1 dia 4 de setembro fontes: cap. 4 introdução à automação cap. 5 sistemas de controle...

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Dia 4 de setembro

Fontes:Cap. 4 Introdução à automaçãoCap. 5 sistemas de controle industrial

PROFa. Giovana Savitri Pasa [email protected] 2012-2

SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 09014

Automação – utilização de tecnologia para realizar um processo ou procedimento sem a assistência humana

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Tipos de Variáveis:

1) Contínuas2) Discretas

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1) contínuas: são definidas para qualquer valor no intervalo

considerado

ex.: tensão, temperatura

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2) DiscretasPode assumir somente determinados valores dentro do intervalo considerado.Podem ser:

2.1 Discretas não-binárias2.2 Discretas binárias

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2.1 Discretas não-binárias

Podem assumir uma gama limitada de valores num determinado intervalo.Ex.: número de peças na manutenção a cada hora do dia

horário (h)

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2.2 Discretas binárias

Pode assumir somente dois valores ao longo do tempo (ligado-desligado; 0-1

desligado

ligado

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3. Tipos de variáveis

3.1 Analógicas

3.2 Digitais

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SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 090143.1 Analógicas

São variáveis contínuas que são análogas a uma variável de interesse. Ex.:A tensão medida no termopar é proporcional à diferença de temperatura entre as duas junções

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3.2 DigitaisSinais digitais são uma combinação de sinais lógicos e

podem ser apresentados em diversas combinações:

11PROFa. Giovana Savitri Pasa [email protected] 2012-1

SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 090144- conversão analógica - digital

12PROFa. Giovana Savitri Pasa [email protected] 2012-1


pulsos modulados em amplitude

6,8 V

6,8 V

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ENG 09014Metodo de aproximação sucessiva

Tem-se uma voltagem de referência 5 Volts

Valor a ser convertido é 6,8

a)6,8>5 então bit=1b)6,8-5= 1,8c)1,8>2,5 falso entao bit=0d)1,8>1,25 entao bit=1e)1,8-1,25=0,55f)0,55>0,625 falso entao bit=0g)0,55>0,312 entao bit=1h)0,55-0,312=0,238i)0,238>0,156 entao bit=1

Usamos 6 bitsEntao 6,8 v decimal passou a 101011 em digitalPara conferirmos:1*5+0*2,5+1*1,25+0*0,625+1*0,312+1*0,156=6,718 v

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ENG 09014Dúvida:

6,8 v decimal passou a 101011 em digital ??

Para conferirmos:1*5+0*2,5+1*1,25+0*0,625+1*0,312+1*0,156=6,718 v

A dúvida que surgiu em aula:

Se convertemos 101011 para binário:

Trata-se de uma questão de escala, por termos utilizado um dispositivo físico com tensão de referência de 5 volts.Veja a seguir:

43212120212021 012345

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ENG 09014

43718,652121202120212

:,

718,6521

25

521

25

520

25

521

25

520

25

521

25

52

:52

718,61251

250

251

250

251

25

5012345

5

5

5

4

5

3

5

2

5

1

5

0

5

5

543210

escaladefatorumdesetratarsverificamondosimplifica

setemportermocadandomultiplica

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Sistemas de controle:

Tipos: a)contínuob) discreto

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a) sistema de controle contínuo

Exemplo:

Saída de uma reação química que depende de temperatura, pressão e vazão de entrada de reagentes

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b) sistemas de controle discreto

Neste caso, as variáveis são modificadas em momentos discretos do tempo.

As mudanças são ocasionadas por eventos ou pela passagem do tempo

http://www.youtube.com/watch?v=wg8YYuLLoM0

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SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 09014SENSORES

Existe uma ampla variedade de medidores usados na manufatura

Medidor = SENSOR + TRANSDUTOR

SENSOR detecta uma variável física de interesse, por exemplo:- pressão, temperatura, força

TRANSDUTOR transforma essa variável em outro tipo de energia

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TRANSDUTOR transforma:- temperatura em uma corrente- pressão em uma voltagem- força em uma voltagem- voltagem em rotação

1- Chave bimetálica - - são duas lâminas de metal de coeficientes de dilatação diferentes coladas juntas; - a uma mesma temperatura, o metal que se dilatar mais provocará uma curvatura no outro metal;- as mudanças de temperatura provocam a abertura ou fechamento de um contato.


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Chave bimetálica - pode desligar um equipamento por ter atingido uma temperatura muito alta (segurança)


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I - 24

2- TacômetroÉ um gerador que produz uma tensão proporcional à

velocidade medida.

Aplicações: - manter a rotação de um equipamento em níveis

desejados;- acionar frenagem de segurança, etc


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3 - Dinamômetro

Capaz de medir forças.

Deformação pela força

Voltagem


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Efeito piezoelétrico - Fenômeno observado em cristais nos quais deformações mecânicas provocam polarizações elétricas seguindo determinadas direções.

Medir pressão, força...Piezo - Unidade de medida de pressão: a pressão exercida por uma força de 103 que age perpendicular e uniformemente sobre uma área de um metro quadrado. Vale 103 N/m2


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4- Bóia

Simples dispositivo que flutua sobre um fluido.Transmite um ângulo de inclinação do braço a que

está preso.Essa inclinação tem uma relação com o nível de

fluido.


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4- Bóia


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5 - chave de fim de curso

Transforma uma posição limite num tensão, acionando um contato.

Ex. alimentador


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6 - encoder ótico

Usado para medir uma velocidade.Consiste de um disco com ranhura, o qual separa uma fonte de luz de uma fotocélula.


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6 - encoder ótico

Na medida em que o disco gira, ele transforma a luz em pulsos com freqüência maior ou menor, dependendo da velocidade.

Velocidade freqüência de pulsos


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7 - sensor fotoelétricoConsiste de um emissor - fonte de luz - e de um receptor - célula fotoelétrica.

- Acionado por continuidade- Acionado por bloqueio

Luz voltagem


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8 - Arranjo fotoelétricoConsiste de um arranjo de sensores fotoelétricos.

Serve para indicar a altura ou largura de um objeto, na medida em que o objeto irá bloquear alguns dos sensores do arranjo.

dimensão voltagens


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9 - PotenciômetroConsiste de um resistor e de um contatoo deslizante.

A posição do contato se transforma numa resistência.

posição resistência


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10 - Strain gageO tensionamento físico é transformado numa variação de resistência.

tensão resistência


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11 - TermistorNa medida em que aumenta a temperatura do material (semicondutor) diminui a resistência.

temperatura resistência


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12 - TermoparesTermômetro, especialmente para altas temperaturas.

temperatura voltagem


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12 - TermoparesBaseia-se no fenômeno observado por Seebeck, estudado por Peltier e Thomson

p.31A diferença de temperatura entre as junções de dois metais diferentes gera uma diferença de potencial (voltagem) entre essas junções.


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12 - TermoparesA diferença de potencial (voltagem) é proporcional à temperatura.

Uma das extremidades na fonte de calor a ser medida e outra na temperatura ambiente ou de referência.

Pequena voltagem - é amplificada.


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Características desejáveis dos dispositivos de medição

A) Alta Acurácia - A medida deve conter um erro pequeno e sistemático em relação ao valor real

B) Alta Precisão - A variabilidade aleatória ou ruído devem ser baixos.


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C) Resposta rápidaCapacidade do dispositivo de responder rapidamente às mudanças na variável medida.

D) Facilidade de calibração - estabelecer a relação entre a variável de saída e o que se deseja medir


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E) Mínimo drift - drift é a tendência a descalibrar com o tempo

F) Alta confiabilidade - robusto para operar em ambientes agressivos, sem gerar falhas

G) Baixo custo, em relação ao benefício


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