Automação Máquinas a vapor há 2 séculos; Controlo manual;

Automação Máquinas a vapor há 2 séculos; Controlo manual;
Automação = Controlo autónomo dos processos através de computadores ou autómatos programáveis; Intervenção humana.

Exemplo de um processo Fabricação de café

Exemplo de um processo automatizado Portas “mágicas” de um templo
Fogueira Altar Depósito de ar selado Depósito de água selado Balde Contrapesos

Componentes de um sistema automatizado
Rede eléctrica, pneumática, hidráulica, etc. Distribuição Máquinas Accionadores Tratamento de dados Aquisição de dados Comando de potência Diálogo homem-máquina Processos tecnológicos Motores eléctricos, cilindros, etc. Sensores de temperatura, pressão, proximidade, etc. Contactores, variadores de velocidade, etc. Computadores e autómatos programáveis Interruptores, teclados, etc.

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.).

Grupos de automação Dispositivos de comando e potência; Actuadores;
Contactores e disjuntores; Relés; Temporizadores; Arrancadores; Variadores de velocidade; Programadores electrónicos. Actuadores; Eléctricos; Pneumáticos; Hidráulicos.

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.

Interface Operador-controlador
Grupos de automação Interruptor Luz Temperatura Caudal Pressão Teclado Inputs Outputs Motor Servo-motor Solenóide Embraiagem Relé Visor Impressora Controlador Interface Operador-controlador

Exemplo de um circuito eléctrico com lâmpada
Tensão (220 V; 24 V) Lâmpada Interruptor

Exemplo de um circuito eléctrico com resistência
Tensão (220 V; 24 V) Resistência Interruptor

Exemplo de um circuito eléctrico com resistência
Tensão (220 V; 24 V) Interruptor Resistência

Exemplo de um circuito eléctrico com bobina
Tensão (220 V; 24 V) Bobina Interruptor

Tensão (220 V; 24 V) Interruptor Bobina

O interruptor pode ser comandado mecanicamente por um termostato, pressostato, temporizador, etc. Tensão (220 V; 24 V) Bobina Interruptor

Exemplo de um encravamento
Tensão (24 V; 12 V) Botão STOP Botão START Electroíman Bobina Núcleo

Exemplo de comando e protecção de um motor eléctrico
(T) Térmicos – protecção contra sobrecargas; (F) Fusíveis (ou disjuntor) – protecção contra sobreintensidades T F

Exemplo de comando e protecção de um motor eléctrico
3 ~

Medição de peso Piezo-resistências Sinal traccionada comprimida
Ponte de Wheatstone

Medição de temperatura
Termopar Sinal Ponte de Wheatstone

Detecção de temperatura
Tensão (220 V; 24 V) Bobina Termostato tº

Detecção de pressão Tensão (220 V; 24 V) Bobina Pressostato

Detecção de proximidade
Detectores de fim de curso; Detectores ópticos: Interrupção do feixe; E R Reflexão do feixe. R E Detectores indutivos; Detectores ultrasónicos.

Retroacção ou feed-back
Cinta de saída Cinta de entrada Esquema do processo Válvula Balança Input: Peso pretendido Contentor cheio Válvula de controlo Processo de enchimento Sensor de peso Diagrama de blocos + -

Retroacção ou feed-back
Actuador (controlador) Processo Sensor + - Output Input – output requerido

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);

Cilindro comandado manualmente
Posição atrás

Cilindro comandado manualmente
Posição à frente

Cilindro comandado manualmente e por rolete
Posição atrás

Posição à frente

Posição atrás

Cilindro comandado por válvulas de solenóide

Transmissão de movimento
Rodas de atrito; Engrenagens: cilíndricas (eixos paralelos); cónicas (eixos concorrentes); Torsas (eixos não complanares); Cremalheira; Correias; planas; trapezóidais; dentadas. Correntes; Cabos.

Transmissão de movimento - Embraiagem
Pratos com ferodo no intervalo Bobina START STOP Mola de tracção Quando passa corrente na bobina, a embraiagem fecha. Quando a corrente é interrompida, a embraiagem abre devido à mola de tracção.

Transmissão de movimento - Embraiagem
Bobina START STOP Mola de tracção Pratos com ferodo no intervalo Quando passa corrente na bobina, a embraiagem fecha. Quando a corrente é interrompida, a embraiagem abre devido à mola de tracção.

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

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