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PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2010 1 PCS 2038 – Conceitos Gerais.

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1 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de PCS 2038 – Conceitos Gerais de Automação Sensores Aplicação a Processos Aula 5 Bruno Toshiaki Maeda Trevelim Marcio Massaki Horoiwa

2 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Construção e implementação dos processos automáticos; •Simplificação do trabalho manual; •Melhoria na produtividade e qualidade; •Valorização de outras atividades. Automação SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO

3 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Mecanização (3500 a.C.) : Invenção da roda; •Século XVIII: Revolução Industrial; •Década de 20: Henry Ford (linhas de montagem); •Década de 60: Microeletrônica (CLP’s); •Década de 90: Computadores (SCADA). História da Automação SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO

4 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Sistema de Controle SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO

5 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Processo: procedimento de manufatura; •Sensor: fornece informação sobre o sistema; •Controlador: responsável pelo acionamento dos atuadores; •Atuador: realiza o trabalho sobre o processo. Sistema de Controle SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO

6 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Elemento que fornece informação sobre o sistema; •Transdutor específico; •Pode indicar variáveis físicas (pressão, temperatura, velocidade) ou estados do sistema (posicionamento). O Que é? SENSOR

7 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de o Cinemáticos •Posição •Orientação •Velocidade •Aceleração •Proximidade o Dinâmicos •Conjugado •Força •Tato o Outros •Presença •Som •Luz •Temperatura •Tensão e corrente •Pressão •Umidade •Nível e Fluxo Tipos SENSOR

8 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de o Absoluta ou Relativa. o Linear ou Angular. o Pode ser: •Proximidade Indutivo •Proximidade Capacitivo •De Campo Magnético •Transformador E •Potenciométrico •Encoders •Ultrassônico SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

9 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Mais comuns; •Limitado entre uma certa faixa, assume infinitos valores intermediários; •Resistência, capacitância, tensão, etc; •Sensor “ideal” – variação linear. Analógicos SENSOR

10 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Níveis bem definidos; •Simples •2 estados (1 ou 0). •Complexos •Avança em “degraus”; •Serial, PWM, etc. Digitais SENSOR

11 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Digital x Analógico SENSOR

12 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Chave digital SENSOR

13 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Sensor digital mais simples; •Calculadoras, celulares, TVs, teclados, etc; Chave digital SENSOR

14 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Chaves DIP SENSOR

15 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Chave “tact-switch” SENSOR

16 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Chaves de “fim-de-curso” SENSOR

17 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Chave magnética SENSOR

18 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de LDR – Light Dependent Resistor SENSOR

19 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Semicondutor sulfeto de cádmio (CdS); •Diminuição da resistência elétrica com o aumento da luminosidade; •Iluminação pública, câmeras, controle de luminosidade, etc. LDR – Light Dependent Resistor SENSOR

20 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de LDR

21 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Potenciômetro Sensor de Posição

22 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Robôs e equipamentos industriais; •Monitoração da suspensão de automóveis; •Divisor de tensão variável; •Angular, linear ou multivolta. Potenciômetro SENSOR

23 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Potenciômetro SENSOR

24 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Potenciômetro SENSOR

25 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de SENSOR

26 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Acelerômetro SENSOR

27 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Air-Bags; •Sismômetros; •Estabilização de imagens; •Velocidade e distância percorrida por um atleta; •Proteção em HDs; •Celulares, Video-games, etc. Acelerômetro SENSOR

28 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Tensão •Materiais piezoelétricos; •Cristais microscópicos. •Capacitância •Três placas formando dois capacitores. Acelerômetro SENSOR

29 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Acelerômetro

30 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Acelerômetro

31 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Acelerômetro •Um, dois ou três eixos; •Valor limite; •HD – 2g •Air Bag – 200g •Sensibilidade; •Largura de banda. Características

32 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Acelerômetro

33 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Acelerômetro

34 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Acelerômetro

35 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Acelerômetro

36 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Acelerômetro

37 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Sensor de Proximidade Indutivo SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

38 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Sensor de Proximidade Indutivo SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

39 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Sensor de Proximidade Indutivo SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

40 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de o Características: •Não possuem peças móveis •Atuam sem contato físico •Totalmente vedados •Repetibilidade •Substituem as chaves de fim-de-curso e micro-chaves Sensor de Proximidade Indutivo SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

41 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de o Aplicações: •Controle de presença •Fim de curso •Detecção de passagem e posicionamento •Contagem Sensor de Proximidade Indutivo SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

42 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de o Sua utilização é recomendada quando: •Velocidade de funcionamento elevada •Condições ambientais severas •Peças a serem detectadas são pequenas ou frágeis Sensor de Proximidade Indutivo SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

43 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Sensor de Proximidade Indutivo SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

44 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Sensor de Proximidade Capacitivo SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

45 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de o Utilização: •Detecção de materiais metálicos e não-metálicos Sensor de Proximidade Capacitivo SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

46 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de o Aplicações: •Controle de nível em silos •Contagem •Detecção de fluidos Sensor de Proximidade Capacitivo SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

47 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Sensor de Proximidade Capacitivo SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

48 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Sensor de Proximidade Capacitivo SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

49 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Sensor de Proximidade Capacitivo - Dielétricos SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO

50 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Sensor de Proximidade Capacitivo - Dielétricos SENSOR: POSIÇÃO / DESLOCAMENTO Maior constante dielétrica ou Menor distância Maior Capacitância

51 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de o Detecção de objetos em seu feixo de ação o Pode ser: •Óptico  Retro-reflexão  Barreira  Reflexão difusa  Cabos de fibra óptica •Infravermelho  Ativo  Passivo •Barreira Ultrassônica SENSOR: PRESENÇA

52 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Óptico SENSOR: PRESENÇA

53 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Óptico SENSOR: PRESENÇA

54 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Óptico por difusão / retro-reflexão SENSOR: PRESENÇA

55 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Óptico por Barreira SENSOR: PRESENÇA

56 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Fibra óptica SENSOR: PRESENÇA

57 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Infravermelho Ativo SENSOR: PRESENÇA

58 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Infravermelho Passivo SENSOR: PRESENÇA

59 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de o Componentes sensíveis à variações de temperatura o Podem ser: •Termistores (Thermally Sensitive Resistor)  PTC (Positive Temperature Coefficient)  NTC (Negative Temperature Coefficient) •Termopares •Termoresistência •Par Bimetálico •Sensores Eletrônicos  Diodos e Transistores  Circuitos Integrados SENSOR: TEMPERATURA

60 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Termistores SENSOR: TEMPERATURA

61 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de o Resistores termicamente sensíveis o Extremamente sensíveis à pequenas variações de temperatura o PTC ou NTC Termistores SENSOR: TEMPERATURA

62 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Termistores

63 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de PTC Termistores o Proteção contra excesso de corrente.

64 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de o Aplicações: •Sistemas de detecção e alarmes contra incêndios; •Medicina: termômetros; •Regulação de temperatura: congeladores, fornos elétricos, sistemas de aquecimento e ar-condicionado; •Veículos: monitoração da termperatura do motor, líquido de arrefecimento e lubrificantes. Termistores SENSOR: TEMPERATURA

65 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de Aplicação nos automóveis SENSOR

66 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Motor do carro •Sistema de Alarme •Air Bags •Sistema de Classificação de Ocupantes (OCS) •Auxílio na condução •Conforto dos ocupantes Aplicação dos Sensores Sensores nos automóveis

67 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •Sensor de massa do Fluxo de ar •Sensor de oxigênio •Sensor de posição do acelerador •Sensor de temperatura da água •Sensor de voltagem •Sensor de rotação do motor Alguns exemplos de aplicação Sensores do motor dos automóveis

68 PCS2938 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de 2009PCS2038 – Conceitos Gerais de Automação 1º Quadrimestre de •http://www.automacoes.com/2008/12/histrico-da-automao-industrial.html •http://www.cwbookstore.com.br/cet_ta.cfm •http://automagate.com.br/?p=12 •http://pt.wikipedia.org/wiki/Revolu%C3%A7%C3%A3o_Industrial •http://pt.wikipedia.org/wiki/Henry_Ford •http://literature.rockwellautomation.com •http://www.maxwellbohr.com.br/downloads/Tutorial%20Eletronica%20- %20Aplicacoes%20e%20funcionamento%20de%20sensores.pdf Referências SENSORES


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