas em simultâneo.

Ciclos em L e em quadrado

  • Quadrado: A+ B+ A- B-; a ponta percorre os quatro lados.
  • L: A+ B+ B- A-; a ida desenha o L e o regresso refaz o caminho.
  • Cada passo só avança quando o fim de curso confirma o anterior (a0, a1, b0, b1).
    | Etapa | Ação | Transição |
    |---|---|---|
    | 1 | nenhuma | m E a0 E b0 |
    | 2 | A+ | a1 |
    | 3 | B+ | b1 |
    | 4 | B- | b0 |
    | 5 | A- | a0 |

Equação geral de etapa

Xn = (Xn-1 · tn + Xn) · não Xn+1

  • X1 = (X5 · a0 + X1) · não X2 + INIT
  • X2 = (X1 · m · a0 · b0 + X2) · não X3
  • X3 = (X2 · a1 + X3) · não X4
  • X4 = (X3 · b1 + X4) · não X5
  • X5 = (X4 · b0 + X5) · não X1
  • Saídas: A+ = X2 + X3 + X4, B+ = X3, B- = X4, A- = X5.

Ramificações

  • Seleção de sequência (OU): um só caminho, recetividades exclusivas; a etapa de chegada soma os ramos: X4 = (X2 · f1 + X3 · f2 + X4) · não X1.
  • Paralelismo (E): traço duplo, ramos em simultâneo.
  • Convergência em E: só passa quando todos os ramos acabam: X7 = (X4 · X6 · t + X7) · não X1.
  • Se duas recetividades forem verdadeiras ao mesmo tempo, definir prioridade.

Exemplo: duas operações em paralelo

Etapa Ação Transição
1 nenhuma m E a0 E b0 E c0
2 A+ a1 (divergência em E)
3 / 5 B+ / C+ b1 / c1
4 / 6 B- / C- b0 E c0 (convergência)
7 A- a0
  • X3 = (X2 · a1 + X3) · não X4; X5 = (X2 · a1 + X5) · não X6.
  • X7 = (X4 · X6 · b0 · c0 + X7) · não X1.
  • A+ = X2 até X6; só recua na etapa 7.

Step-ladder e temporizações no Grafcet

  • Step-ladder: tradução do Grafcet em ladder por blocos de etapa, só executados enquanto ativos.
  • Recetividade temporizada: "3 s após a etapa 5" = TON com IN = X5.
  • Contagens por passagem por etapa.
  • A sintaxe depende da marca; o princípio é o mesmo.

Bloco 7 · Programação, diagnóstico, projeto e segurança

Equipamento e fluxo de programação

  • Computador com software dedicado, interface de ligação (USB, série, Ethernet), consola portátil, HMI.
  1. Analisar o processo e atribuir endereços.
  2. Escrever, compilar e descarregar.
  3. Ensaiar sem carga.
  4. Monitorizar em linha.
  5. Guardar e documentar.

Leitura, escrita, monitorização e forçar

  • Leitura: valores em tempo real; escrita: alterar variáveis.
  • Tabela de observação para várias variáveis.
  • Forçar impõe valor ignorando o real: assinalar, limitar no tempo, retirar no fim.
  • Modos: RUN, STOP.

Deteção de erros e anomalias

Tipo Exemplo
Compilação variável não declarada
Hardware módulo ausente, bateria fraca
Execução divisão por zero
Anomalia lógica duas bobinas na mesma saída
  • Diagnóstico por LEDs, memória de erros e estado dos módulos, a partir da consola ou do dispositivo eletrónico.

Conversão de linguagens e entre marcas

Item Cuidado
Endereços tabela de correspondência
Temporizadores base de tempo e tipo
Contadores flanco e reposição
Retentividade variáveis que mantinham valor
Bits especiais outros nomes
  • Depois de converter, ensaiar tudo de novo.

Método de diagnóstico

  1. Recolher informação.
  2. Observar (LEDs, cheiro, ruído, aquecimento).
  3. Delimitar: alimentação, comando, entradas, saídas, potência.
  4. Medir: tensão, continuidade, isolamento.
  5. Corrigir a causa.
  6. Ensaiar e registar.
  • Continuidade com o circuito desligado e consignado.

Traçar o esquema de um quadro existente

  1. Levantamento: consignar, fotografar, listar aparelhos e referências.
  2. Bornes e cablagem: identificar as duas pontas de cada condutor e confirmar com a continuidade; tabela condutor, origem, destino.
  3. Desenho: potência primeiro, depois comando, em repouso, com simbologia normalizada.
  4. Verificação: nenhum condutor por riscar, ler o comportamento, ensaiar sem carga e arquivar "como construído".

Manutenção e conservação

  • Corretiva, preventiva, condicionada.
  • Reaperto de bornes com a instalação consignada.
  • Limpeza e filtros; contactos de contactores.
  • Termografia, cópia de segurança do programa, bateria do autómato.
  • Teste da emergência e dos encravamentos; registo de intervenções.

Projetar um automatismo simples

  1. Caderno de encargos.
  2. Lista de entradas e saídas.
  3. Modos: manual, automático, paragem, emergência.
  4. Grafcet ou diagrama lógico.
  5. Escolha dos componentes, com cerca de 20 % de reserva.
  6. Esquemas, programa, ensaio, documentação.
    | Critério | Cablada | Autómato |
    |---|---|---|
    | Muitas funções | difícil | fácil |
    | Alterações | difíceis | fáceis |

Exemplo: seguidor solar de um eixo

  • KM1 (este) = AUTO E L_E E NÃO L_O E FC_E E NÃO KM2.
  • KM2 (oeste) = AUTO E L_O E NÃO L_E E FC_O E NÃO KM1.
  • FC_E e FC_O são NC: um fio cortado pára o movimento.
  • Zona morta quando L_E = L_O.
  • Melhoria: TON de 5 s à entrada dos sensores de luz.

Consignação e regras de segurança

  1. Desligar de todas as fontes.
  2. Impedir a religação (cadeado e etiqueta).
  3. Verificar a ausência de tensão.
  4. Ligar à terra e em curto-circuito, se o procedimento o exigir.
  5. Proteger partes vizinhas e sinalizar.
  • Fotovoltaico: painéis com tensão enquanto houver luz; seccionador de DC. Num fusível de string o lado dos módulos mantém tensão: desligar os conectores, nunca abrir fusível em carga, medir nos terminais do fusível.
  • Eólico: imobilizar e travar o rotor.

EPI: regras de utilização

EPI Para quê
Calçado isolante proteção mecânica e elétrica
Luvas isolantes contacto acidental
Óculos ou viseira projeções, arco
Capacete quedas de objetos
Arnês trabalho em altura
  • Inspecionar antes de cada uso, ajustar, substituir se danificado.

Diretiva Máquinas, RTIEBT e normas

  • Diretiva Máquinas (2006/42/CE): requisitos de segurança e saúde; será substituída pelo Regulamento (UE) 2023/1230, aplicável a partir de 20 de janeiro de 2027.
  • RTIEBT: Portaria n.º 949-A/2006, na redação em vigor.
  • Símbolos (IEC 60617), Grafcet (IEC 60848), linguagens (IEC 61131-3), equipamento de máquinas (EN/IEC 60204-1), emergência (EN ISO 13850).
  • Texto atualizado: Diário da República, DGEG, Jornal Oficial da UE.

Segurança e saúde no trabalho e ambiente

  • Avaliação de riscos, formação, EPI, plano de emergência.
  • Nunca trabalhar sozinho em tarefas de risco elevado.
  • REEE: relés, autómatos, baterias e cabos para recolha adequada.
  • Eficiência energética: inversores em bombas e ventiladores.
  • Derrames e poluentes com contenção.

Obrigado

Dúvidas? Revê a sebenta e resolve as fichas.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: separar sempre comando de potência; é a primeira pergunta ao ler qualquer esquema. - erro comum/pergunta: confundir tensão de comando (24 V) com tensão da carga (400 V). Qual é a de cada circuito? - exemplo/analogia: o contactor é como o interruptor de um comboio comandado por um botão do maquinista.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o esquema de ligações é o que mais ajuda no diagnóstico. - erro comum/pergunta: onde se vê a posição física de um contactor no quadro? No de implantação. - exemplo/analogia: mapa de estradas (potência) versus semáforos (comando).

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: pedir que localizem 21-22 num contactor real da oficina. - erro comum/pergunta: o que significa o primeiro algarismo de 13-14? Posição do contacto no aparelho. - exemplo/analogia: os números são como a morada de cada contacto.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o estado de repouso é sempre o do desenho. - erro comum/pergunta: um NC está aberto quando atuado? Sim. - exemplo/analogia: lâmpada do frigorífico: porta fechada atua o contacto.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: falha para o estado seguro. - erro comum/pergunta: e se o botão de paragem fosse NO e o fio se soltasse? - exemplo/analogia: travão de um comboio que aplica quando perde pressão.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: cor e função estão normalizadas; não improvisar. O amarelo não é para o rearme. - erro comum/pergunta: o rearme da emergência volta a arrancar a máquina? Não, o arranque é ação deliberada. - exemplo/analogia: botão de alarme de incêndio que fica premido até ser reposto.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: escolher o sensor pelo material e pelo ambiente. - erro comum/pergunta: porque falha um sensor ótico num ambiente poeirento? - exemplo/analogia: o sensor indutivo é um "olho" para metais.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: conta de escalamento feita no quadro, com unidades. - erro comum/pergunta: leitura de 2 mA: que significa? Fora de gama, fio cortado ou transdutor avariado. - exemplo/analogia: velocímetro que nunca marca zero quando o carro está parado: o "zero vivo" deteta avarias.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a sinalização informa; não substitui a proteção. - erro comum/pergunta: o que diz uma lâmpada vermelha fixa e uma intermitente? - exemplo/analogia: quadro de instrumentos de automóvel.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o atuador pertence à parte operativa; a saída do autómato só comanda. - erro comum/pergunta: qual a diferença entre cilindro de simples e de duplo efeito? Um só sentido comandado, com retorno por mola, ou os dois. - exemplo/analogia: o atuador são os braços e as pernas; o autómato é o cérebro.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: isolamento entre bobina e contactos. - erro comum/pergunta: um relé de 24 V DC pode comandar uma carga de 230 V AC? Sim, se os contactos o suportarem. - exemplo/analogia: um mordomo que carrega o botão por si.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: escolher o relé pela função e pela carga. - erro comum/pergunta: onde se usa o relé de impulso? Em iluminação de escadas e corredores. - exemplo/analogia: caneta retrátil: um clique liga, outro desliga.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: no fotovoltaico, nunca contactor de AC em circuito de DC. - erro comum/pergunta: porque é mais difícil interromper DC? Não há passagem por zero. - exemplo/analogia: travar um carro em descida versus em plano.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o TON reinicia se a entrada cair antes do fim do tempo. - erro comum/pergunta: diferença entre TON e TOF numa ventoinha de arrefecimento? - exemplo/analogia: luz de escada que fica acesa mais um bocado depois de saíres (TOF).

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o elétrico impede a ordem, o mecânico impede o fecho. - erro comum/pergunta: se os contactos soldarem, qual encravamento protege? O mecânico. - exemplo/analogia: duas portas de uma eclusa que nunca abrem em simultâneo.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: sobrecarga é lenta, curto-circuito é instantâneo. - erro comum/pergunta: que curva para cargas com arranque elevado? A D. - exemplo/analogia: o térmico é um paciente que se queixa devagar, o magnético reage ao susto.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: I = P / (√3 × U × cos φ × η). - erro comum/pergunta: regular o térmico acima da corrente de chapa? Deixa o motor sem proteção. - exemplo/analogia: um fusível de cobre num circuito de 5 A.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: sem histerese o contactor liga e desliga a cada décimo de grau. - erro comum/pergunta: a 12 °C o aquecimento está ligado ou desligado? Depende de vir a subir ou a descer. - exemplo/analogia: o termostato de casa que não está sempre a clicar.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: velocidade proporcional à frequência. - erro comum/pergunta: 6 polos a 30 Hz? 600 rpm. - exemplo/analogia: pedal do acelerador do motor elétrico.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o selo é realimentação positiva útil. - erro comum/pergunta: onde surge instabilidade? Com realimentação positiva num sistema contínuo. - exemplo/analogia: microfone junto à coluna: apito.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: P corrige já, I corrige no fim, D antecipa. - erro comum/pergunta: o que causa demasiado I? Oscilação. - exemplo/analogia: conduzir mantendo a velocidade: P, I e D no pé.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a paragem tem prioridade por estar em série com tudo. - erro comum/pergunta: S1 e S2 premidos juntos? A bobina não é alimentada. - exemplo/analogia: seguro de porta que se mantém fechado depois de passares.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: sem encravamento, curto-circuito entre fases. - erro comum/pergunta: quantas fases se trocam? Duas. - exemplo/analogia: marcha-atrás de um carro: nunca engrenar com o carro a andar.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: só com cargas leves no arranque. - erro comum/pergunta: motor com 15 A e Ia/In = 7: arranque direto 105 A, estrela 35 A. - exemplo/analogia: arrancar uma bicicleta em mudança leve.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a emergência atua em hardware, antes do autómato. - erro comum/pergunta: o programa pode ser a única emergência? Não. - exemplo/analogia: travão de mão que não depende do motor.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o aspeto final é critério de avaliação e de manutenção. - erro comum/pergunta: um terminal mal apertado faz quê? Aquece. - exemplo/analogia: arrumar a caixa de ferramentas para o colega.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a CPU não lê o mundo diretamente, lê a imagem das entradas. - erro comum/pergunta: que memória guarda o programa? A de programa, não volátil. - exemplo/analogia: uma secretária com caixa de entrada, caixa de saída e arquivo.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: sem mapa ninguém mantém o sistema. - erro comum/pergunta: entrada de paragem NC: valor em repouso? 1. - exemplo/analogia: lista de contactos do telemóvel.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: ordem dos degraus importa. - erro comum/pergunta: um sensor muda a meio do ciclo, quando o programa o vê? No ciclo seguinte. - exemplo/analogia: fotografia da fábrica tirada a cada poucos milissegundos.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: cargas indutivas geram picos. - erro comum/pergunta: onde se põe o díodo? Em paralelo com a bobina, no sentido inverso. - exemplo/analogia: um amortecedor entre o processo e a CPU.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: verificar tensão e tipo de cada entrada antes de ligar. - erro comum/pergunta: ligar 230 V a uma entrada 24 V DC? Destrói o módulo. - exemplo/analogia: um tradutor entre duas línguas.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a norma uniformiza a lógica, cada marca adapta detalhes. - erro comum/pergunta: que linguagem para uma sequência de máquina? SFC. - exemplo/analogia: línguas diferentes para tarefas diferentes.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: uma saída escreve-se num só sítio. - erro comum/pergunta: duas bobinas na mesma saída? Só a última prevalece. - exemplo/analogia: o esquema de relés desenhado no ecrã.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a paragem tem prioridade e fio cortado pára. - erro comum/pergunta: o que acontece com I0.0 = 0 e I0.1 = 1? A saída não liga. - exemplo/analogia: uma tabela de testes antes de carregar no autómato.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: preferir o selo ou pôr o Reset depois do Set. - erro comum/pergunta: sem flanco, quantas vezes se conta uma caixa? Uma vez por ciclo enquanto o sensor estiver ativo. - exemplo/analogia: um clique versus manter o dedo no botão.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: TON precisa de IN = 1 durante todo o tempo PT (aqui 5 s). - erro comum/pergunta: TON de 8 s com IN a 1 durante 6 s? Q nunca sobe. - exemplo/analogia: o micro-ondas que só apita no fim.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o reset volta a permitir arranque. - erro comum/pergunta: CTU de PV = 5 com 7 flancos? Q = 1. - exemplo/analogia: contador de entradas num concerto.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: nunca assumir o nome; confirmar no manual. - erro comum/pergunta: como acender uma lâmpada intermitente sem temporizadores? Com um relógio de impulsos. - exemplo/analogia: o pulso de um relógio.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: conversão ladder para instruções é mecânica. - erro comum/pergunta: como se traduz paralelo? OR. - exemplo/analogia: traduzir a mesma frase para outra língua.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o FBD lê-se da esquerda para a direita. - erro comum/pergunta: XOR de 1 e 1? 0. - exemplo/analogia: peças de lego lógicas.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o ST guarda o valor se nenhuma condição for verdadeira. - erro comum/pergunta: temp = 12 na primeira vez? Mantém o valor inicial (desligado). - exemplo/analogia: receita escrita em vez de desenho.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o Grafcet descreve o quê, não o como. - erro comum/pergunta: o que é uma recetividade? A condição da transição. - exemplo/analogia: um mapa de jogo: casas e condições para avançar.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: sem sensor confirmado, a etapa não avança. - erro comum/pergunta: etapa seguinte ativa sem recetividade? Impossível. - exemplo/analogia: semáforos com condições.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: ciclo em L, volta à etapa 1. - erro comum/pergunta: em L, quando recua B? Na etapa 4. - exemplo/analogia: um jogo de movimentos coreografados.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: A+ mantém-se em três etapas. - erro comum/pergunta: porque A+ não é só X2? Recuaria demasiado cedo. - exemplo/analogia: selo e passagem do testemunho numa corrida de estafetas.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: exclusividade das recetividades. - erro comum/pergunta: dois sensores simultâneos a 1: o que fazer? Máquina fica em 1 e sinaliza defeito. - exemplo/analogia: bifurcação numa estrada versus rotunda.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: X7 só aparece com X4 e X6 ativas ao mesmo tempo. - erro comum/pergunta: se C terminar primeiro? X6 fica ativa à espera de X4. - exemplo/analogia: dois colegas a trabalhar em paralelo; o chefe só avança quando ambos acabam.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: um TON dedicado por etapa temporizada. - erro comum/pergunta: como se escreve uma espera de 3 s numa transição? TON com IN = Xn. - exemplo/analogia: cronómetro por fase.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: descarregar com a máquina em condição segura. - erro comum/pergunta: e a cópia de segurança? Antes de qualquer alteração. - exemplo/analogia: lista de verificação de um piloto.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: forçar é perigoso. - erro comum/pergunta: saída forçada a 1 e o programa manda desligar? Fica ligada. - exemplo/analogia: bypass de um fusível.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: uma saída escreve-se num só sítio. - erro comum/pergunta: primeiro degrau parece não funcionar: porquê? Bobina duplicada. - exemplo/analogia: dois condutores a mandar no mesmo volante.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a lógica conserva-se, a sintaxe muda. - erro comum/pergunta: base de tempo diferente? Um TON de 100 em base 10 ms vale 1 s. - exemplo/analogia: tradução técnica.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: método antes de substituir. - erro comum/pergunta: o LED da entrada não acende; e se há tensão no borne? Módulo avariado. - exemplo/analogia: consulta médica: história, exame, diagnóstico.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: só a continuidade prova a ligação, não a cor nem a posição do fio. - erro comum/pergunta: e o fio sem destino? Volta-se ao passo 2. - exemplo/analogia: desenhar o mapa de uma cidade andando pelas ruas.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: manutenção preventiva evita paragens. - erro comum/pergunta: cada quanto tempo reapertar? Segundo o plano de manutenção do fabricante. - exemplo/analogia: revisão do automóvel.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a documentação final faz parte do projeto. - erro comum/pergunta: o que se entrega no fim? Esquemas "como construído", programa, mapa, instruções. - exemplo/analogia: planta de uma casa antes de a construir.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: segurança positiva nos limites. - erro comum/pergunta: nuvem passageira: o que evita o TON? Rotação desnecessária. - exemplo/analogia: girassol com preguiça.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: testar o detetor antes e depois. - erro comum/pergunta: inversor desligado chega? Não, o lado DC continua com tensão. - exemplo/analogia: tirar a chave de ignição e o cabo da bateria.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: EPI não substitui consignação. - erro comum/pergunta: luvas com furos? Substituir. - exemplo/analogia: capacete de ciclista: só protege se o usares bem.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: consultar sempre a versão em vigor. - erro comum/pergunta: onde se consulta? Nos portais oficiais. - exemplo/analogia: manual do código da estrada.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o ambiente começa no quadro. - erro comum/pergunta: bateria do autómato? Recolha específica. - exemplo/analogia: reciclagem em casa.