Automacao - Rui Assis Homepage
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Automação • Máquinas a vapor há 2 séculos; • Controlo manual; • Automação = Controlo autónomo dos processos através de computadores ou autómatos programáveis; • Intervenção humana. 1 Rui Assis Exemplo de um processo Fabricação de café 2 Rui Assis Exemplo de um processo automatizado Portas “mágicas” de um templo Portas Fogueira Altar Depósito de água selado Depósito de ar selado Balde Contrapesos 3 Rui Assis Componentes de um sistema automatizado Distribuição Processos tecnológicos Sensores de temperatura, pressão, proximidade, etc. Computadores e autómatos programáveis Máquinas Aquisição de dados Accionadores Comando de potência Tratamento de dados Diálogo homem-máquina 4 Rede eléctrica, pneumática, hidráulica, etc. Motores eléctricos, cilindros, etc. Contactores, variadores de velocidade, etc. Interruptores, teclados, etc. Rui Assis Níveis de um sistema automatizado • Nível 1 – Máquinas e dispositivos de comando; • Nível 2 – Controlo dos dispositivos (computadores e autómatos programáveis); • Nível 3 – Gestão da produção (recolha e tratamento de dados); • Nível 4 – Gestão global (produção, armazéns, distribuição, etc.). 5 Rui Assis Grupos de automação •Dispositivos de comando e potência; •Contactores e disjuntores; •Relés; •Temporizadores; •Arrancadores; •Variadores de velocidade; •Programadores electrónicos. •Actuadores; •Eléctricos; •Pneumáticos; •Hidráulicos. 6 Rui Assis Grupos de automação •Sistemas de tratamento de dados; •Autómatos programáveis; •Redes de comunicação. •Interfaces homem-máquina; •Unidades de comando e de sinalização; •Botoneiras; •Teclados e terminais. •Dispositivos de aquisição de dados; •Processos contínuos: Sensores de fluxo, temperatura, pressão, velocidade, aceleração; •Processos discretos: Nível, composição, peso, volume, tensão, compressão, posição, presença, visão. 7 Rui Assis Grupos de automação Interruptor Inputs Outputs Motor Luz Controlador Temperatura Solenóide Caudal Embraiagem Pressão Relé Teclado Visor Interface Operador-controlador 8 Servo-motor Impressora Rui Assis Exemplo de um circuito eléctrico com lâmpada Interruptor Lâmpada Tensão (220 V; 24 V) 9 Rui Assis Exemplo de um circuito eléctrico com lâmpada Interruptor Lâmpada Tensão (220 V; 24 V) 10 Rui Assis Exemplo de um circuito eléctrico com resistência Interruptor Resistência Tensão (220 V; 24 V) 11 Rui Assis Exemplo de um circuito eléctrico com resistência Interruptor Resistência Tensão (220 V; 24 V) 12 Rui Assis Exemplo de um circuito eléctrico com bobina Interruptor Bobina Tensão (220 V; 24 V) 13 Rui Assis Exemplo de um circuito eléctrico com bobina Interruptor Bobina Tensão (220 V; 24 V) 14 Rui Assis Exemplo de um circuito eléctrico com bobina O interruptor pode ser comandado mecanicamente por um termostato, pressostato, temporizador, etc. Interruptor Bobina Tensão (220 V; 24 V) 15 Rui Assis Exemplo de um encravamento Botão START Botão STOP Núcleo Electroíman Bobina Tensão (24 V; 12 V) 16 Rui Assis Exemplo de um encravamento Botão START Botão STOP Núcleo Electroíman Bobina Tensão (24 V; 12 V) 17 Rui Assis Exemplo de um encravamento Botão START Botão STOP Núcleo Electroíman Bobina Tensão (24 V; 12 V) 18 Rui Assis Exemplo de um encravamento Botão START Botão STOP Núcleo Electroíman Bobina Tensão (24 V; 12 V) 19 Rui Assis Exemplo de um encravamento Botão START Botão STOP Núcleo Electroíman Bobina Tensão (24 V; 12 V) 20 Rui Assis Exemplo de comando e protecção de um motor eléctrico (T) Térmicos – protecção contra sobrecargas; (F) Fusíveis (ou disjuntor) – protecção contra sobreintensidades T F M 3~ 21 Rui Assis Exemplo de comando e protecção de um motor eléctrico M 3~ 22 Rui Assis Exemplo de comando e protecção de um motor eléctrico M 3~ 23 Rui Assis Exemplo de comando e protecção de um motor eléctrico M 3~ 24 Rui Assis Medição de peso Piezo-resistências comprimida traccionada comprimida 25 traccionada Sinal Ponte de Wheatstone Rui Assis Medição de temperatura Termopar Sinal Ponte de Wheatstone 26 Rui Assis Detecção de temperatura tº Termostato Bobina Tensão (220 V; 24 V) 27 Rui Assis Detecção de pressão Pressostato Bobina Tensão (220 V; 24 V) 28 Rui Assis Detecção de proximidade • Detectores de fim de curso; •Detectores ópticos: •Interrupção do feixe; E R •Reflexão do feixe. E R •Detectores indutivos; •Detectores ultrasónicos. 29 Rui Assis Retroacção ou feed-back Esquema do processo Válvula Cinta de entrada Cinta de saída Balança Diagrama de blocos Input: Peso pretendido + Válvula de controlo Processo de enchimento - Contentor cheio Sensor de peso 30 Rui Assis Retroacção ou feed-back Input – output requerido + Actuador (controlador) Output Processo Sensor 31 Rui Assis Actuadores •Válvulas de solenóide; •Relés; •Cilindros; •Motores eléctricos: •Servomotores de c.c. (controlo preciso de posição, velocidades variáveis elevadas e grandes binários); •Motores síncronos de c.a. (mono, bi ou trifásico) (velocidade constante e função da frequência, + pequeno, + leve que um motor equivalente de c.c.); •Motores de c.c.; •Motores passo a passo (tensão variável, binário e velocidade inversamente proporcionais, controlo preciso de posição); 32 Rui Assis Cilindro comandado manualmente Posição atrás 33 Rui Assis Cilindro comandado manualmente Posição à frente 34 Rui Assis Cilindro comandado manualmente e por rolete Posição atrás 35 Rui Assis Cilindro comandado manualmente e por rolete Posição atrás 36 Rui Assis Cilindro comandado manualmente e por rolete Posição à frente 37 Rui Assis Cilindro comandado manualmente e por rolete Posição atrás 38 Rui Assis Cilindro comandado por válvulas de solenóide 39 Rui Assis Transmissão de movimento • Rodas de atrito; •Engrenagens: •cilíndricas (eixos paralelos); •cónicas (eixos concorrentes); •Torsas (eixos não complanares); •Cremalheira; •Correias; •planas; •trapezóidais; •dentadas. •Correntes; •Cabos. 40 Rui Assis Transmissão de movimento Embraiagem Pratos com ferodo no intervalo Bobina Mola de tracção START Quando passa corrente na bobina, a embraiagem fecha. Quando a corrente é interrompida, a embraiagem abre devido à mola de tracção. 41 STOP Rui Assis Transmissão de movimento Embraiagem Pratos com ferodo no intervalo Bobina Mola de tracção START Quando passa corrente na bobina, a embraiagem fecha. Quando a corrente é interrompida, a embraiagem abre devido à mola de tracção. 42 STOP Rui Assis Interrupção de movimento - Embraiagem Pratos com ferodo no intervalo Mola de tracção Quando o binário resistente do veio mandado ultrapassa o binário de atrito, verifica-se escorregamento, o qual é detectado pelo sensor que desliga o motor Sensor 43 Rui Assis
