A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Automação Industrial Capítulo 2 – Telemetria Prof.ª Patricia Pedroso Estevam Ribeiro 02 e 03 / 05/ 2014 1.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Automação Industrial Capítulo 2 – Telemetria Prof.ª Patricia Pedroso Estevam Ribeiro 02 e 03 / 05/ 2014 1."— Transcrição da apresentação:

1 Automação Industrial Capítulo 2 – Telemetria Prof.ª Patricia Pedroso Estevam Ribeiro 02 e 03 / 05/

2 Introdução Telemetria: – é uma tecnologia que permite a medição e comunicação de informações de interesse do operador ou desenvolvedor de sistemas. – Antigamente esses dados eram sinais pneumáticos que circulavam em uma malha de controle. Depois, com o desenvolvimento tecnológico, vieram os sinais analógicos e hoje tem-se os sinais digitais. 2

3 Introdução – A nível industrial os sinais digitais começaram a aparecer a partir da década de 70. Hoje já são bastante comuns, estando presente nos protocolos HART, Modbus, Fieldbus, etc. – A palavra é de origem Grega onde tele = remoto e metron = medida. – Sistemas que necessitam de instruções e dados enviados à eles para que sejam operados, requerem o correspondente a telemetria, o telecomando. 3

4 Introdução 4

5 Vantagens da Telemetria – Os instrumentos agrupados podem ser consultados mais fácil e rapidamente, possibilitando uma visão conjunta do desempenho da unidade. – Podemos reduzir o número de operadores com simultâneo aumento da eficiência do trabalho. – Cresce, consideravelmente, a utilidade e a eficiência dos instrumentos em face das possibilidades de pronta consulta, manutenção e inspeção, em situação mais acessível, mais protegida e mais confortável 5

6 Transmissores Definição: – Os transmissores são instrumentos que medem uma variável do processo e a transmitem, a distância, a um instrumento receptor, indicador, registrador, controlador ou a uma combinação destes. Existem vários tipos de sinais de transmissão: pneumáticos, elétricos, hidráulicos e eletrônicos e digitais. 6

7 SINAIS PNEUMÁTICOS – Sinais Típicos: 3 a 15 PSI / 3 a 27 PSI / 0 a 30 PSI. – Países com Sistema Métrico: 0,2 a 1,0 kgf/cm 2. – Nas válvulas: 0,6 a 1,4 kgf/cm 2 ou 0,8 a 2,4 kgf/cm 2. – Linhas de Transmissão: As linhas de transmissão pneumáticas são constituídas de tubos de cobre ou vinil de 1/4" (diâmetro externo). Em casos especiais (atmosferas oxidantes), usam-se tubos de aço inox. A distância prática para transmissão do campo para o painel é de aproximadamente 150m. Para distâncias superiores, é recomendável intercalar relés pneumáticos (amplificadores) a cada 100m a fim de atenuar os retardas de transmissão. Considera-se viável, a transmissão pneumática até a distância de 500m. 7

8 Transmissores Pneumáticos – Podemos, entretanto, encontrar transmissores com outras faixas de sinais de transmissão. Por exemplo: de 20 a 100kPa. – Nos países que utilizam o sistema métrico decimal, adotam-se as faixas de 0,2 a 1kgf/cm2 que equivalem, aproximadamente, de 3 a 15psi. O alcance do sinal no sistema métrico é cerca de 5% menor que o sinal de 3 a 15psi. 8

9 SINAIS ANALÓGICOS – Sinais Típicos: 4 a 20mA / 10 a 50 mA / O a 20 mA / 1 a 5 V / 0 a 5 V / 0 a 10V. – Linhas de Transmissão: As linhas de transmissão para instrumentação eletrônica, são constituídas geralmente de fios de cobre flexível com isolamento de até 600 Volts. Os sinais DC contínuos eliminam a possibilidade de capturar perturbações eletromagnéticas podendo utilizar 2 fios blindados. – Zero Vivo: Utilizado quando adotamos o nível mínimo de 4 mA, oferece a vantagem de podermos detectar uma avaria (rompimento de um dos fios), que provocaria a queda do sinal abaixo de 0%. Note também, que o nível mínimo do sinal pneumático não é zero e sim 3PSI, deste modo, consegue-se calibrar corretamente o instrumento, comprovando essa calibração como por exemplo no caso de um transmissor pneumático de temperatura de range O a 150°C onde o sensor estivesse com O°C e o sinal de saída em 1 PSI, o mesmo visivelmente seria possível detectar sua descalibração. Se o nível mínimo fosse O PSI, não seria possível fazer esta comprovação rapidamente. 9

10 Transmissores Eletrônicos – Os transmissores eletrônicos geram vários tipos de sinais em painéis, sendo os mais utilizados: 4 a 20 mA, 10 a 50 mA e 1 a 5 V. – A relação de 4 a 20 mA, 1 a 5 V está na mesma relação de um sinal de 3 a 15psi de um sinal pneumático. 10

11 SINAIS DIGITAIS – Comunicação Paralela A comunicação paralela é normalmente utilizada para a troca de informações entre computadores e demais sistemas digitais de alta velocidade quando separados fisicamente em locais próximos, isto é, com poucos metros de separação. Composto por 8 bits, utiliza 8 vias para transmissão, permitindo a transferência simultânea de informação e além de sinais elétricos. 11

12 SINAIS DIGITAIS – Comunicação Serial A transmissão serial é o processo pelo qual, bit a bit, é transmitido de forma seqüencial por uma única linha física. O conjunto de um determinado número de bits, forma um caracter. – Transmissão Serial Assíncrona: o modo assíncrono trata cada caracter separadamente, transmitindo-o como se fosse um pacote isolado de informação. A sincronização é realizada por bits sinalizadores de partida (Start bit) e de parada (Stop bit). 12

13 SINAIS DIGITAIS – Comunicação Serial – Transmissão Serial Síncrona: na transmissão serial síncrona, os bits de um caracter são seguidos por outros bits do próximo caracter, não havendo os start bits e os stop bits. O sincronismo da transmissão é conseguido através do envio de um caracter ou caracteres de sincronismo, os quais mantém os osciladores do transmissor e do receptor em fase. 13

14 SINAIS DIGITAIS – Padrões de Interfaces de Comunicação: EIA-RS 232C: Saída no estado impedância (Tri-state), ligação em pequenas distâncias. EIA-RS 422: Comunicação (master-slave) com saída no estado impedância (Tri-state), ligação em longa distâncias. EIA-RS 485: Comunicação (master-slave) com saída no estado impedância (Tri-state), ligação em longa distâncias. 14 Nível LógicoTensão DC 03 a 15 VDC 1-15 a -3 VDC Nível LógicoTensão DC 0+5 VDC 1-5 VDC Nível LógicoTensão DC 0+5 VDC 1-5 VDC

15 SINAIS DIGITAIS – Tipos de modulação MODEM (Modulador - Demodulador) estão geralmente associados com transmissão por linha telefônica, onde o sinal na linha tem valores variando constantemente. Em sistemas de controle distribuído, os bits são transmitidos em estados ON e OFF. Entretanto a ação de interfaceamento entre a informação binária no arquivo controlador e no highway, tem alguma similaridade com o modem, de forma que o termo é aceito. Modems utilizam três esquemas básicos de modulação: Modulação em Frequência: (FSK): é uma forma de onda, onde a frequência portadora é modificada de um valor representado por 1, para outro representando por O. Ex: "1" = Hz e "O" = Hz. Modulação em Amplitude (ASK): opera com a portadora em frequência constante, masvaria a amplitude para corresponder a mudanças de estado. Ex: "1" = 4 Vpp e "O" = 2 Vpp. Modulação em Fase (PSK): modifica a fase do sinal transmitido por um número espécifico de graus para corresponder a uma formatação de entrada em bits. Ex: "1" = 0° e "O" = 180°. 15

16 SINAIS DIGITAIS Velocidade de Transmissão (Baud-rate) – É definida como o número de bits que são transmitidos por segundo. – As relações de transmissão de dados mais comuns são: 300, 600, 1.200, 4.800, e

17 Protocolo HART Protocolo Highway Adress Remote Transducer (HART) – Consiste num sistema que combina o padrão 4 a 20 mA com a comunicação digital. – É um sistema a dois fios com taxa de comunicação de bits/s (BPS) e modulação FSK (Frequency Shift Keying). – Baseado no sistema mestre/escravo, permitindo a existência de dois mestres na rede simultaneamente. – As desvantagens são que existe uma limitação quanto à velocidade de transmissão das informações e a falta de economia de cabeamento (precisa-se de um par de fios para cada instrumento). 17

18 Protocolo HART Vantagem – Usa o mesmo par de cabos para o 4 a 20 mA e para a comunicação digital – Usa o mesmo tipo de cabo empregado na instrumentação analógica – Dispõe de equipamentos de vários fabricantes Desvantagem – As desvantagens são que existe uma limitação quanto à velocidade de transmissão das informações e a falta de economia de cabeamento (precisa-se de um par de fios para cada instrumento). 18

19 Protocolo HART 19

20 Fieldbus É um sistema de comunicação digital bidirecional, que interliga equipamentos inteligentes de campo com o sistema de controle ou com equipamentos localizados na sala de controle. Permite comunicação entre uma variedade de equipamentos, tais como: transmissores, válvulas, controladores, CLP etc. Permite o uso de equipamentos de fabricantes diferentes (interoperabilidade) Utiliza um controle distribuído (cada instrumento tem a capacidade de processar um sinal recebido e enviar informações a outros instrumentos para correção de uma variável – pressão, vazão, temperatura etc.). 20

21 Fieldbus 21


Carregar ppt "Automação Industrial Capítulo 2 – Telemetria Prof.ª Patricia Pedroso Estevam Ribeiro 02 e 03 / 05/ 2014 1."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google