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Introdução à Automação
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Gerenciamento Células Chão de Fábrica Nível Atuador- Sensor
Workstation, PC
CLP, PC
CLP, PC Acionam. Válvulas
Atuadores Sensores
Evolução das Instalações
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
A seguir é apresentado informações quanto ao consumo de
energia total no Brasil foi de 349 bilhões de kWh.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
A seguir é apresentado informações quanto ao consumo de
energia total no Brasil foi de 349 bilhões de kWh.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dentro do setor industrial, que representou um consumo de
150 bilhões de kWh (43% do total), os motores de indução
trifásicos contam com uma fatia de 55%.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
A seguir tem-se uma estratificarão do tipo de uso destes
motores.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tampa dianteira
Rotor
Estator Tampa traseira
Ventilador
Tampa
defletora
Rolamentos Caixa de
ligação
Partes constituintes
NBR 17094-1: Maquinas Elétricas Girantes - Motores de
Indução Parte 1: trifásicos.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Esta redução de peso se deve principalmente aos avanços
nas técnicas de isolação e na redução da seção dos
condutores, extraindo-se, contudo, uma mesma potência.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Este campo variável irá atravessar os enrolamentos do
rotor.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Conjugado
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
~ Alternado.
3 Trifásico.
132S Modelo da carcaça
25MAR04 Data de fabricação.
BM20035 Nº de série do motor
(certidão de nascimento).
ΔΔ Esquema de ligação para tensão
nominal de 220V
YY Esquema de ligação para tensão
nominal de 380V
Δ Esquema de ligação para tensão
nominal de 440V
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Motor de Indução – Gaiola Tipo de
motor
Hz 60 Frequência de 60Hz
CAT N Categoria de Conjugado N
6308-ZZ Tipo de rolamento dianteiro
6207-ZZ Tipo de rolamento traseiro
MOBIL POLYREX EM Tipo de graxa
utilizada nos rolamentos
64 Kg Peso do motor
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
kW(cv) 7,5(10) Potência nominal do
motor: 7.5kW (10cv)
RPM 1760 Rotação nominal do
motor: 1760rpm
Caracteriza a participação do
produto no Programa Brasileiro de
Etiquetagem, coordenado pelo
INMETRO e PROCEL.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
FS 1.15 Fator de serviço: 1.15
ISOL B Classe de isolamento: B
Δt K Elevação de temperatura *
Ip/In 7,8 Relação de corrente de
partida pela nominal: 7,8
IP55 Grau de proteção
REND.% Rendimento do motor em
condições nominais
cos φ Fator de potência do motor em
condições nominais
SFA Corrente no fator serviço,
quando maior que 1,15.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Classe de isolamento
As classes B e F são as comumente utilizadas em motores
normais.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
220/380/440 V
Tensões nominais de operação:
220V, 380V ou 440V
26,4/15,3/13,2 A
Correntes nominais de operação:
26,4A em 220V, 15,3A em 380V e
13,2A em 440V.
REG S1 Regime de serviço S1:
Contínuo
MÁX AMB Máxima temperatura
ambiente (40°C)
ALT m Altitude máxima (1000m)
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Regime de serviço
Regime Contínuo (S1)
Funcionamento a carga constante de duração suficiente para
que se alcance o equilíbrio térmico.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Regime de serviço
Regime Tempo Limitado (S2)
Funcionamento a carga constante, seguido de um período de
repouso de duração suficiente para restabelecer a igualdade de
temperatura com o meio refrigerante.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Regime de serviço
Regime Intermitente Periódico (S3)
Sequência de ciclos idênticos,
cada qual incluindo um período
de funcionamento a carga
constante e um período de
repouso.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Regime de serviço
Regime Intermitente Periódico com Partidas (S4)
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Regime de serviço
Regime Intermitente Periódico com Frenagem Elétricas (S5)
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Proteção térmica de motores elétricos
Termostato
São detectores térmicos do tipo bimetálico com contatos de
prata normalmente fechados, que se abrem quando ocorre
determinada elevação de temperatura.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Métodos de partida
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Métodos de partida
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Critérios para definição do método de partida:
• Características da máquina a ser acionada;
• Circunstância de disponibilidade da potência de alimentação;
• Confiabilidade de serviço;
• Distância da fonte de alimentação, devido a condição de queda de tensão.
Métodos de partida
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de partida
Direta:
• pode resultar em quedas de tensão na rede, interferindo
em outros equipamentos e, em casos extremos, pode
levar a multas da concessionária;
• exige um superdimensionamento do sistema de
proteção e acionamento;
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de partida
Estrela-Triângulo:
• deve ser utilizada em motores com
alto conjugado de partida;
• reduz a corrente a 1/3;
• reduz o conjugado para 1/3;
• aumenta o tempo de partida;
• o instante de comutação é bastante
crítico.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de partida
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de partida
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de partida
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Sensores
Dispositivos de Entrada
Botoeiras
São chaves acionadas manualmente, constituídas por: botão,
contato NA (normal aberto) ou NF (normal fechado). Quando
seu botão é pressionado, invertem seus contatos, e quando
este for solto, devido ação de uma mola seus contatos voltam à
posição inicial.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Mecânicos: Operação mecânica na detecção (contato)
Chaves Fim-de-curso
São chaves acionadas mecanicamente, por meio de um rolete
mecânico, ou gatilho (rolete escamoteável), fazendo com que
seus contatos sejam invertidos ao serem acionadas.
Geralmente são posicionadas no decorrer do percurso de
cabeçotes de máquinas, ou hastes de cilindros.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Entrada
Sistema de Controle em Malha Fechada
Sistema Inteligente
Transmissores Inteligentes
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Entrada
CLP
Cilindros
Também conhecidos como atuadores pneumáticos ou
hidráulicos, podem ser do tipo linear, rotativo ou oscilante. Os
mais comuns são os do tipo linear, que transformam a pressão
do ar comprimido ou do óleo, em movimento linear e força. Os
tipos de cilindros lineares mais utilizados são o de simples ação
e o de dupla-ação.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Saída
Válvulas direcionais
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Saída
Motores elétricos
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Saída
Relés e Contatores
Os contatores, apresentam as mesmas características dos
relés, porém seus contatos são dimensionados para
suportarem correntes mais elevadas, permitindo assim sua
utilização no acionamento direto de motores.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Saída
Sensores
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
A instrumentação na indústria de processos
SENSORES, TRANSDUTORES E TRANSMISSORES DE
SINAL
- SENSOR – Elemento diretamente em contato com a variável.
- TRANSDUTOR – Traduz o valor da variável numa grandeza
elétrica.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
A instrumentação na indústria de processos
SENSORES, TRANSDUTORES E TRANSMISSORES DE
SINAL
- TRANSMISSOR – Conjunto: Transdutor + Condicionador de
Sinal, que traduz o valor da variável num sinal padrão.
Ex. 4 – 20 mA.
Características gerais
Linearidade: É o grau de proporcionalidade entre o sinal
gerado e a grandeza física.
Quanto maior, mais fiel é a resposta do sensor ao estímulo.
Os sensores mais usados são os mais lineares, conferindo mais
precisão ao seu controlador.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Características gerais
Faixa de atuação: É o intervalo de valores da grandeza em que
pode ser usado o sensor, sem destruição ou imprecisão.
Histerese: É a distância entre o ponto de acionamento e
desacionamento de um sensor.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Histerese: É a distância entre o ponto de acionamento e
desacionamento de um sensor.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Distância sensora
Distância Sensora: É a distância entre a cabeça do sensor (onde é feita a
detecção do material) até o alvo (material a ser detectado).
Características gerais
Digitais: São sensores que possuem apenas dois níveis lógicos
de acionamento, “0” (desacionado) ou “1” (acionado).
Analógicos: São sensores que possuem mais de dois níveis
lógicos, geralmente empregados para segurança aumentada
(assunto abordado mais adiante) para limitar energia ou em
grandezas analógicas, como: temperatura, umidade, vazão, etc.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Magnéticos: Operação magnética (magnetos)
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Proteção contra curto-circuito e inversão
Inversão
Proteção contra curto-circuito
Características gerais
Sensores DC ou AC: Sensores podem ser alimentados em
corrente contínua (geralmente entre 10Vcc à 30Vcc) ou corrente
alternada (geralmente 110Vac ou 220Vac).
NPN: A carga é acionada através do negativo da fonte de
alimentação.
PNP: A carga é acionada através do positivo da fonte de
alimentação.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
NPN PNP
Características gerais
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Sensores de proximidade
São chaves eletrônicas que emitem um sinal ao detectar a
proximidade de um objeto em esteiras, hastes de cilindros ou
cabeçotes de máquinas.
Os sensores de proximidade podem ser de diversos tipos,
entre eles estão os: indutivos e óticos..
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Entrada
Sensores Indutivos
São sensores que são acionados quando um objeto metálico é
aproximado, entrando em um campo eletromagnético.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Entrada
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Indutivos: Operação eletro magnética (materiais
ferromagnético);
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Indutivos: Operação eletro magnética (materiais
ferromagnético);
Fator de correção da distância sensora
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Indutivos: Operação eletro magnética (materiais
ferromagnético);
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Indutivos: Operação eletro magnética (materiais
ferromagnético);
Embutidos Não embutidos
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Capacitivos: Operação por capacitância (todos os tipos de
materiais);
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Capacitivos: Operação por capacitância (todos os tipos de
materiais);
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Dielétrico
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Capacitivos: Operação por capacitância (todos os tipos de
materiais);
Ajuste de sensibilidade
Sensores óticos
São sensores que funcionam segundo o princípio de emissão e
irradiação infravermelha.
Óptico por barreira;
Óptico por difusão;
Óptico por reflexão.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Entrada
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Ópticos: Operação Emissão de luz (Todos os materiais);
Podem ser:
Light On: Saída energizada quando recebe luz;
Dark On: Saída energizada quando não recebe luz;
Dark On e Light On: Quando disponibilizam as duas opções
anteriores.
Ótico por barreira
Sensor no qual possui um elemento emissor de irradiação
infravermelha, montado em frente a um receptor em uma
distância pré-determinada. É acionado quando ocorre uma
interrupção da irradiação por qualquer objeto, pois esta deixará
de atingir o elemento receptor.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Entrada
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Ópticos: Operação Emissão de luz (Todos os materiais)
Tipo barreira
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Ópticos: Operação Emissão de luz (Todos os materiais)
Tipo barreira
Recomendados:
Não usar para objetos pequenos;
objetos transparentes;
necessita de um bom alinhamento e dupla alimentação.
Ótico por difusão
Sensor no qual o emissor e o receptor estão montados em um
mesmo conjunto.
É acionado quando os raios infravermelhos emitidos, refletem
sobre a superfície do objeto e retornam ao receptor
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Entrada
Ótico por reflexão
Sensor parecido com o ótico por difusão, diferindo apenas no
sistema ótico.
Os raios infravermelhos emitidos refletem em um espelho
instalado frontalmente, e retornam ao receptor.
É acionado quando um objeto interrompe a reflexão de raios
entre o espelho e o receptor.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Entrada
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Ópticos: Operação Emissão de luz (Todos os materiais)
Tipo refletivos
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Ópticos: Operação Emissão de luz (Todos os materiais)
Tipo refletivos
Recomendações:
Objetos opacos e transparentes;
Menos distância sensora;
Espelhos comprometem o funcionamento;
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Ópticos: Operação Emissão de luz (Todos os materiais)
Tipo difusão
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Ultrasonico: Operação com a emissão e reflexão de um feixe de
ondas acusticas;
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Pressão: Opera por comparação entre duas pressões;
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de sensores
Fibras ópticas: É um modelo de sensoreamento óptico robusto,
de baixo custo, com excelente ajuste de sensibilidade manual,
indicado para aplicações diversas em máquinas e
equipamentos de automação industrial.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Conexões Elétricas dos sensores
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Conexões Elétricas dos sensores
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Associação de sensores de corrente contínua
Ligação Série
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Associação de sensores de corrente contínua
Ligação Paralelo
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Sensores em corrente alternada
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Sensores em corrente alternada
Ligação em série
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Sensores em corrente alternada
Ligação em paralelo
Sensores com sinalização
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Redes Industriais e supervisórios
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Trabalho
Encontre os dados dos sensores a seguir:
PSE22-30GI50-E
CS30-32P70-UZA-J
OS300-18GI70-A-V1-J
Dados:
Tipo do sensor;
Tensão de alimentação;
Distância sensora;
Histerese;
Objetos detectaveis;
Corrente máxima de comutação;
Corrente de consumo;
Proteções de saída;
Temperatura de operação;
Configuração elétrica de saída;
Tipo de tubo;
Tipo de conexão.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
“O transmissor inteligente é um conjunto formado basicamente
por transdutor(es), condicionador, unidade de processamento e interface de comunicação digital.”
Transmissores Inteligentes
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
SENSORDE
PRESSÃO
SENSORDE
TEMPERATURA
MEMÓRIA
(EEPROM)
A/D
A/D
D/AMICROPROCESSADOR
MEMÓRIA
MODEM
FSK
Dados decaracterização dosensor
Configuração dotransmissor
Tons deFrequênciautilizados peloprotocolo digital
Saída4 a 20mA
Conjunto Sensor Transdutor
Transmissores Inteligentes
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Campo
Alguns fabricantes:
Smar / Honeywell / Foxboro / Rosemount / Elsag Bailey
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Saída
CLP
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Saída
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Dispositivos de Saída
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de entradas digitais (DC)
• Entrada consumidora de
corrente (Sink)
• Entrada fornecedora de
corrente (Source)
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de entradas digitais
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de saídas digitais físicas mais comuns
Transistor / Triac:
• Características: Chaveamento eletrônico para cargas DC (Transistor), para cargas AC (Triac).
• Vantagem: Alta vida útil, alta freqüência de chaveamento (apenas para o transistor), ocupam pouco espaço no módulo, isolação entre módulo e carga.
• Desvantagens: Baixa proteção contra sobrecorrente e curto-circuito (necessita ser associado a fusíveis). Geralmente para cargas de baixa potência (100 a 500 mA).
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de saídas digitais físicas mais comuns
• Saída a transistor consumidora
de corrente (Sink).
• Saída a transistor fornecedora
de corrente (Source).
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Tipos de saídas digitais físicas mais comuns
Relé:
• Características: Chaveamento eletro-mecânico para cargas AC ou DC.
• Vantagem: Alta isolação entre módulo e carga, permite chavear cargas de média potência.
• Desvantagens: Vida útil limitada pelo desgaste mecânico, baixa freqüência de chaveamento.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENTRADAS E SAÍDAS DISCRETAS
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENTRADAS E SAÍDAS ANALÓGICAS
• A interface analógica permite que grandezas analógicas
possam ser lidas pelo controlador ou que o controlador
possa modificar uma grandeza analógica, através de
conversores A/D e D/A.
• Os níveis mais utilizados são para tensão de 0 a 10Vcc e corrente de 0 a 20mA.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
• A tensão ou corrente de entrada é convertida
para um código digital proporcional ao valor
analógico, através de um conversor analógico
digital.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
As seguintes características são importantes na escolha do módulo:
– Quantidade de canais disponíveis: são oferecidos módulos de 2, 4, 8 ou 16 canais.
– Tipo e faixa de operação: os valores mais comuns são corrente (0-20mA, 4-20mA), tensão (0-10V, ±10V) ou temperatura.
– Resolução do conversor A/D: os valores mais comuns são 8, 10, 12 ou 16 bits.
– Ciclo de atualização da amostragem: há um tempo necessário para que os sinais analógicos sejam digitalizados e disponibilizados para a CPU.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
SAÍDAS ANALÓGICAS
• A interface para saídas analógicas recebe do processador
dados numéricos que são convertidos em valores
proporcionais de corrente ou tensão e aplicados nos dispositivos de campo.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Monitoração do Processo: indicadores de pressão,
temperatura, etc; sensores de vibração em máquinas, alarmes,
etc.
Análise Experimental de Engenharia: em laboratórios de
aferição, na verficação de desgastes e fadiga, etc.
Obs.: Usualmente tem-se instrumentos mais precisos e
delicados, cuja resposta dinâmica muitas vezes fica em
segundo plano.
Controle de Processo: sensores usados para medir variáveis
de um processo controlado, enviando essas informações a um
controlador que gera sinais de comando para atuadores.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Um Instrumento de Medição pode ser representado com um
conjunto de sub-sistemas com funções específicas. Um
possível Diagrama Funcional:
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Para um Instrumento de Atuação, um possível Diagrama
Funcional:
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Termostatos/Chave de Temperatura
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Proteção térmica de motores elétricos
A proteção térmica e efetuada por meio de termoresistências
(resistência calibrada), termistores, termostatos ou protetores
térmicos.
Os tipos de detectores a serem utilizados são determinados
em função da classe de temperatura do isolamento
empregado, de cada tipo de maquina e da exigência do cliente.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Proteção térmica de motores elétricos
Termorresistores (PT-100)
São elementos onde sua operação e baseada na característica
de variação da resistência com a temperatura, intrínseca a
alguns materiais (geralmente platina, níquel ou cobre).
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Proteção térmica de motores elétricos
Termistores (PTC e NTC)
São detectores térmicos compostos de sensores
semicondutores que variam sua resistência bruscamente ao
atingirem uma determinada temperatura.
PTC - coeficiente de temperatura positivo
NTC - coeficiente de temperatura negativo
Possuem um baixo custo, relativamente ao do tipo Pt-100,
porem, necessitam de rele para comando da atuação do alarme
ou operação.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Proteção térmica de motores elétricos
Termistores (PTC e NTC)
Relé eletrônico RPW que tem a função especifica de ler o sinal
do PTC e atuar.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Pressostato/Chave de Pressão
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Válvula Solenóide
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Segundo o Tipo de Sinais produzidos ou manipulados:
Digitais: assumem ou indicam valores em um conjunto finito
enumerável de possibilidades.
Instrumentos eletrônicos de medição com mostradores digitais;
Instrumentos de medição ligados em uma rede digital dedicada
(field bus, sensor bus, etc);
Motor de passo;
Encoder (medição de posição via contabilização de pulsos
gerados);
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
Segundo o Tipo de Sinais produzidos ou manipulados:
Analógicos: assumem ou indicam valores em um conjunto finito
não-enumerável de possibilidades(faixa contínua de valores em
um intervalo finito).
Termômetro de mercúrio;
Amperímetro com bobina móvel;
Manômetro de tubo em U;
Régua milimetrada;
Válvula pneumática com acionamento contínuo;
Aquecedor elétrico com tensão de acionamento contínua.
ENGENHARIA ELÉTRICA
Automação Industrial I
É comum encontrar-se os seguintes padrões de envio de
medições/comandos em Instrumentação Industrial:
Sinais de pressão de 3 psi a 15 psi (libras por polegada
quadrada);
Sinais de corrente de 4 mA a 20 mA;
Sinais de tensão de 1 V a 5 V.
O valor mínimo enviado diferente de zero possibilita testar se o
instrumento está funcionando, mesmo que o valor da medição
ou do comando seja nulo.
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Automação Industrial I
Segundo a Utilização de Fontes de Energia:
Passivos: utilizam a energia do próprio meio, ou energia
humana/animal para funcionarem.
Instrumentos de medição deste tipo devem ser adequadamente
dimensionados para minimizar a interferência sobre a variável a
ser medida, devido ao fato de absorverem energia do próprio
meio para funcionarem.
Termômetro de mercúrio;
Manômetro de tubo em U;
Régua milimetrada;
Válvula manual (e.g. torneira);
Hidrômetro doméstico.
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