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1 Sensores Universidade Metodista de Piracicaba Engenharia de Controle e Automação Disciplina: Técnicas de Comando Prof. Flávio Galib.

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1 1 Sensores Universidade Metodista de Piracicaba Engenharia de Controle e Automação Disciplina: Técnicas de Comando Prof. Flávio Galib

2 2 Cadeia de comando Sensores, botoeiras, fim de curso de came ou rolete, barreiras pneumáticas ou fotoelétricas, pedais Sensores, botoeiras, fim de curso de came ou rolete, barreiras pneumáticas ou fotoelétricas, pedais Motores, cilindros, atuadores Motores, cilindros, atuadores Válvulas, contatores de potência Válvulas, contatores de potência Válvulas, relés, CLP, contatores. Válvulas, relés, CLP, contatores. Elementos de Controle Elementos de Controle Elementos de Comando Elementos de Comando Elementos de Trabalho Elementos de Trabalho Elementos de sinais Elementos de sinais

3 3 Atuadores Atuadores ou Dispositivos de saída são elementos de campo usados para executar as instruções do elemento de comando (PLC, SoftPLC). Atuadores ou Dispositivos de saída são elementos de campo usados para executar as instruções do elemento de comando (PLC, SoftPLC). Tipos Tipos EletromecânicosEletromecânicos HidráulicosHidráulicos PneumáticosPneumáticos

4 4 Atuadores São como mãos do CLP que geralmente tem capacidade para ativar uma grande variedade de elementos que atuarão sobre uma planta industrial. São como mãos do CLP que geralmente tem capacidade para ativar uma grande variedade de elementos que atuarão sobre uma planta industrial. (Atuadores) Músculos

5 5 Atuadores eletromecânicos Solenóides Solenóides Dispositivo composto de uma bobina e um elemento mecânico de acionamento (induzido), que produz um movimento de translação.Dispositivo composto de uma bobina e um elemento mecânico de acionamento (induzido), que produz um movimento de translação.

6 6 Solenóides Movimento contínuo Movimento contínuo Solenóides proporcionais. O deslocamento é linear ao sinal de tensão.Solenóides proporcionais. O deslocamento é linear ao sinal de tensão.

7 7 Solenóides Movimento discreto Movimento discreto Possui duas posições preferenciais: aberto e outra fechada.Possui duas posições preferenciais: aberto e outra fechada.

8 8 Relés Dispositivo que, alimentado eletricamente (corrente baixa) resulta o chaveamento de um sinal elétrico (corrente alta). Dispositivo que, alimentado eletricamente (corrente baixa) resulta o chaveamento de um sinal elétrico (corrente alta). Tipos Tipos EletromecânicosEletromecânicos SemicondutoresSemicondutores

9 9 Relés eletromecânicos Uma corrente elétrica passando por uma bobina provoca força mecânica em um núcleo metálico que comuta contatos Uma corrente elétrica passando por uma bobina provoca força mecânica em um núcleo metálico que comuta contatos

10 10 Relés semicondutores Dispositivos como transistores, FETs, triacs que utilizam uma sáida de baixa amperagem do CLP para chavear uma carga mais alta Dispositivos como transistores, FETs, triacs que utilizam uma sáida de baixa amperagem do CLP para chavear uma carga mais alta

11 11 Relés temporizadores Sistemas que retardam a operação após excitado ou desexcitado Sistemas que retardam a operação após excitado ou desexcitado

12 12 Contatores Capacidade de chavear altas cargas de corrente (>10A) Capacidade de chavear altas cargas de corrente (>10A) Em alguns casos a bobina é chaveada por um contato a relé (montagem em cascata) Em alguns casos a bobina é chaveada por um contato a relé (montagem em cascata) I da bobina é maior que I da saída do CLPI da bobina é maior que I da saída do CLP Motores, aquecedores etc. Motores, aquecedores etc.

13 13 Sensores Automação discreta Automação discreta Variáveis mecânicas (posição velocidade)Variáveis mecânicas (posição velocidade) Processos Processos Variáveis (ph, temperatura, composição química, cor etc.Variáveis (ph, temperatura, composição química, cor etc.

14 14 Dispositivos de entrada Elementos de campo que agem como coletores de entrada de dados do Elemento de controle Elementos de campo que agem como coletores de entrada de dados do Elemento de controle Normalmente sinal discreto Normalmente sinal discreto Elementos de entrada Elementos de entrada EletromecânicosEletromecânicos SemicondutoresSemicondutores Elementos de Controle Elementos de Controle Elementos de Comando Elementos de Comando Elementos de Trabalho Elementos de Trabalho Elementos de sinais Elementos de sinais

15 15 Elementos de entrada por semicondutores Transistores, FETs e Triac Sensíveis Transistores, FETs e Triac Sensíveis Sensíveis às condições de fiação de entrada, polarização e corrente de fuga Sensíveis às condições de fiação de entrada, polarização e corrente de fuga Exemplos: sensores eletrônicos em geral Exemplos: sensores eletrônicos em geral

16 16 Elementos de entrada eletromecânicos Chaves e relés Chaves e relés Fecham grupo de contatos para permitir a passagem de corrente elétrica Fecham grupo de contatos para permitir a passagem de corrente elétrica Menos sensíveis Menos sensíveis

17 17 Cuidados nas especificações de sensores Conexão Conexão Especificações de sensoresEspecificações de sensores Especificações das entradas do CLPEspecificações das entradas do CLP Produtos com adequaçãoProdutos com adequação ?

18 18 Sensores Dispositivos que podem conter um ou mais transdutores e cujo sinal de saída pode ser um simples contato, uma chave ou um número binário Dispositivos que podem conter um ou mais transdutores e cujo sinal de saída pode ser um simples contato, uma chave ou um número binário Categorias Categorias TérmicosTérmicos ÓticosÓticos MagnéticosMagnéticos EletromecânicosEletromecânicos EletrônicosEletrônicos

19 19 Chaves Manipuladas pelo operador do processo Forma mais simples de iniciar ou interromper o funcionamento de equipamentos Forma mais simples de iniciar ou interromper o funcionamento de equipamentos

20 20 Chaves-limite ou de fim de curso Detectam posição de objetos ou materiais Detectam posição de objetos ou materiais Estabelece ou interrompe um contato elétricoEstabelece ou interrompe um contato elétrico

21 21 Chaves de nível Monitora o nível de tanques ou depósitos.(condutiva, capacitiva, magnéticas, etc. Monitora o nível de tanques ou depósitos.(condutiva, capacitiva, magnéticas, etc. A alteração do nível o dispositivo de flutuação se desloca, acionando um contato A alteração do nível o dispositivo de flutuação se desloca, acionando um contato

22 22 Chaves de fluxo Detectar vazão de fluidos Detectar vazão de fluidos Ativa um contato elétrico com a passagem do fluido Ativa um contato elétrico com a passagem do fluido Faixa de regulagem Faixa de regulagem

23 23 Chaves de pressão - pressostatos Detectam nível de pressão de um fluido ou recipiente Detectam nível de pressão de um fluido ou recipiente Ocorrência de pressão excessivas ou insuficientes Ocorrência de pressão excessivas ou insuficientes

24 24 Chaves de temperatura - Termostatos Bimetálicos e bulbo capilar para contatos de chaveamentos Bimetálicos e bulbo capilar para contatos de chaveamentos Fornecem um contato quando uma determinada temperatura é ultrapassada Fornecem um contato quando uma determinada temperatura é ultrapassada

25 25 Sensores de proximidade Opera eletronicamente sem contato físico, por aproximação Opera eletronicamente sem contato físico, por aproximação Insensível a vibrações Insensível a vibrações Ponto de acionamento constante Ponto de acionamento constante IndutivosIndutivos CapacitivosCapacitivos Fotoelétricos ou óticosFotoelétricos ou óticos Sensor ótico de reflexão difusaSensor ótico de reflexão difusa Ótico de barreiraÓtico de barreira Ótico retro-reflexãoÓtico retro-reflexão Fibra óticaFibra ótica Magnéticos (magnéticos-pneumáticos)Magnéticos (magnéticos-pneumáticos) Ultra sônicosUltra sônicos PneumáticosPneumáticos

26 26 Indutivos Princípio: Variação de campo magnético Princípio: Variação de campo magnético Material de condução elétrica Material de condução elétrica CA ou CC CA ou CC NPN ou PNP NPN ou PNP

27 27 Indutivos – Aplicações

28 28 Indutivos – Aplicações

29 29 Indutivos – Aplicações

30 30 Capacitivos Dois eletrodos e um circuito oscilante Dois eletrodos e um circuito oscilante Circuito R-C Circuito R-C Materiais metálicos e não metálicos Materiais metálicos e não metálicos Pequena distância sensora Pequena distância sensora

31 31 Capacitivos A distância sensora depende do material (constante dielétrica) A distância sensora depende do material (constante dielétrica)

32 32 Capacitivos - Aplicações

33 33 Sensores fotoelétricos Emitem um feixe de luz e reagem a presença de objetos Emitem um feixe de luz e reagem a presença de objetos 1 mm a 10 m 1 mm a 10 m Sem contato com o objeto Sem contato com o objeto Qualquer tipo de material Qualquer tipo de material

34 34 Reflexão difusa Emissor e receptor em uma mesma peça Emissor e receptor em uma mesma peça

35 35 Ótico retro reflexivo

36 36 Barreira

37 37 Óticos - Aplicações

38 38 Óticos - Aplicações

39 39 Óticos - Aplicações

40 40 Ótico – fibra ótica Grande sensibilidade Grande sensibilidade

41 41 Magnéticos

42 42 Magnéticos-pneumáticos

43 43 Sensores ultra-sônicos Emissão e reflexão de ondas acústicas Emissão e reflexão de ondas acústicas O tempo de reflexão é avaliado O tempo de reflexão é avaliado Vários materiais Vários materiais Não depende da cor ou do material Não depende da cor ou do material Presença ou nível Presença ou nível

44 44 Sensor pneumático

45 45 Fim...


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