Automao e Controle AUTOMAO E CONTROLE Professor Miguel

Automação e Controle AUTOMAÇÃO E CONTROLE Professor Miguel Neto

Automação Conjunto de técnicas utilizadas objetivando: 1. Controle do processo com a menor intervenção humana possível; 2. Tornar o sistema mais eficiente, seguro; 3. Obter informações do processo para tomada de decisões 4. Etc.

Histórico Representação da evolução dos sistemas de controle desde o final do século XIX.

Processos industriais • Processos Contínuos: são aqueles que possuem saídas contínuas. • Processos Discretos ou Manufaturas: são aqueles que possuem produtos enumeráveis, como na produção de autopeças. • Processos por batelada: são os que possuem característica de ambos os modelos.

Sinais Analógicos • Típico dos processos contínuos; • Varia continuamente no tempo; • Estabelece infinitos valores dentro de um intervalo qualquer; –Tipo pneumático: gás (ar comprimido, nitrogênio, gás natural). Sinal 0, 2 a 1, 0 kgf/cm 2 ou 3 a 15 psi. –Tipo elétrico: sinais elétricos de corrente ou tensão. Sinal 4 a 20 m. A, 10 a 50 m. A e 1 a 5 V.

Sinais Digitais • Típico dos processos discretos ou de manufatura; • Varia bruscamente no tempo; • Estabelece finitos valores dentro de um intervalo qualquer ( “ 0” e “ 1”);

Lógica do processo de automação Processo Atuadores Sensores Controladores

Sensores • Realizam o interfaceamento entre o sistema físico e o sistema de controle; • São projetados para detectar algum evento no processo e emitirem um sinal de resposta a este evento. • Possuem resposta discreta. Sensor capacitivo e indutivo Chave fim de curso Sensor optico

Medidores • Podem ser fabricados pela associação de três partes: – Elemento de recepção/transdutor; – Elemento de condicionamento; – Elemento de indicação. • Obs: Quando dessa associação for incorporado aos conversores, recebe o nome de transmissores.

Transdutores São dispositivos que convertem uma grandeza física em outra. Possui resposta contínua. Exemplo: Transdutores elétricos: convertem grandeza física (temperatura, pressão, etc. ) em sinal elétrico (normalmente em tensão). Podem ser: * Tipo direto –convertem a grandeza física em sinal elétrico diretamente. Ex. : termopares (convertem temperatura em tensão) * Tipo indireto –modificam algum parâmetro interno. Ex. : termoresistor (modifica a resistência elétrica)

Limitações dos sensores e transdutores Alcance limitado a poucas dezenas de metros. • Solução Utilização de Transmissores São dispositivos que recebem o sinal de um transdutor ou sensor e envia a distâncias maiores, modulando este sinal sobre outro de referência (4 -20 m. A, 1 -5 V, etc. ) de forma proporcional ao sinal do sensor ou transdutor.

Transmissores de sinal elétrico • São instrumentos que medem uma variável do processo e a transmitem à distância a um instrumento receptor, indicador, registrador, controlador ou a uma combinação destes.

CLP 1 -Controle discreto com uso de relés – Energização de bobinas. 2 -Controlador lógico programável (CLP) – Funções lógicas binárias (E, OU, SE. . . ENTÃO etc). 3 -Controlador programável (CP) – Funções binárias e malhas analógicas.

Tipos de CLP 1 -CLPs compactos – possuem em uma única unidade a fonte de alimentação, a CPU e os módulos de E/S. 2 - CLPs modulares – Compostos por uma estrutura modular, em que cada módulo executa uma determinada função.

Controlador programável (CP): Entradas e saídas

Elementos finais de controle (Atuadores) São equipamentos utilizados para modificar diretamente o processo: • • Inversores de frequência; Resistências elétricas; Motores; Válvulas; Lâmpadas; Chaves de nível; Cilindros hidráulicos e pneumáticos; Etc.

Pirâmide da automação

Nível de campo

Nível de controle Controlador PID CLP Micro-controladores ARDUINO

Nível de supervisão