SISTEMAS DE CONTROLES INDUSTRIAIS

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SISTEMAS DE CONTROLES INDUSTRIAIS por Mind Map: SISTEMAS DE CONTROLES INDUSTRIAIS

1. APLICAÇÕES NOS NÍVEIS DE AUTOMAÇÃO

1.1. NÍVEIS

1.1.1. NÍVEL 5

1.1.2. NÍVEL 4

1.1.3. NÍVEL 3

1.1.4. NÍVEL 2

1.1.5. NÍVEL 1

2. CONCEITOS

2.1. DEFINIÇÃO

2.2. PROCESSOS VS PRODUÇÃO DISCRETA

2.2.1. PROCESSOS

2.2.1.1. executam suas operações em montantes de materiais, porque esses materiais tendem a ser líquidos, gases, pós e similares.

2.2.1.1.1. Reações químicas

2.2.1.1.2. Fragmentação

2.2.1.1.3. Deposição (por exemplo deposição de vapor químico)

2.2.1.1.4. Destilação

2.2.1.1.5. Mistura de ingredientes

2.2.1.1.6. Separação de ingredientes

2.2.2. PRODUÇÃO DISCRETA

2.2.2.1. executam suas operações em quantidades de materiais, pois os materiais tendem a ser peças discretas.

2.2.2.1.1. Fusão

2.2.2.1.2. Forjamento

2.2.2.1.3. Extrusão

2.2.2.1.4. Usinagem

2.2.2.1.5. Montagem mecânica

2.2.2.1.6. Moldagem de plástico

2.2.2.1.7. Estampagem em folha de metal

3. PROCESSOS VS PRODUÇÃO DISCRETA

3.1. PARÂMETROS E VARIÁVEIS

3.1.1. CONTÍNUOS

3.1.1.1. É a que se mantém ininterrupta durante o tempo de operação de produção.

3.1.1.2. É analógica: pode assumir qualquer valor dentro de um determinado intervalo.

3.1.1.3. Exemplo: força, temperatura, vazão, pressão, velocidade

3.1.2. DISCRETOS

3.1.2.1. Pode assumir apenas certos valores valor dentro de um determinado intervalo. Exemplo: variável binária.

3.1.2.2. Nem todas as variáveis (ou parâmetros) são binárias

3.1.2.3. Exemplo: motor ligado ou desligado, peça presente ou ausente.

3.2. TIPOS DE CONTROLE

3.2.1. COMPARAÇÃO

3.2.1.1. CONTÍNUO

3.2.1.2. DISCRETO

4. CONTROLE DE PROCESSOS POR COMPUTADOR

4.1. MONITORAMENTO DE PROCESSOS

4.1.1. os dados coletados pelo computador podem ser classificados em dados do processo, dados do equipamento, e dados do produto.

4.2. CONTROLE DE PROCESSOS

4.2.1. DIGITAL DIRETO (DCC)

4.2.1.1. certos componentes de um sistema de controle analógico convencional são substituídos pelo computador digital;

4.2.2. NUMÉRICO E ROBÓTICA (CN)

4.2.2.1. utilização do computador para dirigir uma ferramenta de usinagem por meio de uma sequência de etapas de processamento, definida por um programa de instruções. Controle Supervisório: sistema de controle que direciona e coordena as atividades de vários equipamentos.

4.2.3. SISTEMAS DISTRIBUÍDOS

4.2.3.1. conexão de vários computadores, através de um microprocessador para compartilhar e distribuir carga de trabalho do controle dos processos.

4.2.4. INTEGRAÇÃO DOS DADOS DA FÁBRICA EM EXTENSÃO EMPRESARIAL

4.2.4.1. ERP => Planejamento de Recursos Empresariais.

5. EXEMPLOS

5.1. TEMPERATURA DA ÁGUA DE UM AQUÁRIO

5.1.1. O processo (aquário) requer o controle da temperatura

5.1.2. Sensor de temperatura: constituído pelo termômetro de mercúrio

5.1.3. Controlador: estabelecido pelo acoplamento de um sistema mecânico de ajuste ao termômetro.

5.1.4. MALHA FECHADA

5.2. TANQUE DE COMBUSTÍVEL

5.2.1. MEDIÇÃO

5.2.1.1. DISCRETA

5.2.1.1.1. para GARANTIR SEGURANÇA evitando o transbordamento ou esvaziamento abaixo de determinada posição mínima..

5.2.1.2. CONTÍNUA

5.2.1.2.1. para determinar a quantidade de combustível armazenado.

6. ELEMENTOS BÁSICOS

6.1. TRANSDUTOR

6.1.1. Instrumento que recebe informações na forma de uma ou mais quantidades físicas, modifica, caso necessário, estas informações e fornece um sinal de saída resultante.

6.2. CONTROLADOR

6.2.1. Instrumento que compara a variável controlada com um valor desejado e fornece um sinal de saída a fim de manter a variável controlada em um valor específico ou entre valores determinados.

6.3. ELEMENTO FINAL DE CONTROLE (ATUADOR)

6.3.1. Instrumento que modifica diretamente o valor da variável manipulada de uma malha de controle.

6.4. TRANSMISSORES

6.4.1. são instrumentos que medem uma variável do processo e a transmitem, à distância, a um instrumento receptor, indicador, registrador, controlador ou a uma combinação destes. Existem vários tipos de sinais de transmissão: elétricos, pneumáticos e hidráulicos . TODOS ELES GERAM UM TIPO DE SINAL.

7. SENSORES

7.1. DEFINIÇÃO

7.1.1. são transdutores eletrônicos que convertem um estímulo físico (temperatura, força, pressão, deslocamento) em um sinal de saída (geralmente um sinal elétrico de tensão).

7.2. TIPOS

7.2.1. Indutivos

7.2.1.1. são equipamentos eletrônicos capazes de detectar a aproximação de peças, componentes, elementos de máquinas, etc, em substituição as tradicionais chaves fim de curso.

7.2.1.2. A detecção ocorre sem que haja o contato físico entre o acionador e o sensor, aumentando a vida útil do sensor por não possuir peças móveis sujeitas a desgastes mecânicos

7.2.1.3. Exemplo: sensores de proximidade

7.2.1.4. VANTAGENS

7.2.1.4.1. Funcionam em condições ambientais extremas;

7.2.1.4.2. Acionamento sem contato físico;

7.2.1.4.3. Alta durabilidade

7.2.1.4.4. Substituem as chaves de fim de curso.

7.2.2. Capacitivos

7.2.2.1. equipamentos eletrônicos capazes de detectar a presença ou aproximação de materiais orgânicos, plásticos, pós, líquidos, madeiras, papéis, metais, etc.

7.2.2.2. são semelhantes aos indutivos, mas diferem-se pelo princípio de funcionamento, o qual baseia-se na mudança da capacitância da placa detectora localizada na região denominada face sensível do sens

7.2.2.3. Estes sensores podem detectar praticamente qualquer tipo de material: metais, madeira, plásticos, vidros, granulados, pós-minerais (cimento, talco, etc.)

7.2.2.4. Capacitor é um componente que armazena energia num campo elétrico, acumulando um desequilíbrio interno de carga elétrica.

7.2.2.5. Os líquidos de maneira geral são ótimos acionadores para os sensores capacitivos.

7.2.2.6. VANTAGENS

7.2.2.6.1. são mais versáteis do que os indutivos, MAS são mais sensíveis a perturbações externas o que torna mais atraente usar os sensores indutivos se existirem metais a serem detectados

7.2.2.6.2. Acionamento sem contato físico.

7.2.2.6.3. Alta durabilidade quando bem aplicado

7.2.3. Fotoelétricos

7.2.3.1. manipulam a luz de forma a detectar a presença do acionador, que na maioria das aplicações é o próprio produto.

7.2.3.2. transmissão e recepção de luz infravermelha (invisível ao ser humano), que pode ser refletida ou interrompida por um objeto a ser detectado.

7.2.3.3. possuem dois circuitos básicos: um responsável pela emissão do feixe de luz (transmissor) e outro responsável pela recepção do feixe de luz (receptor)

7.2.3.4. Eles funcionam pelo princípio de emissão e recepção de feixes de luz modulada e são divididos em 3 princípios distintos: Sistema por Óticas alinhadas, Difusão e Sistema Reflectivo

7.2.4. Mecânicos

7.2.4.1. esses sensores, como o nome sugere, são interruptores ou mesmo chaves comutadoras que atuam sobre um circuito no modo liga/desliga quando uma ação mecânica acontece no seu elemento atuador.

7.2.4.2. É possível usar esses sensores de diversas formas, como para detectar a abertura ou fechamento de uma porta, a presença de um objeto em um determinado local, ou ainda quando uma parte mecânica de uma máquina está numa certa posição

7.2.5. Encoders óticos

8. OUTROS SENSORES

8.1. PRESSOSTATO

8.1.1. possui um interruptor binário semelhante ao interruptor de fim de curso, mas ativado pelo aumento de pressão do fluído.

8.2. TERMOPAR

8.2.1. baseado no efeito termoelétrico, no qual a junção de duas tiras de materiais distintos emite uma pequena tensão elétrica que é uma função da temperatura de junção.

8.3. PIRÔMETRO DE RADIAÇÃO

8.3.1. medição de temperatura sem contato. Dispositivo analógico de medição de temperatura que percebe a radiação eletromagnética na área do espectro infravermelho visível

9. ATUADORES

9.1. CONCEITO

9.1.1. é um dispositivo de hardware que converte um sinal de comando do controlador fazendo uma mudança em um parâmetro físico

9.1.2. Essa mudança normalmente é mecânica. Por exemplo, alteração de posição ou velocidade.

9.2. CATEGORIAS

9.2.1. ELÉTRICO

9.2.1.1. motores elétricos, motores de passo

9.2.2. HIDRÁULICO

9.2.2.1. utilizam fluído hidráulico para amplificar o sinal de comando do controlador. São recomendados, quando grandes forças são necessárias.

9.2.3. PNEUMÁTICO

9.2.3.1. utilizam ar comprimido como energia propulsora. São limitados a aplicações de força relativamente baixas.