Desenvolvimento de ferramenta de colaboração em massa

Apresentação em tema: "Desenvolvimento de ferramenta de colaboração em massa"— Transcrição da apresentação:

1 Desenvolvimento de ferramenta de colaboração em massa
De apoio ao ensino de instrumentação industrial Capítulo 6 – Instrumentação Virtual

2 Instrumentação Virtual
Uma mudança nos conceitos? O uso de instrumentos de medição para a inspeção e o monitoramento de parâmetros em processos produtivos são extremamente necessários para a confiabilidade e controle de qualidade. No entanto, dependendo do que é necessário, o número de equipamentos para tal função acaba sendo exagerado. Provocando assim, maiores custos na aquisição ou aluguel, e também no conhecimento necessário para manuseio.

3 Instrumentação Virtual
Uma mudança nos conceitos? O uso de instrumentos de medição para a inspeção e o monitoramento de parâmetros em processos produtivos são extremamente necessários para a confiabilidade e controle de qualidade. No entanto, dependendo do que é necessário, o número de equipamentos para tal função acaba sendo exagerado. Provocando assim, maiores custos na aquisição ou aluguel, e também no conhecimento necessário para manuseio.

4 Instrumentação Virtual
Uma mudança nos conceitos?

5 Instrumentação Virtual
Instrumentação Virtual Aplicada Aplicação no domínio do tempo Aplicação na composição de órbitas EXPERIMENTO DE MONITORAMENTO E CONTROLE REMOTO POR INSTRUMENTAÇÃO VIRTUAL

6 Instrumentação Virtual
Opções de instrumentação virtual Para o projeto de um sistema de monitoramento estruturado em instrumentação virtual, há a necessidade de alguns itens que devem compor o sistema: Condicionador de sinal; Software para pós-processamento; Medidores físicos; Digitalizador e aquisitor de sinais.

7 Instrumentação Virtual
Medidores físicos Os medidores físicos são os sensores e transdutores responsáveis pela medição da grandeza escolhida. Um sistema de instrumentação virtual pode ter mais de uma grandeza a ser monitorada, sendo assim um sistema inteligente e possível de realizar tarefas segundo lógicas já progamadas (Inteligência Artificial). Os conceitos e tipos de sensores já foram descritos anteriormente neste curso: FOTO SENSORES

8 Instrumentação Virtual
Condicionador de sinais Um sinal de vibração, vindo por exemplo de um acelerômetro, há uma perda significativa da sensibilidade e com isso uma perda da capacidade da medição levando a resultados incorretos. Com isso é necessário uma manipulação do sinal adquirido, amplificando-o e filtrando de ruídos desnecessários. Essa é a definição do CONDICIONAMENTO DE SINAIS.

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Condicionador de sinais Dentre as tarefas do condicionador de sinais, as principais modificações no sinal original aquisitado são a de FILTRAGEM e AMPLIFICAÇÃO. A função de amplificar os sinais fracos dos sensores é adequar a alta impedância de saída dos sensores, diminuindo a mesma de forma a compatilibilizar com a baixa impedância da instrumentação de medida e análise. Pré-Amplificador de tensão Pré-Amplificador de carga

10 Instrumentação Virtual
Condicionador de sinais A operação de filtragem é provavelmente a modificação mais utilizada no pré-processamento de sinais. Os filtros de forma simplificada limitam o sinal em uma faixa ou banda de freqüências que pode ser isolada para medição ou estudo. Os filtros podem ser classificados em quatro tipos: Filtro passa-banda (Band Pass); Filtro passa-baixa (Low Pass); Filtros passa-alta (High Pass) ; Filtros rejeita-banda (Band Stop).

11 Instrumentação Virtual
Digitalizador e aquisitor de sinais As placas de aquisição de sinais são responsáveis por operações da conversão do sinal analógico para digital. Esta operação tem conceitos singulares que são entendidos por: Amostragem e Quantização. A amostragem é a discretização do sinal em pequenos pedaços, esses pedaços são unidos novamente para a construção no ambiente digital. A quantidade desses pedaços que é registrado para conversão é dado pela FREQUÊNCIA DE AMOSTRAGEM. Quanto maior a frequência, maior o número de dados por uma mesma amostra, e portanto, são digitaizados mais detalhes desse sinal. Quando um sinal é coletado a uma frequência menor do que a desejada, acontece um fenômeno chamado de Aliasing, e segundo o Teorema de Shannon: a frequencia de amostragem deve ser no mínimo o dobro da frequencia desejada.

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Digitalizador e aquisitor de sinais Em azul – sinal original com freq. 9 Hz Em vermelho – sinal coletado a uma taxa de 12 amostras/segundo

13 Instrumentação Virtual
Digitalizador e aquisitor de sinais A quantização de um sinal está relacionada com a precisão da medição da amplitude durante a digitalização do sinal, podendo resultar em várias formas de aquisição: Resolução da placa incorreta para o sinal; Faixa de tensão selecionada muito alta para a amplitude do sinal; Ocorrência de acoplamento AC; Corte e sobrecarga.

14 Instrumentação Virtual
Digitalizador e aquisitor de sinais Exemplos de placas de aquisição de sinais:

15 Instrumentação Virtual
Software para pós-processamento O processamento de sinais é executado por meio de um software licenciado, no mercado existem diversos desses softwares: LabVIEW da National Instruments; MATLAB da MathWorks; Catman da HBM; Excel da Microsoft; DeltaCOM da Vishay Precision Group.

16 Instrumentação Virtual
Software para pós-processamento A plataforma LabVIEW é uma linguagem de programação gráfica pertencente à National Instruments. O Acrónimo vem de "Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench". É um software que trabalha por meio de interfaces gráficas e possibilidade de criar um painel de operação customizado para o forma de monitoramento desejado. Por meio dele é possível elaborar rotinas e algoritmos que tratam o sinal e até mesmo mandam impulsos para atuarem em uma malha de controle. EXEMPLO DE PAINEIS:

17 Instrumentação Virtual
Software para pós-processamento Um curso básico de programação e operação de LabVIEW é apresentado pelo vídeo a seguir:

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Software para pós-processamento Construção de sistema de instrumentação virtual completo com LabVIEW:

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Software para pós-processamento A plataforma Catman desenvolvida pela HBM (hottinger baldwin messtechnik) possibilita a aquisição, a análise matemática desses dados através do modulo matemático, automatização de coletas e a exportação dos dados coletados para outras plataformas matemáticas como, por exemplo, o Ms Excel e MatLab. EXEMPLO DE COLETAS:

20 Instrumentação Virtual
Software para pós-processamento Um curso básico de programação e operação do Catman é também apresentado pelo próximo vídeo: