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prof. d'Avila1 Sistemas de Controle Processo Controle MediçãoAtuação.

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2 prof. d'Avila1 Sistemas de Controle Processo Controle MediçãoAtuação

3 2 Definições Medição Responsável pela transformação da grandeza que se deseja controlar num sinal que possa ser manipulado pelo sistema de controle. Atuação Responsável pela transformação do sinal de saída do controlador no sinal que possa comandar a variável de entrada do sistema que está sob controle.

4 prof. d'Avila3 Processo Operação que evolui progressivamente e que se constitui por uma série de ações controladas objetivando um particular resultado. Controle realimentado É uma operação que na presença de distúrbios, tende a reduzir a diferença entre a saída de um sistema e a entrada de referência.

5 4 Realimentação Manual

6 prof. d'Avila5 Interfaces CPU Memórias Entradas Saídas Processo MediçãoAtuador Controle Automático

7 prof. d'Avila6 Automação Industrial Conjunto de técnicas destinadas a tornar automáticos vários processos numa indústria. Comando Numérico Comando Numérico Controlador Programável Controlador Programável Sistemas CAD/CAM Sistemas CAD/CAM

8 7 Contatores e Relés contatos eletromecânicos Desvantagens Fadiga e desgaste dos contatos eletromecânicos Fadiga e desgaste dos contatos eletromecânicos Velocidade limitada Velocidade limitada Grandes Gabinetes e painéis de lógicaGrandes Gabinetes e painéis de lógica Pouco flexível à alterações de lógica Pouco flexível à alterações de lógica

9 8 Processadores Conceitos Básicos Tem como função, coletar os dados dos cartões de entrada de um CP, efetuar o processamento conforme o programa armazenado na memória, e enviar ao cartões de saída como resposta ao processamento

10 prof. d'Avila9 Unidade Central de Processamento Os fabricantes de CP utilizam dois tipos de componentes para o papel de UCP: Microprocessador Necessita de componentes periféricos para a sua operacionalização. Microcontrolador Contém incorporado a UCP, memória RAM, ROM, interface serial, paralela, contador, temporizador, circuito oscilador, etc.

11 10 Controlador Programável Equipamentos eletrônicos programáveis destinados a substituir sistemas controlados por dispositivos eletromecânicos

12 11 Características básicas de um Controlador Programável Hardware de controle de fácil e rápida programação ou reprogramação, com a mínima interrupção da produção; Hardware de controle de fácil e rápida programação ou reprogramação, com a mínima interrupção da produção; Capacidade de operação em ambiente industrial; Capacidade de operação em ambiente industrial; Sinalizadores de estado e módulos do tipo plug-in de fácil manutenção e substituição; Sinalizadores de estado e módulos do tipo plug-in de fácil manutenção e substituição; Hardware ocupando espaço reduzido e apresentando baixo consumo de energia; Hardware ocupando espaço reduzido e apresentando baixo consumo de energia;

13 12 Características básicas de um CP Possibilidade de monitoração do estado e operação do processo ou sistema; Compatibilidade com diferentes tipos de sinais de entrada e saída; Capacidade de alimentar, de forma contínua ou chaveada, cargas que consomem correntes de até 2A; Hardware de controle que permite a expansão dos diversos tipos de módulos, de acordo com a necessidade;

14 prof. d'Avila13 Características básicas de um CP Custo de compra e instalação competitivo em relação aos sistemas de controle convencionais; Possibilidade de expansão da capacidade de memória; Conexão com outros CPs através de rede de comunicação.

15 14 Histórico dos CPs Década de 60 - surgimento na indústria automobilistica americana para substituição de painéis de relés. Necessidades: Menor espaço Maior confiabilidade Maior flexibilidade Década de 70 - surgimento do microprocessador. Aumento das capacidades Variáveis analógicas Instruções aritméticas Armazenamento de dados (controle de produção) Década de 80/90- avanços na microeletrônica. Processadores mais velozes: Capacidade de comunicação (redes de Alta Velocidade) Linguagens Estruturadas Multiprocessamento

16 prof. d'Avila15 Vantagens do uso do CP Menor espaço ocupado Menor potência elétrica requerida ReutilizaçãoProgramabilidadeConfiabilidade Manutenção simplificada (autodiagnose) Flexibilidade Projeto de sistemas mais rápido Conexão com sistemas de supervisão e controle

17 prof. d'Avila16 Conceitos Básicos de CP Ponto de Entrada Ponto de Entrada Sinal recebido pelo CP, a partir de dispositivos ou componentes externos (sensores) como micro chaves, botões, termopares, etc. Ponto de Saída Ponto de Saída Sinal produzido pelo CP para acionar dispositivos ou componentes externos (atuadores) como lâmpadas, motores, solenóides, etc. Programa Programa Lógica existente entre os pontos de entrada e de saída que executa as funções desejadas.

18 prof. d'Avila17 + _ Acoplamento Mecânico Eixo do Potenciômetro e engrenagem Sistema Controlador de Posição Servo Posicionador

19 Amplificador Operacional + + _ _ v1v1 v1v1 v2v2 v2v2 vovo vovo v o = A (v + - v - ) v 1 = Tensão Aplicada à Entrada Não Inversora v 2 = Tensão Aplicada à Entrada Inversora A = Ganho de Tensão em Malha Aberta v o = Tensão de Saída v 1 = Tensão Aplicada à Entrada Não Inversora v 2 = Tensão Aplicada à Entrada Inversora A = Ganho de Tensão em Malha Aberta v o = Tensão de Saída

20 Fonte Simétrica + + _ _ v+v+ v+v+ v-v- v-v- vovo vovo V+ V- V+ = Tensão de Alimentação Positiva V- = Tensão de Alimentação Negativa

21 Amplificador Inversor + + _ _ R1R1R1R1 R2R2R2R2 VoVoVoVo ViViViVi V o = - ( R 2 / R 1 ) V i

22 + + _ _ R2R2 R1R1 Amplificador Não-inversor V o = (1 + R 2 / R 1 ) V i


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