PDF das Aulas 4

Automação Industrial
AULA 04:
Sensores e atuadores
OBJETIVO:
Apresentar os sensores e atuadores mais
utilizados nos projetos de automação..
Prof. Eduardo Bento Pereira
Departamento de Engenharia elétrica
1/2012
Automação Industrial
A pirâmide de automação
Nível 5:
Nível 4:
Gerenciamento de “planta”
Nível 3:
Supervisão
Nível 2:
Nível 1:
Gerenciamento
corporativo
Sensores digitais e analógicos
Atuadores (válvulas, cilindros,
inversores de frenquência, servo
motores )
Controle
Dispositivos de campo, sensores e atuadores
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Automação Industrial
Sensores discretos: chaves fim de curso
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Automação Industrial
Sensores discretos: chaves fim de curso
Sensores são dispositivos construídos
para detectar a presença ou passagem
de materiais metálicos ou não metálicos,
por proximidade ou aproximação, sem
con-tato físico.
Sensor
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Automação Industrial
Sensores discretos: chaves fim de curso
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Automação Industrial
Sensores discretos: saída pnp e npn
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Automação Industrial
Sensores discretos: indutivo
Prof. Eduardo Bento Pereira
Um sensor de proximidade indutivo é
composto de um circuito oscilador LC,
um avaliador de sinais, e um
amplificador chaveado. A bobina deste
circuito oscilador gera um campo
alternado eletromagnético de alta
freqüência.
Este campo é emitido pela face
detectora do sensor.
Quando um objeto metálico se
aproxima da parte sensora, são geradas
correntes parasitas (correntes de
Foucault).
As perdas resultantes retiram energia
do circuito oscilador e reduzem as
oscilações.
O avaliador de sinais, depois do circuito
oscilador
LC,
converte
estas
informações em um sinal limpo.
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Automação Industrial
Sensores discretos: indutivo
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Automação Industrial
Sensores discretos: indutivo
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Automação Industrial
Sensores indutivos: aplicação
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Automação Industrial
Sensores discretos: capacitivo
Baseia-se na geração de um campo elétrico,
desenvolvido por um oscilador controlado por
capacitor.
O lado sensível de um sensor capacitivo é
formado por dois eletrodos metálicos dispostos
concentricamente conectadas
em uma
ramificação de alimentação de um oscilador de
alta freqüência sintonizado de tal maneira que
não oscilem quando a superfície está livre.
Quando um objeto se aproxima da face ativa do
sensor, ele entra no campo elétrico sob a
superfície do eletrodo e causa uma mudança na
capacitância do conjunto, ocorrendo uma
oscilação com uma amplitude tal que seja
detectada por um circuito e convertida em um
comando de chaveamento.
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Automação Industrial
Sensores discretos: capacitivo
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Automação Industrial
Sensores capacitivos: aplicação
papel
Detecção de fim de papel em uma gráfica.
sensor
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Automação Industrial
Sensores discretos: ótico por difusão
O transmissor e o receptor são montados na mesma unidade. O acionamento da saída
ocorre quando o objeto a ser detectado entra na região de sensibilidade e reflete para o
receptor o feixe de luz emitido pelo transmissor.
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Automação Industrial
Sensores discretos: ótico por difusão
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Automação Industrial
Sensores discretos: ótico retroreflexivo
O transmissor e o receptor são montados em uma única unidade. O feixe de luz chega ao
receptor após a incidência em um espelho e o acionamento da saída ocorre quando o
objeto interrompe o feixe.
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Sensores discretos: ótico retroreflexivo
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Automação Industrial
Sensores discretos: unidirecionais ou barreira
O transmissor e o receptor são montados separadamente. O feixe de luz chega ao
receptor diretamente e o acionamento da saída ocorre quando o objeto interrompe o
feixe.
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Automação Industrial
Sensores discretos: unidirecionais ou barreira
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Automação Industrial
Sensores discretos: magnético
Os
sensores
de
proximidade
magnéticos são caracterizados pela
possibilidade de grandes distâncias
de chaveamento, disponíveis com
sensores de pequenas dimensões .
Eles detectam objetos magnéticos
(normalmente ímãs permanentes)
que são usados para disparar o
processo de chaveamento.
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Automação Industrial
Sensores magnéticos: aplicações
Detecção de objetos através de recipientes ou tubos de plástico.
Detecção de objetos em meios agressivos através de paredes de proteção
de Teflon .
Detecção de objetos em áreas de altas temperaturas.
Reconhecimento de códigos com a utilização de ímãs.
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Automação Industrial
ATIVIDADE 2
Dispositivo
Levantar 4 tipos de sensores discretos utilizados na automação
industrial que não foram apresentados na listagem da aula de hoje.
Preencher a tabela abaixo com os mesmos.
Fabricante
Nome:
Prof. Eduardo Bento Pereira
Aplicação
Site
Matrícula:
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Automação Industrial
Sensores analógicos
Sensores analógicos são utilizados na medição de grandezas físicas.
• Temperatura;
• Pressão;
• Vazão;
• Nível;
• Velocidade;
• Opacidade;
• calorias;
• concentração de gases;
• etc.
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Automação Industrial
Sensores analógicos: transdutor
Célula de carga
Termoresistência
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Automação Industrial
Variáveis analógicas
Variável medida = PV
Valor desejado = SP
Erro = PV - SP
Saída do controlador = f(Erro,z)
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Automação Industrial
Sensores analógicos na malha de controle
MV
SP
Elemento
Final
Controle
Planta
PV
Transmissor
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Elemento
Primário
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Automação Industrial
Referências de sites nacionais:
www.sense.com.br
www.sick.com.br
www.metaltex.com.br
www.siemens.com.br
www.smar.com.br
www.schneider.com.br
www.yokogawa.com.br
www.emersonprocess.com.br
www.rockwellautomation.com.br
www.weg.com.br
www.novus.com.br
www.elipse.com.br
www.softbrasil.com.br
www.ecil.com.br
www.consistec.com.br
www.iope.com.br
www.altus.com.br
http://www.contemp.com.br/
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Automação Industrial
Leitura para próxima aula:
Sensores e atuadores
Obrigado!
“Tudo posso naquEle que me fortalece” Fl 4, 13
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