00 - Fundamentos de Automação - Aula I - Introdução

7/16/2019 00 - Fundamentos de Automação - Aula I - Introdução

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APRESENTAÇÃ O

Caio de Almeida

TÉCNICO EM ELETRÔNICA (ETPC)

TÉCNICO DE SIDERURGIA (ETPC)

ENGENHARIA PRODUÇÃ O (UBM)

INSTRUMENTAÇÃ O (IBP)

AUTOMAÇÃ O (ROCKWELL AUTOMATION E SIEMENS)

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FUNDAMENTOS DE AUTOMAÇÃ O

AULA I



CONTEÚDO PROGRAMÁTICO CURSO DE 195 HORAS /AULA

ATUADORES

• Hid ráulicos , Pneumáticos , Elet ro -hid ráu lic os , Elet ro -pn eumáticos,

Elétr icos , Con tato res , Res is tênc ias , Moto res , Inter faces,

• Identif icação dos term inais e estado de fu nc ionamento ;

• Ins talação e tes tes de func io nalid ade;

SENSORES

• Temperatu ra, Pressão, Veloc id ade, Vazão, Pos ição, Capac it iv os ,

Induti vos, Fotoelétr ic o ,

• Identif icação dos term inais e estado de fu nc ionamento ;

• Ins talação e tes tes de func ionalid ade. 2

AULA I




CONTEÚDO PROGRAMÁTICO CURSO DE 195 HORAS /AULA

CONTROLADORES LÓGICO PROGRAMÁVEIS

• Estru tura interna, Princípio de fun cio namento, Componentes d e

um CLP, Ling uagens de p rogramação normalizadas, Fluxo gramas

e l is tas de tarefas , Programação básica.

• Ins talação e tes tes de func io nalid ade.

ELEMENTOS ROBÓTICOS

• Compon entes de um sistema robótico, Graus de liberdade,

Envelope de trabalho , Tipo s de ferramentas, Inst alação de robôs,

Con figu rações dos parâmetros de fun cio namento,


3

AULA I




CONTEUDO PROGRAMÁTICO CURSO DE 195 HORAS /AULA

CONECTIVIDADE ENTRE DISPOSITIVOS DE AUTOMAÇÃ O

• Con ectiv idade físi ca e lógica, Redes in du st riais , Fundamento s

tecno lógico s para ins talação, Ap lic ações, Protoco los de redes

indus tr iais , Conect iv idade v ia rádio -frequência (RF),


EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS DE AUTOMAÇÃ O

• Prin cípio de fun cion amento de: Inv ersores de frequênc ia,

Con verso res CA /CC, Sist emas de visão,

• Ins ta lação, parametr ização e tes tes de fu nc io nalidade.4

AULA I




METODO AVALIATIVO 2 TRABALHOS EM GRUPO (*t1 +*t2) = 20%

2 TRABALHOS INDIVIDUA IS EM SALA = (*t3 + *t4) = 20%

2 AVALIAÇÕES DE CONSULTA = (*a1 + a2*) = 60%

SOMA Ʃ = (*a1+*a2) + (*t1+*t2) + (*t3 +*t4) = NOTA FINAL

PENÚLTIMA AULAFECHAMENTO DE PENDÊNCIAS

NOTAS DE RECUPERAÇÃ O (1 AVAL IAÇÃ O DE CONSULTA = 100%)

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AULA I




Introdução

A importância das técnicas de comando

Linguagem uniforme

Definição e denominações da regulagem e

comando

Fundamentos são válidos para todos os

campos (independem da energia ou

equipamento)


AULA I

Técnicas de Comando



Definições para “Comando”provenientes de literatura técnica

Definição 1

“Dispositivos que servem para acionar

grandes energias utilizando outrasmenores”

FUNDAMENTOS DE AUTOMAÇÃ O AULA I




Definição 2

“Conjunto de elementos, com os quais é

modificada automaticamente a potência de

uma máquina ou seu funcionamento”





Definição 3

“Elementos que transmitem a energia ou

movimento, com o fim de registrar a variação

do estado de funcionamento ou acionar outro

elemento”





Definição 4

“Influência de seqüência que não podem ser

acionada diretamente por intervenção

humana”




“Comandar e controlar, é o fenômeno gerado nointerior de um sistema, durante o qual um ou

vários parâmetros considerados como entrada,

atuam segundo leis próprias do sistema, outros

parâmetros considerados saída”

Deutsches Institut für Normung – DIN

Instituto Alemão de Normalização


Definição para “Comando”conforme Norma DIN 19226



Definição para “Comando”conforme Norma DIN 19226




Exemplo de técnica de comando Malha aberta




Técnica de comando sem regulagemMalha aberta




Definição de “Regulagem”(conforme Norma DIN 19226)

“Regulagem é o fenômeno mediante o qual o

parâmetro de saída é constantemente

comparado com outro de referência, resultandonuma ação corretiva através do parâmetro de

entrada.”




Exemplo de técnica com regulagem – Malha fechada




Exemplo de técnica com regulagem Malha Fechada




Cadeia de comando

Sensores, botoeiras, fim de cursode came ou rolete, barreiras

pneumáticas ou fotoelétricas,

pedais

Motores, cilindros, atuadores

Válvulas, contatores de potência

Válvulas, relés, CLP, contatores. Elementos de

Controle

Elementos de

Comando

Elementos deTrabalho

Elementos desinais



Sinais

“Informações que representam valores ou

variações de uma característica física”

Tipos

– Sinal analógico

– Sinal Discreto – Sinal Digital

– Sinal Binário




Sinal analógico Representa ponto por ponto, diferentes

informações, dentro de uma faixa contínua.

Exemplo: Evolução de temperatura em

termômetros




Sinal discreto Parâmetro de informação que admite uma

quantidade finita de valores, sem relação entre

os mesmos.

•Exemplos:

Densidade de

tráfego conformeas horas




Sinal digital Valores de parâmetros de informação definidos e

múltiplos de um número inteiro da unidade base E

Exemplo: Medidor digital, contador,

relógio digital




Sinal Binário

Possui apenas dois parâmetros – Aberto ou Fechado

– 0 ou 1

– Sim ou não

– Ligado ou Desligado

– Faixa de valores




Sinal Binário Técnica de regulagem ►sinal analógico

Técnica de comando ►sinal digital

Faixa de valores é necessário atribuir forma inequívoca:

faixa de segurança para evitar interferências




Tipos de comandos conforme tipo de

informações(conforme DIN 19237)

Comando

Comando Analógico

ComandoDigital

ComandoBinário




Tipos de comandos segundo tratamento

de sinais (conforme DIN 19237)

COMANDO

Comando

Síncrono

Comando

Assíncrono

Comando

Seqüencial

Comando

Combinatório

Comando seqüencial

Temporizado

Comando seqüencial

Dependente da Operação




Comando Síncrono O processamento de sinais realiza-se em

sincronismo com um sinal do ciclo




Comando Assíncrono

Trabalha sem sinal de

ciclo. As modificaçõesdo sinal são

produzidas apenas

pela alterações dos

sinais de entrada




Comando combinatório Associa as condições dos sinais de entrada e certas

condições de saída (interligações tipo Boole)


FUNDAMENTOS DE AUTOMA O



Comando sequência programada

Desenvolvimento forçado por passo em função

das condições de comutação.

– Saltos, loops e ramificações





Comando sequencial em função do

tempo

Desenvolvimento decomutação depende

somente do tempo

– Temporizadores,

esteiras comvelocidades

invariáveis





Formas de energia Disponíveis Possibilidade de conversão de sinais de uma forma de

energia em outra

Escolha ideal – Ponto de vista técnico

– Ponto de vista econômico

Dificuldade na prática – Meio ambiente

– Pessoal de manutenção disponível – Local de montagem

– Especialização dos técnicos

A solução ideal pressupõe conhecimentos de todas asalternativas





Formas de energia para as partes detrabalho

Eletricidade Hidráulica

Pneumática






Eletricidade Hidráulica

Pneumática






Eletricidade

Hidráulica

Pneumática





Critérios para escolha Força

Trajetória

Tipo de movimento (retilíneo, rotativo,etc)

Velocidade

Dimensões construtivas

Durabilidade e sensibilidade

Segurança de funcionamento

Custo de energia

Capacidade de regulagem

Facilidade de manejo

Armazenamento





Comparação dos meios de trabalho Forças lineares

– P: Força limitada pelo uso de baixas pressões. – H: Grandes forças com a utilização de pressões

elevadas.

– E: Baixo rendimento e força, não permite sobrecarga,

grande consumo em marcha em vazio.

Força: é uma grandeza que tem a capacidade de vencer

a inércia de um corpo



http://pt.wikipedia.org/wiki/In%C3%A9rcia

http://pt.wikipedia.org/wiki/In%C3%A9rcia



Torque:

– P: Pequeno com possibilidade de travamento sem

prejuízo de aumento de consumo – H: Muito Alto, travamento com alto consumo de energia.

– E: Alto, mas mínimo quando parado e em certos casos

sem possibilidade de travamento.

Torque: A grandeza física associada ao movimento de

rotação de um determinado corpo em razão da ação de

uma força.


Comparação dos meios de trabalho




Movimento Linear:

– P: simples obtenção, alta v, alta a, controle com limitações

– H: Simples obtenção, menores v e a, melhor controle.

– E: obtenção difícil, deve ser usado elementos mecânicos, no

caso de pequenos cursos.

Movimento: o movimento consiste numa mudança de posição de

um corpo






Movimento Rotativo ou Basculante:

– P: Altas rotações, baixa potência (500.000 rpm),

basculante caro, baixo rendimento, custo elevado de

energia

– H: Altos torques, bom controle, baixas rotações

– E: larga faixa de potência, bom controle, rotações

limitadas






Controle e Regulagem:

– P: Força e velocidade reguláveis com facilidade

– H: Maior precisão que a pneumática

– E: Controle Preciso e sofisticado, custos elevados






Acúmulo e transporte de energia

– P: Fácil acúmulo e transporte até 1000 m, baixo

custo

– H: Acúmulo limitado, tubulações até 1000m – E: Acúmulo difícil e caro para grande quantidade.

Não tem problema a grandes distâncias.






Influência do meio ambiente – P: Suporta variação de temperatura, não há risco de

explosão em ambientes inflamáveis

– H: Sensível à temperatura, vazamento risco de fogo

e contaminação por sujeira

– E: Relativa sensibilidade a temperatura, risco de

explosão em certos ambientes






Custo da energia (relativo)

– P: Alto

– H: Alto

– E: Baixo






Manuseio

– P: com rápidas instruções manuseia-se o

equipamento sem grandes riscos

– H: Necessários cuidados (alta pressão)

– E: Risco Alto (choque)






Geral – P: elementos seguros contra sobre-cargas, ruídos

desagradáveis sem silenciadores

– H: elementos seguros contra sobre-cargas, muito

ruído) – E: Elementos não seguros contra sobre-cargas.

Custo elevado para obter segurança.






Formas de Energias paraElementos elementos de Comando

Mecânica Elétrica (eletrotécnica)

Eletrônica

Pneumática de pressão normal

Pneumática de baixa pressão

Hidráulica





Confiabilidade dos elementos

Sensibilidade das influências ambientais Facilidade de comutação

Velocidade na transmissão do sinal

Durabilidade

Dimensões

Formação do pessoal

Segurança de trabalho dos elementos


Comparação dos meios de comando





Velocidade de sinal

– Eletricidade: muito alta. Velocidade da luz

– Eletrônica: muito alta. Velocidade da luz

– Pneumática de pressão normal: aproximadamente40-70 mls.

– Pneumática de pressão baixa : normalmente 100-200

mls. Parcialmente velocidade do som.






Distância de comando

– Eletricidade: praticamente ilimitada. – Eletrônica: praticamente ilimitada.

– Pneumática de Pressão normal : limitada pela velocidade

do sinal.

– Pneumática de Pressão baixa : limitada pela velocidade dosinal.





Tempo de comutação

– Eletricidade: > 10 ms

– Eletrônica: << 1 ms .

– Pneumática de Pressão normal : > 5 ms Pneumáticade Pressão baixa : > 1 ms







Condições ambientais

– Eletricidade: Sensível a influências do ambientecomo poeira, umidade, etc

– Eletrônica: Muito sensível a influências do ambientecomo poeira, umidade, campos de interferênia

– Pneumática: de pressão normal: Bastante insensívela influências do meio ambiente. Com ar de trabalholimpo, durabilidade bastante alta.

– Pneumática de pressão baixa: Insensível ainfluências do ambiente Sensível ao ar poluído e sujo






Tipo de sinal

– Eletricidade: Digital

– Eletrônica: Digital e Analógica

– Pneumática de pressão normal: DigitalPneumática de pressão baixa: Digital e

Analógica






Emissores de sinal

– Eletricidade: Contactores / relés

– Eletrônica: válvulas / transistores

– Pneumática de pressão normal:

válvulas distribuidoras – Pneumática de pressão baixa:

Elementos estáticos e dinâmicos





Fim...


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