APOSTILA 1 (AUTOMAO PNEUMTICA)

Automao Industrial - um conjunto de equipamentos e tecnologias capazes de fazerem com que uma mquina ou processo industrial trabalhem automaticamente, ou seja, com a mnima interveno humana, cabendo a este o papel de programar, parametrizar ou supervisionar o sistema para que trabalhe de acordo com os padres desejados. A automao utilizada com a finalidade de trazer benefcios como: aumento da produtividade, segurana, qualidade do produto, confiabilidade, melhor relao custo benefcio de investimento, substituio do homem em atividades de risco. PLANTA - Uma planta uma parte de um equipamento, eventualmente um conjunto de itens de uma mquina, que funciona conjuntamente, cuja finalidade desenvolver uma dada operao. PROCESSO - Qualquer operao ou sequncia de operaes, envolvendo uma mudana de estado, de composio, de dimenso ou outras propriedades que possam ser definidas relativamente a um padro. Pode ser contnuo ou em batelada. PROCESSOS CONTNUOS. - Em um processo contnuo o produto final obtido sem interrupes como no caso da produo de vapor de uma caldeira. PROCESSOS DESCONTNUOS. - Um processo descontnuo um processo que seu produto final obtido em uma quantidade determinada aps todo o ciclo. A entrada de novas matrias primas s se dar aps o encerramento desse circuito.Exemplo: considere a produo de massa de chocolate. SISTEMAS - uma combinao de componentes que atuam conjuntamente e realizam certo objetivo. INSTRUMENTOS - Podemos denominar os instrumentos e dispositivos utilizados em instrumentao de acordo com a funo que desempenham no processo. INDICADOR - Instrumento que dispe de um ponteiro e de uma escala graduada na qual podemos ler o valor da varivel. Existem tambm indicadores digitais que mostram a varivel em forma numrica com dgitos ou barras grficas. REGISTRADOR - Instrumento que registra a varivel atravs de um trao contnuo ou pontos em um grfico TRANSMISSOR instrumento que determina o valor de uma varivel no processo atravs de um elemento primrio, tendo o mesmo sinal de sada (pneumtico ou eletrnico), cujo valor varia apenas em funo da varivel do processo.

TRANSDUTOR - instrumento que recebe informaes na forma de uma ou mais quantidades fsicas, modifica, caso necessrio, estas informaes e fornece um sinal de sada resultante. Dependendo da aplicao, o transdutor pode ser um elemento primrio, um transmissor ou outro dispositivo. O conversor um tipo de transdutor que trabalha apenas com sinais de entrada e sada padronizados. CONTROLADOR instrumento que compara a varivel controlada com um valor desejado e fornece um sinal de sada a fim de manter a varivel controlada em um valor especfico ou entre valores determinados ELEMENTO FINAL DE CONTROLE - Ele modifica diretamente o valor da varivel manipulada de uma malha de controle TIPOS DE CONTROLE MANUAL O operador observa a indicao do termmetro e baseado nela, efetua o fechamento ou abertura da vlvula de controle AUTOMTICO Neste caso, este sistema atua de modo similar ao operador, tendo ento um detector de erro, uma unidade de controle e um atuador junto vlvula. Sistema de Controle de Presso Mnima de Combustvel auto-operado - o controle em que a energia necessria para movimentar a parte operacional pode ser obtida diretamente, atravs da regio de deteco, do sistema controlado. Deste modo, este controle obtm toda a energia necessria ao seu funcionamento do prprio meio controlado. Os sistemas de controle so classificados em dois tipos: sistemas de controle em malha aberta e sistemas de controle em malha fechada. A distino entre eles determinada pela ao de controle, que componente responsvel pela ativao do sistema para produzir a sada. Sistema de Controle em Malha Aberta aquele sistema no qual a ao de controle independente da sada, portanto a sada no tem efeito na ao de controle. Neste caso, a sada no medida e nem comparada com a entrada. Sistema de Controle em Malha Fechada aquele no qual a ao de controle depende, de algum modo, da sada. Portanto, a sada possui um efeito direto na ao de controle. Neste caso, a sada sempre medida e comparada com a entrada a fim de reduzir o erro e manter a sada do sistema em um valor desejado. AO DIRETA (NORMAL) - Dizemos que um controlador est funcionando na ao direta quando um aumento na varivel do processo em relao ao valor desejado provoca um aumento no sinal de sada do mesmo. AO INDIRETA (REVERSA) - Dizemos que um controlador est funcionando na ao reversa quando um aumento na varivel do processo em relao ao valor desejado provoca um decrscimo no sinal de sada do mesmo.

Caractersticas bsicas do controle ON-OFF - Basicamente todo controlador do tipo ON-OFF apresenta as seguintes caractersticas: A correo independe da Intensidade do desvio;O ganho infinito; Provoca oscilaes no processo; Deixa sempre erro de off-set. Basicamente todo controlador do tipo proporcional apresenta as seguintes caractersticas: Correo proporcional ao desvio; Existncia de uma realimentao negativa; Deixa erro de off-set aps uma variao de carga. ELIMINAR OSCILAES DO CONTROLE ON/OFF - Vimos que com a introduo da ao proporcional, se consegue eliminar as inconvenientes oscilaes provocadas pelo controle ON-OFF. Caractersticas bsicas do controle integral - As principais caractersticas do controle integral so: Correo depende no s do erro mas tambm do tempo em que ele perdurar; Ausncia do erro de off-set; Quanto maior o erro maior ser velocidade de correo; No controle integral, o movimento da vlvula no muda de sentido enquanto o sinal de desvio no se inverter. AO INTEGRAL E AO PROPORCIONAL - Tipicamente, a ao integral no usada sozinha, vindo sempre associada ao proporcional, pois deste modo tem-se o melhor das duas aes de controle. A ao proporcional corrige os erros instantaneamente e a integral se encarrega de eliminar a longo prazo qualquer desvio que permanea (por exemplo, erro de off-set). No entanto, deve-se estar atento ao utilizar a ao integral, pois se o processo se caracteriza por apresentar mudanas rpidas, esta ao pode vir a introduzir oscilaes que implicaria em instabilidade do sistema. AO DERIVATIVA - Por fim, em processo que se caracteriza por ter constante de tempo grande (mudanas lentas) esta associao torna-se ineficiente e uma terceira ao se faz necessrio para acelerar a correo. A esta ao d-se o nome de ao derivativa (ou diferencial). Ela atua, fornecendo uma correo antecipada do desvio, isto , no instante em que o desvio tende a acontecer ela fornece uma correo de forma a prevenir o sistema quanto ao aumento do desvio, diminuindo assim o tempo de resposta. Esta ao no deve ser utilizada em processos com resposta rpida e no pode ser utilizada em qualquer processo que apresente rudos no sinal de medio, tal como vazo, pois neste caso a ao derivativa no controle ir provocar rpidas mudanas na medio devido a estes rudos.

Caractersticas bsicas do controle derivativo. - As principais caractersticas do controle derivativo so:A correo proporcional velocidade de desvio;No atua caso o desvio for constante;Quanto mais rpida a razo de mudana do desvio, maior ser a correo. AO PROPORCIONAL+INTEGRAL+DERIVATIVA (PID) A proporcional elimina as oscilaes, a integral elimina o desvio de off-set, enquanto a derivativa fornece ao sistema uma ao antecipativa evitando previamente que o desvio se torne maior quando o processo se caracteriza por ter uma correo lenta comparada com a velocidade do desvio (por exemplo, alguns controles de temperatura).