Download pdf - Apostila sist. progr. ind. - mecatronica - phcp

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS

CCUURRSSOO TTÉÉCCNNIICCOO EEMM MMEECCAATTRRÔÔNNIICCAA EE

IINNFFOORRMMÁÁTTIICCAA IINNDDUUSSTTRRIIAALL

AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

Prof. Paulo Henrique Cruz Pereira

Varginha – Minas Gerais – 2009

www.mecatronicadegaragem.blogspot.com

SUMÁRIO AUTOMAÇÃO .....................................................................................................................8

TECNOLOGIA .................................................................................................................8

DEFINIÇÃO .....................................................................................................................8

SENSOREAMENTO............................................................................................................9

TIPOS DE SENSORES UTILIZADOS NA AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL..........................10

1) SENSOR INDUTIVO..................................................................................................10

2) SENSOR CAPACITIVO.............................................................................................13

3) SENSOR ÓPTICO .....................................................................................................15

3.a) Difuso .................................................................................................................15

3.b) Reflexivo ............................................................................................................15

3.c) Barreira de Luz ..................................................................................................16

4) SENSOR ULTRA-SÔNICO .......................................................................................16

5) SENSOR POSICIONAMENTO..................................................................................18

5.a) Chaves Fim-de-Curso .......................................................................................18

5.b) Chaves Fim-de-Curso Maganética ..................................................................18

RELÉS ..............................................................................................................................18

1) RELÉ FALTA DE FASE ............................................................................................19

2) RELÉ SEQÜÊNCIA DE FASE...................................................................................19

TEMPORIZADORES.........................................................................................................20

AUTOMAÇÃO DE CIRCUITOS.........................................................................................21

1) AUTOMAÇÃO PESADA............................................................................................21

2) AUTOMAÇÃO FLEXÍVEL .........................................................................................22

3) PRINCÍPIOS DE CONTROLE E CIRCUITOS BÁSICOS..........................................22

4) DIAGRAMA DE COMANDOS ...................................................................................28

SISTEMAS DE PARTIDA EM MOTORES DE INDUÇÃO TRIFÁSICOS (MIT).................32

1) PARTIDA DIRETA DO MOTOR ................................................................................32

2) REVERSÃO DE ROTAÇÃO DO MIT ........................................................................33

3) PARTIDA AUTOMÁTICA ESTRELA-TRIÂNGULO DE UM MOTOR........................35

4) PARTIDA AUTOMÁTICA DO MIT COM AUTOTRANSFORMADOR........................36

CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMÁVEIS (CLP ou PLC) ..................................37

1) INTRODUÇÃO...........................................................................................................37


2) CONSTITUIÇÃO DOS CLP’s....................................................................................41

3) CLASSIFICAÇÃO DOS PLCs...................................................................................43

4) LÓGICA E LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO .......................................................44

4) FUNÇÕES LÓGICAS BÁSICAS ...............................................................................46

5) INSTRUÇÕES BÁSICAS ..........................................................................................49

5.a) Instrução Temporizador ...................................................................................49

5.b) Instrução Contador ...........................................................................................50

SISTEMA DE CONTROLE E AQUISIÇÃO DE DADOS (SCADA)....................................51

1) CONTROLES LOCAIS ..............................................................................................51

2) CONTROLES CENTRALIZADOS .............................................................................52

3) SISTEMAS DIGITAIS DE CONTROLES DISTRIBUIDOS (SDCD)...........................53

BIBLIOGRAFIA.................................................................................................................56


Ementa – Automação Industrial I: Sensores digitais, dispositivos de proteção e temporização. Sistemas de reversão do sentido de rotação de um motor de indução trifásico (MIT) semi-automática. Sistemas de acionamento automático de MIT. Controlador lógico programável (PLC) na automação de máquinas e processos. Ligação elétrica no PLC. Tipos de operandos digitais. Tipos de instruções básicas. Instruções de contagem e temporização. Objetivos (Competências, habilidades e atitudes): Ao final da série, o aluno deverá:

• Identificar os dispositivos de proteção utilizados em sistemas elétricos;

• Identificar equipamentos usados em comandos elétricos;

• Interpretar diagramas elétricos: de comando e de carga;

• Executar as montagens de comandos de bancadas;

• Relacionar sistemas de automação industrial com o uso de controladores lógicos programáveis (PLCs);

• Identificar componentes físicos dos PLCs;

• Analisar e desenvolver programas relativos a PLCs;

• Reconhecer e aplicar métodos de programação de PLCs; • Construir e realizar manutenção em programas simples utilizando auxiliares,

temporizadores e contadores em PLCs.

Processo de Avaliação: 1º Bimestre: 25 pontos (Fev/Mar) Avaliações: 10 pontos (trabalhos – AF)

13 pontos (sem consulta – AF) 02 pontos (participação em sala – AF)

2º Bimestre: 25 pontos (Mar/Abr) Avaliações: 10 pontos (trabalhos – AF)


3º Bimestre: 25 pontos (Abr/Mai) Avaliações: 10 pontos (trabalhos – AF)


4º Bimestre: 25 pontos (Mai/Jun) Avaliações: 10 pontos (trabalhos – AF)


Calendário de avaliação sujeito a alteração, conforme necessidade do calendário letivo anual e/ou alteração de horário de aulas.


Ementa – Automação Industrial II: PLC: instruções avançadas e sinais analógicos. Instrumentação industrial. Software supervisório. Objetivos (Competências, habilidades e atitudes): Ao final da série, o aluno deverá:

• Relacionar sistemas de automação industrial com o uso de PLCs;

• Reconhecer e aplicar métodos avançados de programação de PLCs;

• Elaborar diagramas Ladder em função dos componentes de campo;

• Interligar sensores e atuadores lógicos no PLC;

• Programar software supervisório; • Usar o PLC para supervisionar um processo industrial.

Processo de Avaliação: 1º Bimestre: 25 pontos (Ago/Set) Avaliações: 10 pontos (trabalhos – AF)


2º Bimestre: 25 pontos (Set/Out) Avaliações: 10 pontos (trabalhos – AF)


3º Bimestre: 25 pontos (Out/Nov) Avaliações: 10 pontos (trabalhos – AF)


4º Bimestre: 25 pontos (Nov/Dez) Avaliações: 10 pontos (trabalhos – AF)


Calendário de avaliação sujeito a alteração, conforme necessidade do calendário letivo anual e/ou alteração de horário de aulas.


Ementa – Automação Industrial – Informática:

Automação, Controladores Lógicos Programáveis, Robótica e Sistemas Supervisórios.

Objetivos (Competências, habilidades e atitudes): Ao final da série, o aluno deverá:

• Elaborar projetos de sistemas automatizados simples baseados em controladores lógicos programáveis (CLPs) e sensores digitais elementares.

• Reconhecer os principais componentes de um processo industrial automatizado.

• Interligar e monitorar elementos de uma planta industrial utilizando sistemas supervisórios.

• Compreender os elementos básicos da robótica.

• Realizar manutenções em sistemas industriais automatizados.

Processo de Avaliação: 1º Bimestre: 20 pontos (Fer/Mar/Abr) Avaliações: 06 pontos (trabalhos – AF) 12 pontos (sem consulta – AF) 02 pontos (participação em sala – AF) 2º Bimestre: 20 pontos (Mai/Jun/Jul) Avaliações: 06 pontos (trabalhos – AF) 12 pontos (sem consulta – “AS”) 02 pontos (participação em sala – AF) 3º Bimestre: 30 pontos (Ago/Set/Out) Avaliações: 07 pontos (trabalhos – AF) 06 pontos (sem consulta – AF) 15 pontos (sem consulta – AF) 02 pontos (participação em sala – AF) 4º Bimestre: 30 pontos (Out/Nov/Dez) Avaliações: 07 pontos (trabalhos – AF) 06 pontos (sem consulta – AF) 15 pontos (sem consulta – “AS”) 02 pontos (participação em sala – AF)

Calendário de avaliação sujeito a alteração, conforme necessidade do calendário letivo

anual e/ou alteração de horário de aulas.



Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais. Varginha – MG – Cursos Mecatrônica / Informática Industrial

Prof.: Paulo Henrique C. Pereira 8/56

AUTOMAÇÃO

TECNOLOGIA

Para muitas pessoas a tecnologia está relacionada somente as invenções que surgiram principalmente no século passado com especial destaque para a televisão, o telefone, o computador, a internet, etc.

Vamos fazer uma reflexão para perceber que a tecnologia sempre existiu desde o

momento em que o homem descobriu que podia usar elementos da natureza para facilitar a sua vida.

DEFINIÇÃO

A partir de uma situação problema, o homem descobriu que podia usar elementos da natureza para atender as suas necessidades.

A tecnologia é o saber fazer, é o processo criativo usado para resolver problemas, com o objetivo de melhorar a condição humana e satisfazer suas necessidades. A tecnologia sempre evoluiu à medida que o conhecimento científico evoluía.

As invenções feitas no passado marcam o nosso futuro.




Automação é a substituição do trabalho humano ou animal por máquina. Automação é a operação de máquina ou de sistema automaticamente ou por controle remoto, com a mínima interferência do operador humano. Automação é o controle de processos automáticos. Automático significa ter um mecanismo de atuação própria, que faça uma ação requerida em tempo determinado ou em resposta a certas condições.

O conceito de automação varia com o ambiente e experiência da pessoa envolvida. São exemplos de automação:

1. Para uma dona de casa, a máquina de lavar roupa ou lavar louça.

2. Para um empregado da indústria automobilística, pode ser um robô.

3. Para uma pessoa comum, pode ser a capacidade de tirar dinheiro do caixa eletrônico.

O conceito de automação inclui a idéia de usar a potência elétrica ou mecânica para acionar algum tipo de máquina. Deve acrescentar à máquina algum tipo de inteligência para que ela execute sua tarefa de modo mais eficiente e com vantagens econômicas e de segurança.

SENSOREAMENTO Para realizar certas tarefas os robôs precisam de habilidades sensoriais similares

às do homem. Os modelos avançados de robôs estão equipados com sensores mas sua capacidade ainda é limitada, assim como sua capacidade de movimentação, já que os robôs ficam fixos em um local, ou tem um espaço restrito para se mover.

O sensor, com certeza, é o elemento mais básico e comum em qualquer processo de automação, principalmente industrial. É através desse dispositivo que todo o sistema é capaz de coletar informações da planta fabril e, com base nsso, executar determinada tarefa.

Veremos alguns conceitos importantes sobre sensores, e, através de cada respec-tivo princípio de funcionamento, ajudar o integrador de tecnologia a escolher e dimensionar o melhor tipo segundo sua necessidade.

Sensores são dispositivos capazes de detectar a presença ou passagem de materiais, sejam eles metálicos ou não; por proximidade ou aproximação, sem haver, necessariamente, contato físico.

Devemos nos atentar para as diferenças entre sensor e transdutor. Embora, em alguns casos, um possa fazer o papel do outro, não podemos classificá-los como sendo componentes da mesma família.

Como já foi citado, o sensor é um dispositivo capaz de detectar a presença ou passagem de um material. Por outro lado, o transdutor é um dispositivo que converte determinada grandeza física em um sinal elétrico, e vice-versa. Muitas vezes, um transdutor executa a função de um sensor. Por exemplo, um transdutor piezoelétrico (que converte pressão mecânica em tensão elétrica) operando como "sensor" de deformação geométrica.

Há, porém, vários transdutores que não executam a função de um sensor (alto-falantes, microfones, solenóides, ete.).

Resumindo: os transdutores são diferentes dos sensores, embora, em aplicações específicas eles possam funcionar como tais.




A dúvida inicial para se determinar um sensor, geralmente, é: “Quais são os parâmetros a serem observados na escolha ou dimensionamento de um sensor?”. A resposta a esta dúvida depende do sensor, porém genericamente, temos: a) 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. Conseqüentemente, podemos conferir uma maior precisão ao sistema. Por exemplo: linear, logaritmo, exponencial, etc. b) Faixa de atuação

É o intervalo de valores da grandeza em que pode ser usado o sensor, sem destruição ou imprecisão. Por exemplo: de -200C a 2500C, 0 a 5mm, etc. c) Histerese

É a distância entre os pontos de comutação do sensor, quando um atuador dele se aproxima ou se afasta. d) Sensibilidade

É a distância entre a face do sensor e o atuador no instante em que ocorre a comutação. e) Sinal de Entrada

É o tipo específico de grandeza física que será medido. Por exemplo: temperatura, pressão, vazão, tensão, corrente, etc. f) Sinal de Saída

É a grandeza física necessária para se alimentar os controladores ou indicadores de processos. Pro exemplo: 4 a 20mA, 0 a 10V, etc.

TIPOS DE SENSORES UTILIZADOS NA AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

1) SENSOR INDUTIVO

O sensor indutivo, também conhecido como sensor de proximidade, é capaz de

detectar a presença (ou não) de um objeto metálico quando este estiver a determinada distância da sua face (distância sensora). Seu princípio de funcionamento é baseado na geração de um campo eletromagnético de alta frequência, que é desenvolvido por uma bobina ressonante instalada na face sensora (figura 1).




A bobina faz parte de um circuito oscilador, que em condição normal (não acionada), gera um sinal senoidal. Quando um metal se aproxima do campo, este através da corrente de superfície absorve energia, reduzindo a amplitude do sinal gerado no oscilador. Esta variação do valor original é, então, detectada e aciona o estágio de saída.

Na figura 2 podemos observar o diagrama eletrônico simplificado de um sensor indutivo.

Aqui podemos nos perguntar: “Oua/ a razão de utilizar sensores indutivos no lugar de chaves fim-de-curso convencionais?”

Várias, mas três são as principais: - Número de manobras: por não ter partes móveis (acionamento estático), a

capacidade de operação de um sensor indutivo é muito maior que uma chave convencional;

- Ausência de contato físico: como se trata de um sensor de proximidade, não há necessidade de contato físico com a parte em movimento. Novamente, isso contribui para o aumento significativo da vida útil do sistema; e

- Velocidade de atuação: ela é maior que a de uma chave mecânica, uma vez que não há inércia na sua operação.

A figura 3 ilustra um exemplo do campo de atuação, tendo como referência sua

superfície ativa. Já a figura 4 nos traz alguns exemplos de aplicação. Outro "nome" atribuído ao sensor indutivo é sensor "não faceado". Essa

denominação origina-se do aspecto de instalação do componente, que por razões óbvias deve ter uma "zona livre" de metal ao seu redor. Através da figura 5, podemos estimar as distâncias mínimas que um sensor deste tipo deve respeitar, caso seu alojamento seja metálico, a fim de que não ocorram comutações erróneas.




Como veremos a seguir, sensores para materiais isolantes (não metálicos) são,

também, classificados como faceados, uma vez que "faceiam" seu alojamento sem correr riscos de acionamento indevido.

Os sensores industriais, sejam eles indutivos ou não, podem ter suas saídas nas configurações pnp ou npn. A figura 6 mostra como, no primeiro, caso (pnp) a comutação da carga é feita através do pólo positivo da fonte. Tomando um CLP como exemplo, a carga seria acionada com + 24 Vcc no seu terminal livre. Já a configuração npn conecta a carga ao zero volt, uma vez que essa já está com o pólo positivo ligado.

As saídas, normalmente, podem ser de 2, 3, ou 4 condutores, sendo esse último com (no mínimo) um contato tipo NA e um NF (figura 7).




2) SENSOR CAPACITIVO

Ao contrário do sensor indutivo, que funciona atráves da formação de um campo eletromagnético e é indicado para detecção de partes metálicas, o capacitivo funciona segundo um campo elétrico e é ideal para sensoriar materiais isolantes (líquidos, plásticos, vidros, entre outros).

Para entendermos melhor como ele faz isso, vamos relembrar alguns conceitos básicos dos capacitores. A capacidade de armazenar cargas de um capacitar, pode ser expressa pela fórmula:

d

SC .ε=

Onde;




ε = constante dielétrica ou permissividade. S = área entre placas d = distância entre placas.

Concluímos, então, que a capacidade do componente é diretamente proporcional a área formada entre as placas e a constante dielétrica, e inversamente à distância entre elas.

Como referência temos o ar como constante dielétrica, sendo ε0 = 1. É bom lembrar que este valor é uma referência, e que dizer que "1" é igual a 8,9 x 10-12 F/m (Faraday/metro).

A seguir, temos uma tabela (2) para ε dos materiais mais comuns. Quando atribui-se 2 à madeira, por exemplo, significa que, fisicamente, ela apresenta 17,8 x 10-12 F/m (2 x

εo).

Constantes Dielétricas Típicas Material εεεε r Material εεεε r Material εεεε r Material εεεε r

Álcool 25,8

Vácuo, ar 1 PVC 2,9 Madeira 2

Ar 1 Papel 2,3 Cristal Quartzo

3,7 Vidro 5

Araldite 3,6 Petróleo 2,2 Areia de Silício

4,5 Óleo de Trafo

2,2

Baquelite 3,6 Plexiglás 3,2 Polietileno 2,3 Porcelana 4,4 Cabos Isolantes

2,5 Poliamida 5 Teflon 2 Papel Parafinado

4

Celulóide 3 Polipropileno

2,3 Aguarrás 2,2 Mica 6

Vidro 5 Polistirol 3 Água 80 Mármore 8 Tabela 2

A detecção do objeto neste tipo de sensor ocorre segundo uma variação da

capacitância. Ora, conforme acabamos de ver, esta depende de três variáveis em um capacitor. No sensor capacitivo, entretanto, duas delas já são fixadas e determinadas na concepção do dispositivo (S e d).

A figura 8 mostra que a diferença fundamental entre o sensor capacitivo e o capacitor convencional é que as placas não estão uma de frente para a outra, mas sim uma ao lado da outra. A área e a distância entre elas é fixa, e como as placas estão dispostas segundo esta geometria, a capacitância do elemento na ausência de um material dielétrico pode ser considerada desprezível.

Uma vez que um objeto dielétrico aproxima-se, porém, ao adentrar no campo elétrico sob a superfície do eletrodo, causa uma mudança na capacitância do conjunto. Este fenômeno produz uma oscilação com uma amplitude tal que seja detectada por um circuito e convertida em um comando para a comutação do estado da saída (figura 9).




Resumindo, o sensor capacitivo funciona de acordo com a variação da constante dielétrica do material a ser detectado, através de um campo elétrico, e cuja alteração da sua capacitância aciona um comando de chaveamento na saída.

3) SENSOR ÓPTICO 3.a) Difuso

Nesta configuração, o transimissor e o receptor são montados na mesma unidade,

sendo que o acionamento da saída ocorre quando o objeto a ser detectado entra na região de sensibilidade e reflete para o recpetor a feixe de luz emitido pelo transmissor (figura 10).

3.b) Reflexivo

O sensor optico reflexivo, também conhecido como retro-reflexivo, assim como o difuso, tem o transmissor e o receptor montados em uma única unidade. O feixe de luz chega ao receptor após a incidência em um espelho e o acionamento da saída ocorre quando o objeo interrompe o feixe (figura 11).

Figura 10

Figura 11




Este tipo de sensor é muito utilizado em segurança de áreas, conforme podemos

ver na figura 12. Um robô é cercado por um feixe infravermelho que, após reflexôes sucessivas, atinge o receptor. Caso um objeto interrompa esse feixe, o sensor será atuado, paralizando o trabalho.

Figura 12

Um cuidado a ser tomado quando o integrador decidir utilizar um sistema como

este, é orientar o usuário quanto a limpeza dos sensores e espelhos. A sujeira pode gerar acionamentos indevidos. Caso o ambiente seja muito rico em poeira ou qualquer outra partícula em suspensão (névoa de óleo, por exemplo), talvez seja mais indicado utilizar outro tipo de sensor.

3.c) Barreira de Luz

Este sensor, ao contrário dos dois anteriores, é montado em duas unidades distintas: uma transmissora e outra receptora. Cada unidade fica de um lado da trajetória do objeto-alvo, uma vez que este interrompe o feixe, e o sensor é ativado.

Atualmente este é o tipo de sensor mais utilizado para realizar proteção de máquinas industriais onde o operador manipula objetos com a mão.

Obs.: Todos os sensore opticos visto por nós podems ser ajustados quanto a incidência de luz: Light on � a saída é chaveada quando a presença de luz é detectada; e Dark on � a saída é chaveada quando a ausência de luz é detectada. 4) SENSOR ULTRA-SÔNICO O sensor ultra-sônico emite pulsos cíclicos ultra-sônicos que, quando refletidos por um objeto, incidem no receptor, acionando a saída do sensor.




Tanto o emissor como o receptor estão montados na mesma unidade, portanto, é necessário que haja uma reflexâo (eco) do ultra-som de modo que este ative o receptor.

Figura 13

Neste caso também devemos ser cuidadosos quando decidimos utilizar um sensor deste tipo, devido ao alinhamento angular. Dependendo da inclinação do alvo o eco pode desviar-se para uma direção diferente do sensor, não chegando ao receptor (localizado no mesmo componente). Geralmente este tio de sensor permite uma inclinação máxima de mais ou menos 3º (figura 13). Assim como o óptico, o sensor ultra-sônico pode suprimir o fundo (desprezar o eco do que não é objeto alvo de detecção). Neste caso, temos o tipo de barreira de reflexo. Vale reparar que o sensor ultra-sônico pode operar tal qual um óptico, no que se refere a capacidade de detecção (figura 14).

Figura 14




5) SENSOR POSICIONAMENTO Em aplicações em que se necessita monitorar a posição de uma peça, como tornos automáticos industriais, ou contagem de produtos, ou verificar a posição de um braço de um robô ou o alinhamento de uma antena parabólica com outra ou um satélite, usam-se sensores de posição.

Os sensores se dividem em posição linear ou angular. Também se dividem entre sensores de passagem, que indicam que foi atingida uma posição no movimento, os detectores de fim-de-curso e contadores, e sensores de posição que indicam a posição atual de uma peça, usados em medição e posicionamento.

5.a) Chaves Fim-de-Curso

São interruptores que são acionados pela própria peça monitorada (Figura 15). Há diversos tipos e tamanhos, conforme a aplicação. Ela deve ter uma resposta instantânea e ser confiável.

Em geral, a operação de uma chave limite começa quando uma peça em movimento bate em uma alavanca que atua a chave. Quando acionada, a chave muda os seus contatos.

O tamanho, força de operação, percurso e modo de montagem são os parâmetros críticos na instalação da chave fim de curso.

As chaves limites (chaves fim-de-curso) podem ter contatos momentâneos ou retentivos.

Figura 15

5.b) Chaves Fim-de-Curso Maganética

Quando se aplica um campo magnético num condutor, as cargas elétricas se distribuem de modo que as positivas ficam de um lado e as negativas do lado oposto da borda do condutor. No caso de um semicondutor o efeito é mais pronunciado. Surge então uma pequena tensão nas bordas do material. É o Efeito Hall.

Este tipo de chave é muito utilizado em cilindros pneumáticos.

RELÉS

O relé é uma chave comandada por uma bobina. Ele é uma chave porque ele liga-desliga um circuito elétrico, permitindo a passagem da corrente elétrica como o resultado do fechamento de contato ou impedindo a passagem da corrente durante o estado de contato aberto.




Diferentemente da chave convencional que é acionada manualmente, o relé não necessita da intervenção humana direta para ser operado. O relé eletromecânico é um dispositivo que inicia a ação num circuito, em resposta a alguma mudança nas condições deste circuito ou de algum outro circuito.

O relé é geralmente usado para aumentar a capacidade dos contatos ou multiplicar as funções de chaveamento de um dispositivo piloto adicionando mais contatos ao circuito. Sob o ponto de vista de entrada-saída, o relé pode também ser considerado como amplificador e controlador. Ele tem um ganho de potência, que é a relação da potência manipulada na saída sobre a potência de entrada. Assim um relé pode requerer uma corrente da bobina de 5mA em 24 V mas pode controlar 2500 W de potência, com ganho de 20.000.

Figura 16

1) RELÉ FALTA DE FASE

Os Relés de Falta de Fase destinam-se à proteção de sistemas trifásicos contra queda de fase (ou neutro). Neste aparelho, se ocorrer sub-tensão ou sobre-tensão simétricas, as mesmas não serão detectadas. Protege instalações contra falta de fase e/ou neutro e assimetria modular que compromete o funcionamento de motores, equipamentos ou processos. O relé interno comutará, desligando o sistema sob proteção sempre que houver uma anomalia na rede.

Figura 17

2) RELÉ SEQÜÊNCIA DE FASE

O Relé de Seqüência de Fase destina-se à proteção de sistemas trifásicos contra inversão da seqüência direta das fases (L1-L2-L3).




Protege instalações contra inversão de fase, que compromete o funcionamento de motores, equipamentos ou processos. Seu relé interno comutará, desligando o sistema sob proteção sempre que a rede monitorada estiver com a fase invertida.

Figura 18

TEMPORIZADORES

O temporizador, como o contador, é um dispositivo lógico que permite o sistema

automático ativar equipamentos de saída, durante um estágio específico na operação do processo. Ele é usado para atrasar ciclos de partida e parada, intervalos de controle, ciclos operacionais repetitivos e tem a capacidade de rearmar o sistema ao fim destes ciclos.

O temporizador pode ser disponível em lógica de relé (eletrônico ou eletromecânico) ou como função lógica do Controlador Lógico Programável.

Os temporizadores pneumáticos e mecânicos possuem a mesma aparência, com um dial para ajustar o tempo de atraso desejado. O símbolo de um temporizador é o mesmo para os vários tipos diferentes. Um círculo simboliza a bobina ou motor temporizado. Este elemento do temporizador é usado para rodar o intervalo de tempo ajustado. No fim do intervalo predeterminado, os contatos elétricos mudam de estado, de aberto para fechado ou de fechado para aberto.

É possível fazer quatro combinações de temporizadores, considerando a lógica de atraso para ligar (TON) ou atraso para desligar (TOFF) e os contatos normalmente abertos (NA) ou normalmente fechados (NF). Assim, tem-se:

1. NO/ON/TC (normally open, timed-closing - normalmente aberto, temporizado para fechar, ligando);

2. NC/ON/TO (normally close, timed-opening - normalmente fechado, temporizado para abrir, ligando);

3. NO/OFF/TC, (normally open, OFF timed closing - normalmente aberto, desligam fechando com o tempo); e

4. NC/OFF/TO (normally close timed opening (NC/OFF/TO, normalmente fechado, desliga abrindo com o tempo. O tipo de temporizador mais comum é time-delay TON: depois do intervalo de

tempo predeterminado ser completado, depois da bobina ser energizada, os contatos mudam de estado, de aberto para fechado ou de fechado para aberto. Quando a bobina é desenergizada, os contatos voltam ao seu estado original, instantaneamente. Alguns




temporizadores podem ser resetados por um circuito separado e não resetados automaticamente quando a bobina for desenergizada.

Figura 19

Figura 20

AUTOMAÇÃO DE CIRCUITOS

1) AUTOMAÇÃO PESADA

Máquinas que são projetadas para executar uma função específica. Nestes sistemas, qualquer mudança na operação padrão demanda uma mudança no hardware da máquina e em sua configuração. Geralmente utilizados para um produto particular e de difícil adaptação a outro produto.




2) AUTOMAÇÃO FLEXÍVEL Máquinas de fácil programação onde pode ser mudada facilmente e rapidamente uma configuração de manufatura para outra. 3) PRINCÍPIOS DE CONTROLE E CIRCUITOS BÁSICOS O Princípio de Controle nada mais é do que o comando passo a passo de uma série de eventos no tempo e numa ordem pré-determinada. Seja a figura abaixo:

Figura 21

Que deverá operar da seguinte forma:

a) Encher o tanque com matéria-prima até certo nível; b) Aquecer o conteúdo do tanque, com uso de vapor, agitando o conteúdo até certa

temperatura; e c) Dar vazão à matéria aquecida.

A operação descrita acima é executada manualmente nesta sequência : a) Abrir a válvula manual “V1” para que a matéria prima chegue ao tanque; b) Fechar “V1” quando a matéria prima atingir certo nível marcado pelo indicador “L”; c) Abrir a válvula manual “V2” para aquecimento com passagem de vapor pelo tubo e

ligar o motor “M” fazendo girar o homogenizador, para agitar a matéria; d) Quando a indicação do termômetro “TH” atingir certo valor, interromper a

passagem de vapor fechando “V2” e parar a agitação desligando o motor “M”; e) Abrir a vávula manual “V3” e dar vazão à matéria aquecida; e f) Quando o tanque esvaziar, fechar “V3”.

Os passos de 1 a 6 são repetidos quantas vezes forem necessárias. Este processo pode ser realizado automaticamente, figura 22, nesta sequência : 1) Apertando-se a botoeira de partida, o processo irá iniciar com a abertura da

válvula solenóide “VS1”, e a matéria prima chegará ao tanque; 2) Quando for atingido certo nível de matéria, a válvula solenóide “VS1” irá fechar

devido à atuação do sensor de nível “SN”;




3) Fechando-se a válvula solenóide “VS1”, a chave de fluxo “CFC1” irá abrir a válvula solenóide “VS2” para aquecimento com passagem de vapor e também ligar o motor “M” do homogenizador para agitar a matéria;

4) Quando a matéria atingir certa temperatura, a válvula solenóide “VS2” irá fechar, e o motor “M” irá parar devido à atuação do sensor de temperatura “ST”;

5) Fechando-se a válvula solenóide “VS2”, a chave de fluxo “CFC2” irá abrir a válvula solenóide “VS3”, dando vazão à matéria e acionando um temporizador; e

6) Após certo tempo, a válvula solenóide “VS3”, irá fechar e acionará a chave fluxo “CFC3”, que fará abrir a válvula solenóide “VS1”, recomeçando o processo. Este processo será interrompido apertando-se a botoeira de parada quando a válvula solenóide “VS3” estiver terminando de fechar.

Um número predeterminado de execuções do processo pode ser conseguido

usando-se um contador.

Figura 22

Declaração de variáveis:

VS1 = Válvula solenóide 1 – Matéria Prima VS2 = Válvula solenóide 2 – Vapor VS3 = Válvula solenóide 3 = Matéria Prima CFC1 = Chave de Fluxo de 2 vias – Matéria Prima CFC2 = Chave de Fluxo de 2 vias – Vapor CFC3 = Chave de Fluxo de 2 Vias – Matéria Prima SN = Sensor de Nível – Matéria Prima ST = Sensor de Temperatura – Matéria Prima M = Motor do Agitador de Matéria Prima – Homogenizador BT0 = Botão de Início – Verde BT1 = Botão de Parada – Vermelho RT = Relé de Temporização para VS3




O circuito de comando será da seguinte forma (sem o contador):

Figura 23

CIRCUITOS BÁSICOS 1) Circuito de Retenção

Nos circuitos da figura 24, apertando-se a botoeira “b1”, a bobina do contator “d” é energizada, fazendo fechar os contatos de retenção “d” como também o contato “d” para a lâmpada e esta se acende. Liberando-se a botoeira “b1“, a bobina mantém-se energizada, e a lâmpada “h” permanece acesa. Quando se apertar a botoeira “b0”, a bobina será desenergizada, fazendo abrir os contatos de retenção para a lâmpada “h”, e esta se apaga. Libera-se “b0”, a lâmpada permanece apagada e o circuito volta à condição inicial.

Quando apertar as duas botoeiras “b0” e “b1” ao mesmo tempo, no circuito da figura 24(a) a lâmpada “h” não se acende, porque a botoeira “b0” tem preferência na desenergização, e no circuito da figura 24(b) a lâmpada “h” se acende, porque a botoeira “b1” tem preferência na energização.

BT0

BT1

VS1

VS1 RT SN

VS1

RT

ST

VS2 M

VS2 ST

VS2

VS3 RT

VS3 RT

VS1

VS3

24Vcc

Neutro

SN VS1




Figura 24

2) Circuito de Intertravamento

Nos circuitos da figura 25, apertando-se a botoeira “b12” (ou ‘b13”), a bobina do contator “d1” (ou “d2”) é energizada, impossibilitando a energização da outra, e não deixando energizar as duas ao mesmo tempo, porque estão intertravadas.

Figura 25

Quando se apertar as duas botoeiras “b12” e depois “b13”, no circuito da figura

26(a), que tem intertravamento mecânico, com os contatos normalmente fechados das botoeiras conjugadas, as lâmpadas não se acendem, e, no circuito da figura 26(b), o intertravamento é elétrico com os contatos normalmente fechados dos contatores. Neste caso, a lâmpada “h12” se acende e “h13” não se acende.

Na figura 26 é mostrado um circuito com retenção (selo) e intertravamento elétrico.




Figura 26

Apertando-se a botoeira “b12” (ou “b13”) a bobina do contator “d1” (ou “d2”) é energizada, o contato de selo “d1” (ou “d2”) fecha-se mantendo a energização, o contato de intertravamento de “d1” (ou “d2”) ligado em série com “d2” (ou “d1”) impossibilita a energização das duas bobinas ao mesmo tempo. Para se energizar a bobina “d2” (ou “d1”) é necessário apertar a botoeira “b0”, desenergizando a bobina “d1” (ou “d2”) antes de apertar “b13” (ou “b12”). Neste circuito, quando se apertar “b12” e “b13” ao mesmo tempo, os dois contatores serão energizados instantaneamente até que um dos contatos de intertravamento abra. 3) Circuito Temporizado 3.a) Liga Retardado No circuito da figura 27(a), quando a chave seccionadora “a” é acionada, a lâmpada “h” se acende depois de um certo tempo “t”, ajustado no temporizador “d”. Liberando-se a chave “a”, a lâmpada “h” se apaga no mesmo instante. O circuito da figura 27(b) tem a mesma função do anterior, sendo que o acionamento é por botoeiras. Os diagramas de tempo são mostrados para cada circuito, respectivamente.




Figura 27

3.b) Desliga Retardado

No circuito da figura 28(a), quando a chave seccionadora “a” é acionada, a lâmpada “h” acende-se no mesmo instante. Liberando-se a chave “a”, após um certo tempo “t”, ajustado no temporizador “d2”, a lâmpada “h” se apaga. O circuito da figura 28(b) tem a mesma função do anterior, sendo que o acionamento é por botoeiras. Os diagramas de tempo são mostrados para cada circuito, respectivamente.

Figura 28

3.c) Ação Temporizada

No circuito da figura 29(a), quando a chave seccionadora “a” é acionada, a lâmpada “h” se acende no mesmo instante e se mantém acesa durante um certo tempo “t”, ajustado no temporizador “d”. O circuito figura 29(b) tem a mesma função do anterior, sendo que o acionamento é por botoeiras.

Os dia gramas de tempo são mostrados para cada circuito, respectivamente.




Figura 29

Existem diversos outros circuitos de comandos, porém eles serão pontos de estudos em outras disciplinas de nosso curso. 4) DIAGRAMA DE COMANDOS

Os diagramas elétricos têm por finalidade representar claramente os circuitos elétricos sob vários aspectos, de acordo com os objetivos : - funcionamento seqüencial dos circuitos; - representação dos elementos, suas funções e as interligações conforme as normas estabelecidas; - permitir uma visão analítica das partes do conjunto; - permitir a rápida localização física dos elementos.

Um diagrama tradicional ou multifilar completo é o que representa o circuito elétrico da forma como é realizado. É de difícil interpretação e elaboração, quando se trata de circuitos mais complexos ( figura 30).




Figura 30

Para a interpretação dos circuitos elétricos , três aspectos básicos são importantes, ou seja: - os caminhos da corrente, ou os circuitos que se estabelecem desde o início até o fim do processo de funcionamento; - a função de cada elemento no conjunto, sua dependência e interdependência em relação a outros elementos; - a localização física dos elementos.

Em razão das dificuldades apresentadas pelo diagrama tradicional, esses três aspectos importantes foram separados em duas partes, representadas pelo diagrama funcional e pelo diagrama de execução ou de disposição.

Na primeira parte, os caminhos da corrente, os elementos, suas funções, interdependência e seqüência funcional são representados de forma bastante prática e de fácil compreensão (diagrama funcional) figuras 31 e 32.




Figura 31 Figura 32 Na Segunda parte temos a representação, a identificação e a localização física dos elementos (diagrama de execução ou de disposição) figura 33. Assim, o funcional se preocupa com os circuitos, elementos e funções; o de disposição, com a disposição física desses elementos. Combinando-se esses dois tipos, os objetivos propostos são alcançados de maneira prática e racional. O diagrama de execução pode apresentar também o circuito de força.

Figura 33

e22 4 7




Figura 34




SISTEMAS DE PARTIDA EM MOTORES DE INDUÇÃO TRIFÁSICOS (MIT)

As partidas de motores trifásicos podem ser diretas, estrela-triângulo, com compensadores ou ainda por resistências rotóricas (Motor Rotor Bobinado).

A instalação desses sistemas obedece critérios técnicos e legais, de acordo com as normas da ABNT para instalações de baixa tensão. Potência do motor Conforme a região do país, cada fornecedor de energia elétrica permitirá a partida direta de motores de determinada potência. Quando for necessário um dispositivo de partida com tensão reduzida ou corrente reduzida, o sistema será determinado pela carga, conforme as possibilidades ou características. Considerando-se as possibilidades, o motor pode partir a vazio até a plena rotação, e sua carga deve ser incrementada paulatinamente, até o limite nominal. Tipo de carga Quando as condições da rede exigirem partida com tensão ou corrente reduzida, o sistema será determinado pela carga, conforme as possibilidades ou tipo de carga. a) Considerando-se as possibilidades, o motor pode partir a vazio até a plena rotação, e sua carga incrementa até o limite nominal. Exemplos: Serra circular, torno ou compressor que deve partir com as válvulas abertas. Neste caso, a partida pode ser em estrela-triângulo. b) O motor deve partir com carga ou com um conjugado de resistente em torno de 50%. Exemplos: Calandras, bombas, britadores. Neste caso, emprega-se a chave compressora, utilizando-se os “taps” de 65% ou de 80% de transformador. c) O motor deve partir com rotação controlada, porém com torque bastante elevado. Exemplos: Pontes rolantes, betoneiras, máquinas de “off-set”. Neste caso, utiliza-se o motor rotor bobinado. 1) PARTIDA DIRETA DO MOTOR Por questões de segurança e aplicabilidade, para se partir (acionar ou energizar) um motor utiliza-se contatores eletromecânicos (similares aos relés, porém com capacidade de corrente muito maiores).

Comandar um contator é a ação que se executa ao acionar um botão abridor, botão fechador ou chave de pólo. Isto é feito para que a bobina do eletroimã seja alimentada e feche os contatos principais, ou perca a alimentação, abrindo-os.

Seqüência operacional




Start: Estando sob tensão os bornes R, S e T ( figura 35 e 36), e apertando-se o botão b1 , a bobina do contator C1 será energizada. Esta ação faz fechar o contato de retenção C1, que manterá a bobina energizada; O s contatos principais de fecharão, e o motor funcionará. Stop: Para interromper o funcionamento do contator, pulsamos o botão b0; este abrirá, eliminando a alimentação da bobina, o que provocará a abertura de contato de retenção C1 e, conseqüentemente, dos contatos principais, e a partida do motor.

2) REVERSÃO DE ROTAÇÃO DO MIT

A reversão do sentido de rotação de um motor trifásico é feita pela inversão de duas de suas fases de alimentação. Esse trabalho é realizado por dois contatores, comandados por 2 botões conjugados, cujo acionamento permite obter-se rotações no sentidos horário e anti-horário.

Figura 35

Figura 36




Seqüência operacional a) Ligação do motor em um sentido (figuras 37 e 38): Estando sob tensão os bornes R, S e T e pulsando-se o botão conjugado b1, a bobina do contator C1 será alimentada, fechando o contato de retenção C1, o qual a mantém energizada. Permanecendo energizada a bobina do contator C1, haverá o fechamento dos contatos principais e o acionamento do motor num sentido; b) Inversão do sentido de rotação de motor: Pulsando-se o botão conjugado b2, a bobina do contator C2 será alimentada, provocando o fechamento do contato de retenção C2, o qual mantém energizada. Permanecendo energizada a bobina do contator C2, haverá o fechamento dos contatos. Permanecendo energizada a bobina do contator C2, haverá o fechamento dos contatos principais e o acionamento do motor no sentido inverso.

Figura 37 Figura 38




Observação: A fim de se evitarem elevados valores de correntes de pico, sempre que possível, deve-se esperar a parada do motor, para se processar a reversão da rotação. Em tornos mecânicos em geral, assim como em outros tipos de máquinas, às vezes se faz necessário aplicar a frenagem por contracorrente, para se conseguir inverter rapidamente a rotação. Segurança do sistema a) Por meio dos botões conjugados: Pulsando-se o botão conjugado b1 ou b2, são simultaneamente acionados os seus contatos abridor e fechador, de modo que o contato abridor atue antes do fechador (intertravamento mecânico); b) Por meio de contatos auxiliares: Os contatos abridores C1 e C2 impossibilitam a energização de uma bobina, quando a outra será energizada, (intertravamento magnético). 3) PARTIDA AUTOMÁTICA ESTRELA-TRIÂNGULO DE UM MOTOR

É a partida executada automaticamente de um motor trifásico em Y, com comutação para ∆ ; feita por meio de 3 contatores comandados por botões. Este sistema de ligação é utilizado para reduzir a tensão de fase do motor durante a partida. Seqüência operacional

Partida do motor em estrela, estando C1, C2 e C3 desligados (figuras 39 e 40). Estando sob tensão os bornes R, S e T, e pulsando-se o botão b1, a bobina do contator C2 e o relé temporizador d1 serão alimentados, fechando o contato de retenção de C2 que mantêm energizadas as bobinas dos contatores C1 e C2, respectivamente, e o relé temporizador d1.

Permanecendo energizadas as bobinas dos contatores C2 e C1, haverá o fechamento dos contatos principais e, conseqüentemente, o acionamento do motor em estrela.

Decorrido o tempo para o qual foi ajustado o relé temporizador d1, este opera, desligando o contato abridor d1, que desenergizará a bobina do contator C2, acarretando a abertura de seus contatos principais. Estando desenergizada a bobina C2, o contato abridor C2 (31 - 32) retorna, energizando a bobina C3, que acionará o motor em triângulo.

Parada do motor

Estando o motor funcionando em triângulo e pulsando-se o botão b0, interrompe-se a energização da bobina C1, que abrirá os contatos C1 (13-14) e C1 (23 –24), interrompendo a corrente da bobina C3. Conseqüentemente, o motor ficará energizado.

Segurança do sistema

Estando o motor em marcha na ligação triângulo, o contato C3 (31-32) fica aberto, impedindo a energização acidental da bobina C2.




4) PARTIDA AUTOMÁTICA DO MIT COM AUTOTRANSFORMADOR

A partida automática com autotransformador permite que o motor inicie seu funcionamento com tensão reduzida e, após um tempo determinado, passe automaticamente à plena tensão. Tem sobre a partida manual estas vantagens : - Não exige esforço físico do operador; - Permite comando à distância; - A comutação da tensão reduzida para tensão realiza-se no tempo previsto e ajustado, independente da ação do operador. Seqüência operacional

Partida de motor com tensão reduzida: contatores C1, C2, C3 e relé de tempo desligados (figuras 41 e 42). Estando sob tensão os bornes R, S, T e pulsando-se o botão b1, a bobina do contator C1 fica energizada, assim como o relé temporizador d1. Os contatos C1 (13 - 14) e C1 (23 - 24) se fecham, conservando energizada a bobina de C3, colocando o motor em funcionamento. Com a alimentação da bobina C3, os contatos C3 (13 - 14) e C3 (23 - 24) se fecham, tornando a bobina de C3 independente do contato C1 (13 - 14). Como as bobinas de C1 e de C3 estão energizadas, os contatos principais de C1 e C3 estão fechados, e o motor está alimentado com a tensão reduzida, iniciando a partida.

Figura 39

Figura 40




Comutação Decorrido o tempo preestabelecido, o relé temporizador d1 comuta,

desenergizando a bobina de C1 e energizando a bobina de C2. Permanecendo energizada a bobina de C2, os contatos de C2(13-14) se fecham e os C2(41-42) se abrem, provocando a desenergização da bobina de C3.Os contatos principais de C3 se abrem e os de C2 se fecham; e o motor é alimentado com tensão plena ( tensão nominal).

Figura 41 Figura 42

CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMÁVEIS (CLP ou PLC) 1) INTRODUÇÃO A cada dia que passa, os equipamentos elétricos e mecânicos vão dando lugar aos microprocessadores. Tanto na vida profissional como na cotidiana, estamos sendo envolvidos por microprocessadores e computadores. Na indústria, estas máquinas estão




sendo empregadas para facilitar e melhorar o serviço. Estamos vivendo na “era da automação”. Na indústria, o computador chegou para aumentar a produção, reduzir gastos e principalmente para automatizar as máquinas. Um microprocessador, por exemplo, pode tomar decisões no controle de uma máquina, pode ligá-la, desligá-la, movimentá-la, sinalizar defeitos e até gerar relatórios operacionais. Mas, por trás dessas decisões, está a orientação do microprocessador, pois elas estão baseadas em linhas de programação (código de máquina). Vamos pensar somente na linguagem de programação de contatos que é usada nos Controladores Programáveis instalados nas indústrias.

O progressivo desenvolvimento tecnológico, sem a interferência do homem, exige equipamentos que supram o controle humano.

A automatização é o conjunto de fenômenos destinados a substituir o esforço dos homens. O número de componentes automáticos aumentou muito e, assim chegam a eliminar a intervenção do ser humano. O progresso da tecnologia eletrônica e da informática, associado ao plano industrial, é uma evolução paralela da robótica.

A indústria automobilística, por exemplo, introduziu em suas linhas de montagem, dispositivos controlados por computador, semelhantes às articulações dos braços e mãos humanas. Os primeiros foram chamados "robôs de primeira geração".

Os movimentos desses pseudobraços são gravados na memória do computador que depois guiará sua repetição, por quantas vezes for necessário. As indústrias começaram a exigir mais precisão e isso foi chamado de "segunda geração".

Os robôs de "terceira geração", que estão em fase experimental, usam métodos conhecidos como "sistema de inteligência artificial". A união das tecnologias informáticas e automáticas se materializam na robótica. Esses princípios da eletrônica e da mecânica buscam no cérebro e no corpo humano, fundamentos para o projeto de andróides, com enormes possibilidades.

A magia do movimento aparentemente espontâneo do autômato, é o que exerce a fascinação desse tipo de mecanismo. A maioria dos autômatos é representações diretas de criaturas, plantas ou fenômenos naturais. Os autômatos são divididos em dois grupos: os que ajudam um objeto funcional e os que servem de decoração e prazer.

Os mais complicados são os andróides, autômatos com figura de homem, capazes de andar, tocar um instrumento musical, escrever ou desenhar. O fato de a robotização causar ou não desemprego é, realmente, um fato muito discutido hoje em dia.

Nem sempre a robotização causa perda de trabalho. No Japão, por exemplo, onde a quantidade de robôs é mais elevada,principalmente no setor automobilístico, não houve desemprego. Em outros países como Estados Unidos, França e Itália, foi enorme o número de trabalhadores substituídos por robôs.

Embora as novas tecnologias coloquem novas exigências no trabalho, nem sempre causam muito prejuízo. Tudo depende do tipo de trabalho. Os estudos do assunto, realizados até agora, não nos permitem concluir e nem fazer previsões exatas.

São várias as opiniões e teorias dos estudiosos e especialistas que desenvolvem projetos de automação industrial. O professor Alexandre Bracarense do "Departamento de Engenharia Mecânica" que pesquisou e executou projetos de robotização em indústrias mineiras e paulistas afirma: "Com a automatização, a produção aumentará tanto que as empresas precisarão contratar mais funcionários".

Por outro lado não podemos deixar de analisar os impactos negativos da automação. Dietmar Edler e Tatiana Ribakova realizaram uma pesquisa para medir o impacto de onze robôs industriais sobre o emprego na Alemanha de 1980 a 2000. O




número desses robôs era de 1.250 no ano de 1980; saltou para 28.240 em 1990; atingiu 34.140 no ano 2000.

As conclusões desse estudo são as seguintes: de um modo geral, a introdução de robôs ao longo do tempo, causa uma modesta redução de emprego no início; a redução que no começo é modesta se acelera rapidamente; os robôs reduzirão 180 mil empregos no ano 2000. O maior número de desemprego ocorrerá no setor automobilístico, mecânico e elétrico.

Os soldadores, por exemplo, perderão sessenta mil empregos até o ano 2000. Apesar dos efeitos compensadores a robotização destrói mais do que cria empregos. Os empregados qualificados têm uma chance de usar a nova tecnologia. Os sem qualificação não têm oportunidades. No Brasil, os números de mercado de robôs e sistemas de mecanização de produção, devem crescer este ano num ritmo dez vezes maior do que o do resto da economia brasileira.

Pequenas e médias indústrias começaram a investir na automação e robotização. No Brasil deverá ter uma revolução no mundo do emprego, por causa da modernização das multinacionais. Segundo a "Sociedade Brasileira de Automação Industrial e Computação Gráfica", o número de robôs no Brasil em 1989 era cinqüenta. Em 1991 já havia sessenta e três robôs; a partir daí o crescimento foi fantástico: em 1995 tinha 500 e no ano passado já existiam 960 robôs. Hoje devem existir mais de mil robôs, afirma o presidente da sociedade, o senhor Roberto Camanho.

A "Asea Brown Boveri", a ABB, é a empresa que atende 60% do mercado de robôs brasileiros. Estes são produzidos na Suécia e na Noruega. Segundo a ABB, há procura também de sistemas mecanizados de produção, em linhas de montagem. O impacto que isso pode causar é imprevisível. Há setores, como os projetos da aeronáutica, nos quais o uso de robôs pode aumentar até nove vezes a produtividade. Os sistemas de computadores, hoje, estão ao alcance do mais modesto empresário. Pequenas e médias indústrias, segundo Roberto Camanho, quando partem para a automação, algumas vezes até aumentam o nível de emprego, por que aceleram demais uma etapa da produção. Acabam precisando de mais pessoas para ajudar no processo.

Quando a automação começa a atingir todas as etapas da produção o emprego cai. O Brasil, afirma Camanho, têm alguns anos para pensar como proteger o trabalhador da automação. Isso acontece por que são as pequenas e médias empresas que têm capacidade de empregar atualmente. Este é um desafio para o mundo todo. O Brasil não pode ficar para trás, sob o risco de ter o que chamamos de "Evolução destrutiva", diz o presidente da “Sociedade Brasileira de Automação Industrial e Computação Gráfica”. Automação Industrial é um conjunto de técnicas destinadas a tornar automáticos vários processos numa indústria: o Comando Numérico, os Controladores Programáveis, o Controle de Processo e os Sistemas CAD/CAM (Computer Aided Design e Computer Aided Manufacturing – projetos e manufaturas apoiados em computador). O Comando Numérico controla automaticamente máquinas operatrizes (tornos, frezas, furadeiras, etc); os Controladores Programáveis são equipamentos eletrônicos programáveis destinados a substituir sistemas controlados por dispositivos eletromecânicos e interfacear Comandos Numéricos, os relés e suas interligações por programas que simulam estes componentes; o Controle de Processo visa o controle global de um processo, em vez de parcial, como o Controlador Programável e o Comando Numérico (também conhecido como Sistemas Supervisórios). A microeletrônica invade os setores produtivos das indústrias, propiciando a automação. O processo de automação não atinge apenas a produção em si, substituindo o trabalho braçal por robôs e máquinas com Comando Numérico computadorizado:




permite enormes ganhos de produtividade ao interagir tarefas distintas como a elaboração de projetos, o gerenciamento administrativo e a manufatura. Na automação industrial alguns itens devem ser avaliados: � Instalação elétrica compatível com os pontos de Entrada e Saída; � Chaves de proteção do hardware � Tipo e forma de endereçamento; � Estrutura da palavra; � Tipo e forma de sinais aceitáveis; e � Compatibilidade dos equipamentos eletromecânicos.

Passos para automação de um equipamento:

INÍCIO DEFINIÇÃO: - PONTOS E/S - OPERANDOS ELABORAÇÃO DO PROGRAMA DO USUÁRIO TESTE DO PROGRAMA DO USUÁRIO ANALISAR E FUNCIONA MODIFICAR ? NÃO PROGRAMA SIM INSTALAÇÃO DO EQUIPAM. E LIBERAÇÃO FIM P/PRODUÇÃO

Figura 43




� Definir Pontos de Entrada/Saída e Operandos: projetar a instalação do equipamento no CLP, verificando quantas saídas e quantas entradas deverá ter o CLP para a automação do equipamento. Verificar os operandos, relés de interfaces entre CLP e equipamento.

� Elaboração do Programa do Usuário: projetar o programa que controlará o equipamento, a lógica de diagrama de contatos. Supor os movimentos imprevistos da máquina, todas as condições de funcionamento, intertravamentos emergências.

� Teste do Programa do Usuário: submeter o programa elaborado, já com os operandos e a interface entre CLP e equipamento instalados, a um teste elétrico (sem operação do equipamento). Simular todas as condições como se o equipamento estivesse operando.

� O Programa Funciona Perfeitamente?: caso não esteja funcionando conforme o esperado, realize alterações no programa ou projete um outro programa mais eficiente, levando em conta o controle que o programa anterior não realizou. É bom lembrar que o programa não está dando bons resultados devido ao fato de a lógica de diagrama de contatos não estar de acordo com a lógica de funcionamento do equipamento.

� Instalação e Liberação para a Produção: fazer a listagem do programa, descrevendo linha a linha as instruções e operações das condicionantes e das saídas. Deixar a listagem próxima ao CLP para manutenção ou alterações futuras.

Na automação industrial, os CLP’s dominam os dispositivos pneumáticos, hidráulicos,

mecânicos e eletromecânicos. Também são utilizados para controlarem grandezas tais como vazão, temperatura, pressão, nível, velocidade, torque, densidade, rotação, voltagem e corrente elétrica (variável de controle). 2) CONSTITUIÇÃO DOS CLP’s

O Controlador Lógico Programável é um sistema de controle de estado sólido, com

memória programável para armazenamento de instruções para controle lógico, pode executar funções equivalentes às de um painel de relés ou de um sistema de controle lógico. É ideal para aplicações em sistemas de controle de relés e contatores, os quais se utilizam principalmente de fiação, dificultando, desta forma, o acesso, possíveis modificações e ampliações do circuito de controle existente.

O CLP monitora o estado das entradas e saídas, em resposta às instruções programadas na memória do usuário, e energiza ou desenergiza as saídas, dependendo do resultado lógico conseguido através das instruções de programa.




Figura 44

Sistema de Redes na Automação Industrial:

Figura 45

O programa é uma seqüência de instruções a serem executadas pelo CLP para executar em processo. A tarefa do CLP é ler, de forma cíclica, as instruções contidas neste programa, interpretá-las e processar as operações correspondentes.




Um CLP realiza as seguintes funções básicas: � Processamento do Programa; e � Varredura das Entradas e Saídas.

O CLP consiste basicamente em: � Fonte de Alimentação; � Unidade Central de Processamento – CPU; � Memórias; � Dispositivos de Entradas e Saídas; e � Terminal de Programação. ALIMENTAÇÃO MEMÓRIA TERMINAL BATERIA USUÁRIO PROGRAMAÇÃO

MEMÓRIA MÓDULO C.P.U DADOS SAÍDAS

MEMÓRIA MEMÓRIA MÓDULO PROGRAMA IMAGEM ENTRADAS MONITOR DAS E/S

ALIMENTAÇÃO REDE ELÉTRICA LOCAL

Figura 46 3) CLASSIFICAÇÃO DOS PLCs

Como resumo, podemos classificar historicamente o PLC como segue : 1ª Geração: Os PLCs de primeira geração se caracterizam pela programação intimamente ligada ao hardware do equipamento. A linguagem utilizada era o Assembly que variava de acordo com o processador utilizado no projeto do PLC, ou seja , para poder programar era necessário conhecer a eletrônica do projeto do PLC. Assim a tarefa de programação era desenvolvida por uma equipe técnica altamente qualificada,




gravando-se o programa em memória EPROM , sendo realizada normalmente no laboratório junto com a construção do PLC. 2ª. Geração: Aparecem as primeiras “Linguagens de Programação” não tão dependentes do hardware do equipamento, possíveis pela inclusão de um “Programa Monitor “ no PLC , o qual converte ( no jargão técnico ,Compila), as instruções do programa , verifica o estado das entradas, compara com as instruções do programa do usuário e altera o estados das saídas. Os Terminais de Programação (ou Maletas, como eram conhecidas) eram na verdade Programadores de Memória EPROM . As memórias depois de programadas eram colocadas no PLC para que o programa do usuário fosse executado. 3ª. Geração: Os PLC’s passam a ter uma Entrada de Programação, onde um Teclado ou Programador Portátil é conectado, podendo alterar, apagar , gravar o programa do usuário, além de realizar testes ( Debug ) no equipamento e no programa. A estrutura física também sofre alterações sendo a tendência para os Sistemas Modulares com Bastidores ou Racks. 4ª. Geração: Com a popularização e a diminuição dos preços dos micro – computadores (normalmente clones do IBM PC ), os PLCs passaram a incluir uma entrada para a comunicação serial. Com o auxílio do microcomputadores a tarefa de programação passou a ser realizada nestes. As vantagens eram a utilização de várias representações das linguagens, possibilidade de simulações e testes , treinamento e ajuda por parte do software de programação, possibilidade de armazenamento de vários programas no micro, etc. 5ª. Geração: Atualmente existe uma preocupação em padronizar protocolos de comunicação para os PLCs, de modo a proporcionar que o equipamento de um fabricante “converse” com o equipamento outro fabricante, não só PLCs , como Controladores de Processos, Sistemas Supervisórios, Redes Internas de Comunicação e etc., proporcionando uma integração afim de facilitar a automação, gerenciamento e desenvolvimento de plantas industriais mais flexíveis e normalizadas, fruto da chamada Globalização. Existe uma Fundação Mundial para o estabelecimento de normas e protocolos de comunicação. 4) LÓGICA E LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO A linguagem de programação, segundo IEC 1131-3, tem se mostrado bastante eficiente, principalmente porque permite ao usuário representar um programa de automação de um processo ou manufatura, tanto em diagrama lógico, como em lista de instruções e principalmente por ser hoje um padrão entre diversos fabricantes de CLP. A linguagem IEC 1131-3 é uma entre as muitas de alto nível existentes, entendendo-se por alto nível aquela que se aproxima muito da humana. Ela foi desenvolvida levando-se em conta os conhecimentos da área de automação, tendo, a partir daí, surgido representações para a mesma linguagem: Diagrama de Contatos (do inglês Ladder Diagram – LAD), Lista de Diagrama em Bloco de Funções (FDB) e outras. Automatizar um sistema significa fazer uso de funções lógicas, representadas, por sua vez, por portas lógicas que podem ser implementadas, fazendo uso de componentes




independente do nível de sua tecnologia, ou seja, relé, diodo, transistor, circuito integrado, etc. A programação em diagrama de contatos permite programar desde funções binárias até funções digitais complexas. Através desta programação, damos as decisões a serem tomadas pelo CLP em relação ao equipamento em automação. Esta programação é um grupo de instruções utilizado para controlar um equipamento. Instrução é um comando que permite ao CLP realizar determinada operação prescrita. A lógica de diagrama de contatos assemelha-se à lógica das portas lógicas ou circuito TTL (AND, OR, INVERSOR, etc). A C S B D E F Diagrama de Contato A B C S D E F Circuito TTL Na programação em diagrama de contatos as instruções se referem: NA -| |- contato normalmente aberto, referente a um bit NF -|/|- contato normalmente fechado, referente a um bit Saída -( )- energiza ou desenergiza um bit, (no caso Bobina).

Figura 47

Figura 48




Estes bits podem ser da memória de dados ou da memória das E/S. No módulo das entradas, os bits de entradas somente poderão informar ao programa de aplicação o que está ocorrendo com o circuito elétrico que envolve o equipamento de controle, ou seja, informa ao CLP o estado do equipamento em controle. Estes bits aparecem no programa de aplicação sempre na forma de NA e NF. Isso se deve ao fato de que no CLP está sempre “lendo” os módulos de entradas e atualizando sua memória referente a estes dados. No módulo de saída, os bits de saída poderão, também, informar ao programa de aplicação o que está ocorrendo com o equipamento e também comandar a realização de tarefas. Isso acontece porque o CLP está sempre “escrevendo” nos módulos de saída ou atualizando as saídas conforme o programa de aplicação. E1 S1 E1 SITUAÇÃO 1 S1

Figura 49 E2 S2 E2 SITUAÇÃO 2 S2

Figura 50

Na situação 1, somente quando E1 estiver com nível lógico 0 e que teremos a saída S1 energizada, ou seja, lógica invertida. Já para a situação 2 teremos a saída S1 em nível lógico 1, quando a entrada E1 estiver energizada. No programa de aplicação da automação, usamos a ramificação para a combinação de condições dadas. A ramificação permite ao CLP analisar condições para fechar o circuito na saída da linha. 4) FUNÇÕES LÓGICAS BÁSICAS São Três funções básicas, a partir das quais as demais surgem.

1) Função E (AND): uma função lógica E terá, nível lógico 1 na saída, se e somente se todas as entradas estiverem no nível 1 simultaneamente.




E1 E2 E3 S1 Figura 51 No exemplo acima só teremos nível lógico 1 em S1, somente quando todas as entradas E1, E2 e E3 também estiverem em nível lógico 1 simultaneamente. 2) Função OU (OR): um outro tipo de função é a OU, neste caso o nível lógico 1 na

saída será obtido quando umas das entradas estiver no nível 1.

E1 S2 E2

Figura 52 Neste caso, teremos nível lógico 1 em S2, quando a entrada E1 tiver nível 1 ou enquanto a entrada E2 permanecer em nível lógico 0. 3) Função NÃO (NOT): uma outra função lógica básica é a de inversão ou negação, ou ainda função NÃO ou NOT, a qual estabelece que se NÃO A é 0 e A é 1. Não podemos escrever NÃO A como, descrito como complemento de A. Dizer NÃO a uma dada proposição implica, portanto, o oposto ou inverso da condição estabelecida.

E1 S3

Figura 53 No exemplo acima só obteremos nível lógico 1 em S1 enquanto a entrada E1 estiver em nível 0.




Exercício 1: Com base no diagrama abaixo, faça a análise de quando teremos a saída liberada (energizada) pelo CLP. E1 E2 E3 S1 E4 E5 E6 Figura 54 Exercício 2: Em uma industria existe um painel elétrico de comando de um motor de exaustão, o qual se necessita de automatizar em conjunto com uma série de equipamento. Com base no esquema elétrico deste painel como ficaria a lógica de contatos em um PLC para este acionamento? FASE I CH1 A (R1) (ON) CH2 (OFF) R1 (Bobina contator do motor)

Exercício 3: Faça uma lógica de contatos para seguinte tabela abaixo

E1 E2 S1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0

Figura 55




5) INSTRUÇÕES BÁSICAS As instruções básicas são representadas por blocos funcionais a introduzir na linha de programação em lógica de contatos. Estes blocos funcionais podem ser diferentes de um Controlador para outro.

Figura 56 5.a) Instrução Temporizador O temporizador conta intervalos de tempo transcorridos em relação ao tempo prefixado. Quando a temporização estiver completa esta instrução energiza um bit de tempo transcorrido. A instrução TEMPORIZADOR pode ser utilizada para energizar ou desenergizar um dispositivo quando tiver transcorrido um intervalo de tempo prefixado na instrução. Quando o valor temporizado se iguala ao valor prefixado, o temporizador energiza o bit de tempo transcorrido, o qual pode ser utilizado para energizar ou desenergizar uma instrução de saída.

Em geral, a função temporizador, trabalha com 02 bits de controle auxiliar que indicam Temporizador energizado (TE) e Tempo igualado ao valor prefixado (TD). E1 E2 T1E T1D S1

Figura 57 No exemplo anterior, quando acionamos a entrada E1, estamos energizando o temporizador (T1), que por sua vez habilita o bit T1E, selando a entrada E1. Neste momento T1 inicia a contagem de tempo e ao se passar 30 segundos, o bit T1D é energizado, habilitando a saída S1. Esta situação permanece inalterada enquanto T1 estiver energizado.

BLOCO FUNCIONAL

TEMPORIZADOR

T1 30seg




Para voltarmos a esta anterior basta acionar a entrada E2, o qual irá desenergizar T1 e consequentemente T1E e T1D. 5.b) Instrução Contador O contador conta o número de eventos que ocorre e deposita essa contagem em um byte reservado. Quando a contagem estiver completa, ou seja, igual ao valor prefixado, esta instrução energiza um bit de contagem completa. A instrução Contador pode ser utilizada para energizar ou desenergizar um dispositivo quando tiver completa a contagem. Funciona de maneira similar ao Temporizador porém há somente um bit de controle e há necessidade de estarmos realizando o reset do mesmo. E1 C1D S1 E2

Figura 58 Na situação acima, a cada mudança de estado da entrada E1 (de “0” para “1” e vice-versa) o contador C1 contará um pulso. Quando a contagem atingir ao valor prefixado, C1 energizará C1D. esta situação permanecerá inalterada até que a entrada E2 seja energizada, resetando C1 (ou seja zerando sua contagem). Exercício 1: Em uma indústria se deseja controlar uma estufa por aquecimento a gás (ar aquecido atrás de chama) de maneira que o gás só seja liberado ao ignitor após 30 segundos a entrada de funcionamento do motor da exaustão. Para o desligamento, deverá haver uma chave única que primeiro irá cortar o gás e a exaustão só poderá ser desligada após 30 minutos. Faça um programa de diagrama de contatos que administre esta situação. Exercício 2: Em uma loja de parafusos se deseja montar um contador automático de parafusos, separando-os em centenas. O sistema é composto por um reservatório tipo funil, que contém os parafusos, e em sua extremidade mais fina há uma válvula tipo borboleta que quando é energizada se abre permitindo a queda de parafusos um a um e também um sensor de pulsos que gera um sinal todas as vezes que um parafuso passe em sua frente. Elabore um programa em diagrama de contatos para atender esta necessidade.

CONTADOR

C1 50 pulsos

CONTADOR (reset)

C1 50 pulsos




SISTEMA DE CONTROLE E AQUISIÇÃO DE DADOS (SCADA)

O desenvolvimento do controle industrial tem sido fortemente influenciado pela

tecnologia dos microprocessadores que tende a tornar o controle de processo totalmente distribuído. Mesmo antes da revolução da eletrônica, o controle automático de processos contínuos já era verdadeiramente distribuído. A diferença fundamental é que estes não tinham um funcionamento integrado, muito pelo contrario, funcionavam de forma desorganizada através de um conjunto de malhas de controle independentes. As primeiras aplicações do computador no controle de processos foram forçosamente centralizadas devido ao alto custo do mesmo. A tendência atual é integrar todo o sistema, permitindo um controle hierarquizado através da introdução de níveis de controle, constituindo-se assim o Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD) ou como é conhecido no ambiente industrial como Sistema de Controle e Aquisição de dados (SCADA). 1) CONTROLES LOCAIS

Antes da segunda Guerra Mundial o controle automático era verdadeiramente distribuído. Um fluxo poderia ser controlado tal como mostra na figura abaixo.

Figura 59

O controlador era fixado próximo à unidade que ele controlava, ao alcance do

medidor de fluxo e da válvula de controle de fluxo. Um registrador permitia ao operador conhecer o comportamento do fluxo durante sua ausência, bem como estimar a eficiência do processo, pela comparação com outros dados também registrados em outros pontos da planta.

Embora razoavelmente sofisticados, os controladores de então não solucionavam três grandes dificuldades:

• O operador estando em um ponto de controle não tinha informações do que estava ocorrendo no resto da planta industrial;

• Alguns controles dependiam do inter-relacionamento de medidas diversas, em pontos diversos, para maior eficiência do processo; e

• O ajuste dos controladores exigia deslocamentos constantes dos operadores ate a área.

Assim sendo esse modo de controle foi ultrapassado, porem cabe salientar que ainda

hoje existem malhas de controle de pequena influencia na produção de uma fabrica onde esse modo de controle é encontrado.




2) CONTROLES CENTRALIZADOS

Com o desenvolvimento dos transmissores, foi possível levar os sinais da variável de processo ate uma sala de controle central onde os controladores/indicadores realizariam as devidas correções e os sinais retornariam ao campo para atuar os elementos finais de controle.

Figura 60

Quando do uso da instrumentação pneumática isso representa um fator negativo

para o controle de processos, devido ao tempo de resposta que o sistema agora teria. Isso porque, aumentava-se consideravelmente, a distância entre sensor-controlador e controlador-atuador.

Esse inconveniente limitava essas distâncias em aproximadamente 50 metros, sem prejuízo significativo para a malha de controle.

Com o advento da instrumentação eletrônica esse inconveniente foi ultrapassado visto que a velocidade de propagação dos sinais eletrônicos é muito rápida, sendo então a distância entre campo e sala de controle quase que desprezível no que se refere ao tempo de resposta.

Essa evolução que se faz presente até hoje, tem ainda um inconveniente: uma unidade fabril não existe somente uma sala de controle, mas várias. Cada uma concentra informações sobre determinada área da planta industrial. Outra sala de controle outra área e assim por diante.

Podemos perceber que não existe uma integração de todas as informações das variáveis da planta industrial. A não existência de uma única sala de controle se deve a fatores técnicos, custos, mas principalmente os operacionais.

Os fatores técnicos se justificam basicamente que mesmo utilizando instrumentação eletrônica, o tempo de resposta praticamente é nulo, mas grandes distâncias irão fazer os sinais percorrem diversos pontos da fabrica ate a chegada na sala de controle. Isso poderá gerar degradação dos sinais devidos a ruídos induzidos, resistência e capacitâncias elevadas nos cabos de sinais, etc.

Outro fator que pesa é o custo de implementação de uma sala de controle, pois o material, equipamentos e mão de obra envolvidos numa instalação desse tipo é muito mais onerosa quanto maior for a distancia envolvida.

O fator operacional que pesa é que mesmo na sala de controle tendo somente os controladores, indicadores e registradores o tamanho desses painéis começa a ficar




muito grande o que dificulta enormemente o trabalho do operador, podendo o mesmo incorrer em erros de operação pela atuação em um controlador errado pôr exemplo, devido ao fato dos instrumentos ficarem alinhados um ao lado do outro.

Uma forma para tentar se contornar esse inconveniente foi o uso de painéis gráficos, onde os instrumentos eram montados diretamente num painel sinóptico da planta. Isso era excelente do ponto de vista operacional, pois o operador ao atuar num controlador pelo sinótico já percebia suas conseqüências no processo.

A grande desvantagem desse sistema é justamente o enorme espaço que esse painel ocuparia tornando-o inviável em processos com portes consideráveis.

Figura 61

Hoje em dia existe o que chamamos de painel semi-gráfico onde temos em sua

parte inferior os instrumentos alinhados e em sua parte superior o painel sinóptico do mesmo. Convém ressaltar que o nível de animação do sinóptico é bem reduzida devido ao fator espaço.

Pode-se perceber que toda vez que desejamos concentrar informações estamos esbarrando no problema de espaço e confiabilidade de operação. Com a chegada dos instrumentos microprocessados o problema de espaço foi atenuado, visto que com a instrumentação convencional cada instrumento tinha uma função definida. Por exemplo, numa malha de controle e totalização de vazão com transmissor de ∆p, teríamos no painel os instrumentos: extrator de raiz quadrada, controlador de vazão, estação auto-manual, totalizador de vazão.

Já a mesma malha de controle com instrumentos microprocessados ficaria reduzida a um único instrumento no painel: o controlador de vazão que incorpora os demais instrumentos. E ainda mais, um único controlador com o poder de realizar o controle de diversas malhas (controladores multi-loop).

Porém agora temos informações concentradas demais, fazendo com que o operador tenha que ter atenção redobrada, pois um único instrumento controla varias malhas, ou seja, antes o mesmo poderia se enganar no instrumento e agora pode se enganar no ajuste especifico do instrumento o que é muito mais fácil de ocorrer. 3) SISTEMAS DIGITAIS DE CONTROLES DISTRIBUIDOS (SDCD)




Nas arquiteturas SDCD o controle não é concentrado em um dispositivo central, mas distribuído entre as estações remotas. A estação central não é um elemento essencial à continuidade da operação, mas apenas um dispositivo para facilitar e oferecer maiores recursos para a interface do operador com o processo.

Nesta arquitetura as informações são centralizadas embora possa existir salas de controle locais e uma central, o controle é funcionalmente distribuído e os controladores são geograficamente centralizados ou não, possuindo as facilidades e recursos da eletrônica moderna dos microprocessadores, redes locais e fibras óticas.

O fato da tecnologia baseada em microprocessadores ter tornado-se economicamente aplicável no projeto de instrumentação para controle de processos industriais, abriu a porta para muitas idéias inovadoras e permitiu filosofias de controle que podiam manipular funções de controle significativamente complexas, com a mesma facilidade e tão bem como se fossem malhas simples.

Novos avanços na tecnologia de microprocessadores vem possibilitando o desenvolvimento de um grande número de equipamentos de aquisição de dados e controle de processos que podem ser distribuídos ao longo de uma via de dados em uma planta industrial.

Cada um desses equipamentos é dotado de inteligência e executa funções específicas. Esta recente disponibilidade encontrada no mercado com grande quantidade de micro computadores com excepcional capacidade computacional e preços relativamente baixos tem tornado possível a implantação de sistemas digitais de controle distribuído possuindo capacidade e facilidades similares encontradas em um grande, poderoso e caro sistema de controle por computador centralizado e seus periféricos. Os sistemas de processamento distribuído são adequados para uso tanto no controle de processo com também em condições de aplicações comerciais. Devido a seu baixo custo e simplicidade os microprocessadores podem ser distribuídos geograficamente ou funcionalmente para executarem funções dedicadas, gerando-se desta forma os sistemas de controle distribuído. Então os sistemas de controle distribuídos são uma série de microcomputadores (controladores programáveis) dedicados e altamente modularizados interligados por uma rede de comunicação digital.

Um sistema digital de controle distribuído combina as vantagens do conceito de controle distribuído dos sistemas analógicos mais as vantagens do conceito de operação centralizada dos sistemas de computadores.

Assim sendo o computador fica livre para executar aplicações mais sofisticadas tais como modelagem matemática e otimização do processo.

Figura 62




Figura 63

Figura 64

Para complementação de nossos estudos, utilizaremos o capítulo 14, do livro Princípios de Mecatrônica, que existe em nossa biblioteca.




BIBLIOGRAFIA Bibliografia básica: 1) FRANCHI, Claiton M; CAMARGO, Valter Luís A. Controladores Lógicos

Programáveis: Sistemas Dixcretos. São Paulo: Érica, 2008. 2) PAZOS, Fernando. Automação de Sistemas & Robótica. São Paulo: Axcel Books,

2002. 3) ROMANO, Vitor Ferreira. Robótica Industrial – Aplicação na Industria de

manufatura e de Processos. São Paulo: Edgard Blücher, 2002. Bibliografia de enriquecimento e pesquisa: 1) GEORGINI, Marcelo. Automação Aplicada: Descrição e Implentação de Sistemas

Seqüenciais com PLCs. São Paulo: Érica, 2000. 2) NATALE, Ferdinando. Automação Industrial. São Paulo: Érica, 2000.

3) ROSÁRIO, João Maurício. Princípio de Mecatrônica. São Paulo: Pearson

Education, 2005.
