Docsity Apostila Rockwell Epusp Parte1

 

 Apostila Rockwell-EPUSPParte1 Engenharia Elétrica Centro Universitário do Pará (CESUPA) 141 pag.

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EPUSP

Automação Elétrica deIndustriais Processos Parte I I 

1

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Diagrama Esquemático de um sistema de controle contendo um conversor estático

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Pirâmide da Automação

Nível 1: nível das máquinas, dispositivos e componentes. Onde atua o controlador programável. Nível 2: possui algum tipo de supervisão associada ao processo. Possui concentradores de informações sobre o Nível 1 e as Interfaces Homem-Máquina (IHM). Nível 3: controle do processo produtivo da planta; constituído por bancos de dados, MRP, MRP, etc. Nível 4: programação e planejamento da produção realizando o controle e a logística dos suprimentos. Nível 5: administração dos recursos da empresas. Possui softwares para gestão de vendas e gestão financeira, é feita a decisão e o gerenciamento geren ciamento de todo o sistema, SAP, SAP, etc. 3

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Configuração CLP - Planta

4

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Configuração CLP - Planta Razões para a utilização da Automação Industrial: 1. Repetibilidade  Repetibilidade e maior qualidade na produção; 1. 2. Realização  Realização de tarefas impossíveis ou 2. agressivas ao homem;

3. 3. Rapidez  Rapidez de resposta ao atendimento da produção; 4. Redução dos custos de produção; 4. Redução 5. Restabelecimento  Restabelecimento mais rápido do sistema produtivo; 5. 6. Redução 6. Redução da área de fabricação; 7. 7. Possibilidade  Possibilidade de introdução de sistema produtivos interligados.

5

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Etapas da Automação

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Programáveis   Controladores Programáveis Características Gerais

•Linguagem de

programação de alto nível.

•Simplificação

nos quadros e painéis elétricos. Toda a fiação do comando fica resumida a um conjunto de entradas e saídas, alteração mais rápida e barata. Configurações Física e com CLP Diagrama Elétrico

a

c

b

Circuito de Ligação

d

7

Esquema de ligações com CLP

Exemplo programa em Ladder

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Características Gerais

•Confiabilidade

pouca alteração da fiação elétrica >possibilidade de

operacional

•Funções avançadas •Comunicação

em rede

erro minimizada. 

grande variedade de tarefas de controle 

Arquitetura do CLP

Através de interfaces de operação, permitem coleta de dados. 

Diagrama de blocos do CLP 8

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Módulos de Entrada e Saída

9

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Módulos de Saída

Módulo de saída a relé

Módulo de saída a triac

Módulo de saída a transistor

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Módulo de Entrada

Módulo entrada a optoisolador

Endereçamento

Endereços de entrada e de saída

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11

 

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Ciclo de Execução (Scan)

Ciclo de processamento (Scan)

Terminais remotos de entrada e saída

Transferências de dados de E/S"Estações discretas,Remotas" no ciclo de processamento do12 CLP com

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Sensores Discretos

13

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Introdução Sensores Discretos como Sensores de Controle - permitem que um PLC detecte o estado de um processo 

Exemplos de fenômenos detectados: Algum objeto metálico perto? - Proximidade Indutiva Algum objeto dielétrico por perto? - Proximidade Capacitiva Algum objeto interrompe um feixe ou reflete luz? Presença ótica Algum objeto apalpando uma chave? - Contato Mecânico 14  – Proximidade Algum objeto de Grandes Proporções Sonar. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: caio-cesar-ym2 ([email protected]) ([email protected])

 

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Algumas das vantagens, desvantagens dos sensores discretos mais usados

Se ns or Chaves de Contato

Va ntagens   Capacidade de corrente   Imunidade à interferência   Baixo Custo

Desv antagens   Requer contat contato o fí físico sico c com om o alvo   Resposta lenta











 



  Conta Contatos tos apresentam apresentam

“Boun “Bo unce” ce” e vida curta curta 

Fotoelétricos

  Tecnologia conhecida

Pode ser s er usado usado com qualquer material   Vida longa    

Faixa grande de medição   Resposta rápida  

 

Pode retirar o ruído ambiente Permite e o uso de   Permit fibras óticas   Resiste a ambientes severos   Mu Muito ito previsível

 



  Movimento produz desgaste des gaste

Lentes sujeitas sujeitas à contaminação   Faixa afetada pela cor co r e refletividade do alvo alvo Mudan dança ça de ponto p onto focal foc al pode   Mu modificar o desempenh des empenho o   Objetos brilhantes podem interferir  

 

Indutivos

 

Vida Longa

 

 

Limitação de distância distância

Detec ta principalmente Detecta principalmente materiais materia is metálicos Sensível vel a interferências interferências   Sensí eletromagnéticas  

Fácil Instalação Não o depende de pende da da   Nã superfície do objeto  

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Algumas das vantagens, desvantagens dos sensores discretos mais usados

Se n s o r Capacitivos

Ultra-sônicos

Hall

Vantagens

Desvantagens

Detecção através de algumas algu mas embalagens   Pode detectar materiais não metálicos   Vida longa    

Pode medir distâncias longas   Pode ser usado para detecta detec tarr muitos muitos materiais   Resposta linear com a distância  

 

Vida Longa

 

Fácil Instalação

 

Resposta rápida

 

Baixo Custo

     

 

Distâncias Distân cias curtas curtas de d e detecç de tecção ão

Muito sensível Muito sensí vel a mudanças mudanças ambientais   Nã Não o é seletivo sele tivo em relação ao alvo   Req Requerem uerem um alvo alvo com área área mínima Apresenta entam m distân d istâncias cias   Apres mínimas de trabalho  

Resolução depende da freqüência   Sensí Sensível vel a mudanças mudanças do ambiente   Não funciona com materiais de baix b aixa a densidade Não o é seletivo sele tivo em relação ao   Nã alvo   Sensí Sensível vel a interfe interferências rências eletromagnéticas fixado do   O alvo deve ter um imã fixa  

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Sensores de Não-Contato

Operam sem contato mecânico ou desgaste. Um exemplo encontra-se a seguir:

Existem cinco tipos principais de sensores discretos de Não Contato: - Sensores Indutivos: usam um campo eletromagnético para detectar a presença de objetos metálicos; - Sensores Capacitivos: usam um campo eletrostático para detectar a presença de objetos; - Sensores Ultra-Sônicos: usam ondas acústicas para a detecção da presença de objetos; - Sensores Hall: Reagem a mudanças de campo magnético; - Sensores Fotoelétricos: Reagem a mudanças na quantidade de luz recebida. 17

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Sensores de Não-Contato

Sensores Indutivos:

- us usam am co corre rrente ntess ind induz uzid idas as po porr cam campo poss mag magné nétic ticos os - util utilizam izam uma bobina bobina (ind (indutâ utância ncia)) pa para ra gerar gerar um campo campo magnético de alta freqüência. - de detec tectam tam vá vário rioss tipo tiposs de de met metai aiss e po pode dem m ddet etect ectar ar os objeto a vários centímetros de distância

Este tipo de sensor discreto consiste em quatro elementos: - Uma bobina; - Um os oscilador; - Um ci circuito ddee ddiisparo; - Um circuito de saída. 18

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Sensores de Não-Contato

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Sensores Capacitivos:

- forma formado do por dielétrico, dua duass placa placas s paral paralelas elassua sep separad aradas as por um material sendo que capacitância está dada por: C  

  A 

com: C = capacitância (F), 

 = permisividade permisividade do dielétrico (F/m),  = separação entre as placas (m), A = área comum entre as duas placas (m2) 

-

Simi Simila lare ress aos aos sen senso sore ress indu indutiv tivos os,p ,por orém ém o sens sensor or capacitivo produz um campo eletrostático em lugar de um campo eletromagnético;

-

Pode Podem m de dete tecta ctarr oobj bjet etos os me metá tálilico coss e nã nãoo m met etál álic icos os como papel, vidro, líquidos e tecidos a distâncias de até alguns centímetros.

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Sensores de Não-Contato

O sensor discreto capacitivo discreto consiste em quatro elementos a saber: Uma placa dielétrica; Um oscilador; Um circuito de disparo; Um circuito de saída.

Target Absent 

-

-

Target Present 

Target Absent 

A su supe perf rfíc ície ie ssen ensí síve vell do di disp spos osititiv ivoo é con const stitituí uída da po porr dois eletrodos de metal concêntricos do capacitor em aberto. Qu Quan ando do um ob obje jeto to perto perto da su suaa su supe perf rfíc ície ie se sens nsív ível el atinge o campo eletrostático dos eletrodos, modifica a capacitância do circuito oscilador, obtendo-se uma oscilação.

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Sensores de Não-Contato

- O cir circu cuito ito ddee dispa disparo ro do sens sensor or ve verif rifica ica a aamp mplit litud udee da oscilação e quando está chega num nível prédeterminado o estado lógico da saída muda. - Fu Func ncion ionam am bbem em ccom om mate materia riais is isol isolant antes es ((com comoo plásticos) com altos coeficientes dielétricos, aumentando assim a capacitância - Tam També bém m po pode dem m ser ser us usad ados os como como alv alvos os m meta etais is já que devido à condutividade destes o sensor parece que tem eletrodos maiores, aumentando a capacitância como mostrado na figura abaixo.

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Sensores de Não-Contato

Sensores Ultra-Sônicos: - Uti Utiliz lizaa um ci circu rcuito ito eelet letrôn rônic icoo que forn fornece ece um um tre trem m de

pulsos para excitar um transdutor , que gera uma frente de onda de pressão acústica que se propaga no ar até atingir o alvo ou objeto. - Part Partee da da energ energia ia acús acústica tica dest destaa fr frente ente de oonda nda retor retorna na para o transdutor em forma de um eco após um certo intervalo de tempo. - Medindo-se este intervalo de tempo e conhecendo a velocidade do som no ar pode-se calcular a distância entre o transdutor e o anteparo, segundo a seguinte equação: d  

C o     2

Com

C0 = velocidade do som no ar (m/s);  = (tr1- tr2), tr1: inicio da transmissão (s); tr2: recepção do eco (s). Movimento sinal emitido

Condicionador Eletrônico

))))

Transdutor Ultrasônico 

((((

eco

saída analógica

d Anteparo

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EPUSP

Sensores de Não-Contato

Abaixo encontra-se a aplicação deste método para medição de proximidade, onde pode-se observar o trem de pulsos usado para a detecção ultra-sônica. O sensor emite pulsos de ultra-som numa freqüência acima de 18 KHz, retornando um eco cujo tempo de trânsito é proporcional à distância do objeto ao sensor.

Tipos básicos de sensores ultra-sônicos:

-Eletrostáticos  –  Utiliza-se de efeitos capacitivos para a geração do ultra-som. Fundossão de escala maior banda passante, porem muito maiores, sensitivos a parâmetros ambientais, como umidade. -Piezoelétricos   –  Baseado no deslocamento de carga devido a tensões mecânicas aplicadas a cristais ou cerâmicas. São bastante resistentes e baratos. 23

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Sensores de Não-Contato

Modos de operação Há dois modos básicos de operação: - modo por oposição ou feixe transmitido

- modo difuso ou por reflexão(eco e reverberação).

 

Características

- Faixa de Detecção Alcance dentro do qual o sensor ultra-sônico detectará o alvo sob flutuações de temperatura e tensão.

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Sensores de Não-Contato

Zona Cega Os sensores ultra-sônicos possuem uma zona cega localizada na face de detecção. O tamanho da zona cega depende da freqüência do transdutor. Os objetos localizados dentro de um ponto cego podem não ser confiavelmente detectados

Alvo Padrão

Alcance Zona Cega

Sensor Ultrassônico do Tipo Difuso

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Sensores de Não-Contato

Sensores Fotoelétricos

Os sensores óticos requerem basicamente uma fonte luminosa ou Emissor e um Detector. Os emissores produzem feixes de luz no espectro visível ou invisível usando LED s ou diodos LASER. ´

O emissor e detector são posicionados de forma que o objeto a ser detectado bloqueia ou reflete o feixe luminoso quando presente na região de interesse. Um sensor ótico típico é apresentado na figura abaixo.

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Sensores de Não-Contato

Modos de operação:  operação:  - Modo de feixe transmitido

Emissor é posicionado junto com o detector para ficarem alinhados. Quando o feixe de luz é interrompido por um objeto o estado lógico do sensor muda. Sendo dois corpos separados, aumentam os problemas de manutenção e alinhamento deve ser realizado periodicamente.

O objeto interrompe o raio de luz

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Sensores de Não-Contato

Modos de operação: - Modo de reflexão total

Uma para o problema modosó,anterior alojar solução o emissor e detector numdocorpo portantoé sendo necessário agora uma reflexão total da luz incidente num refletor, como mostrado na figura abaixo  A luz é refletida por uma espelho especial

O feixe de luz é interrompido por um objeto

Quando um objeto interrompe o feixe luminoso estabelecido entre o emissor e detector, não existirá reflexão total e o sensor muda para seu estado ativo. Às vezes os objetos podem refletir muito bem a luz emitida gerando um feixe que o detector pode reconhecer como valido. 28

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EPUSP

•

Sensores de Não-Contato

Modos de operação:  operação:  - Modo de reflexão com luz polarizada

Para solucionar o problema antes apontando utiliza-se luz polarizada. O refletor utilizado neste esquema muda a polaridade da luz incidente em 90 graus.

Feixe deem luz90º polarizado Emissor e Receptor

Refletor

Feixe dealuz refletido com mesma polaridade

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EPUSP

•

Sensores de Não-Contato

Modos de operação: - Modo de luz difusa

Não utilizam refletores, porém utiliza um feixe de luz focado numa certa extensão, sendo necessário ajustar a sensibilidade do dispositivo para definir a distância. A reflexão no objeto é difusa, reduzindo a quantidade de luz que retorna, exigindo a utilização de lentes no receptor. Apesar de ser de fácil utilização este sistema requer condições controladas e objetos com muitas cores podem gerar problemas Luz infravermelha

A luz é refletida diretamente pelo objeto

Energético

Supressão de Fundo 30

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EPUSP

•

Sensores de Não-Contato

Modos de operação: - Cabos de Fibra Óptica

Fazer a transmissão sinal luminoso local onde se deseja ado detecção do objeto.do sensor ao

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Sensores de Presença de Contato

Um contato mecânico e uma força resultante, entre o sensor e objeto são necessários para efetuar a detecção. Chaves de Contato Dispositivo eletromecânico que consiste em um atuador mecanicamente ligado a um conjunto de contatos. Quando um objeto entra em contato físico com o atuador dispositivo opera os contatos para abrir ou fecharo uma conexão elétrica. As Chaves de contato apresentam diversas configurações, podendo-se agrupar assim: •  Chaves de contato elétrico Normalmente abertos ou normalmente fechados; •  Contatos após contato podem

ser

momentâneos ou permanentes; • Dois ou quatro pares de contatos elétricos; • Atuação por pressão; • Abertura e fechamento lento de contatos.

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Sensores de Presença de Contato

Os componentes básicos das chaves de contato são: • Atuador: O atuador é a porção da chave que entra em contato com o objeto a ser sensoriado; • Cabeça: Esta parte aloja o mecanismo que transforma o movimento do atuador no movimento do contato; Quando o atuador é movimentado, o mecanismo opera os contatos da chave; •  Bloco de contato:  Esta parte aloja os elementos de contato elétrico da chave, tipicamente contém dois ou quatro pares de contatos. •  Bloco de Terminais: parte mecânica da ligação   Oelétrica bloco de (parafusos). terminais Efetua-se contém a aqui a conexão física (cabo) entre a chave e o circuito de controle; • Corpo da Chave: Aloja o bloco de contato e bloco de terminais da chave; • Base: A base aloja o bloco de terminais nas chaves de tipo “Plug-in”.

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Sensores de Presença de Contato

Codificador ou “Encoders“  Um método direto para medição da posição ou deslocamento angularangulares. em eixos é a utilização de codificadores digitais Os codificadores digitais são de dois tipos: •  Incrementais: requerem um sistema de contagem para adicionar incrementos gerados por um disco girante. • 

Absolutos: Fornecem uma saída digital para qualquer posição angular do eixo, existem diversas formas de realizar estes dispositivos usando técnicas de "Slip Ring" (anel com contatos deslizantes), magnéticas e ópticas. Exemplo de Encoder Incremental:

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EPUSP

Sensores de Presença de Contato

Exemplo de Encoder Incremental: Na figura abaixo apresenta-se um encoder absoluto, seu disco da cominformação uma codificação e um extração óptico,binária usando umasistema fonte de iluminação (lâmpada, LED, Emissor UV ou IV) e um sistema de dispositivos foto-sensíveis (foto-células, fotodiodos, detectores de UV ou IV) com uma fenda ou máscara para definir a região ativa. Fo Font nte e lumi lumino nosa sa

Le Lent nte e co cond ndes esad ador ora a Máscara de exploração

Disco graduado

Fotoelementos

Um dos códigos binários mais utilizados é o chamado código de GRAY: Deccimal Bi De Biná nárrio 0 0 1 1 2 10 3 11 4 100 5 101 67

111101

G GRA RAY Y 0 1 11 10 110 111 110010

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35

 

EPUSP

Interconexão de Sensores Discretos

As saídas típicas dos sensores discretos

(e

entradas do CLP) são apresentadas na lista a seguir: -“Sinking”/”Sourcing”  - com chaves normamente ligadas ou desligadas. - Chaves Simples- Controlando tensões “On”  ou “OFF”.

- Relés de estado sólido - podem chavear saídas AC. - Saídas TTL T TL (Transistor (Transistor Transistor Logic) - Usam 0V e 5V para indicar os níveis lógicos.

36

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EPUSP

Chaves

Transistor-T ransistor-Transistor ransistor Logic (TTL) A lógica TTL está baseada em dois níveis de tensão 0V para “Falso”  e 5V para “Verdadeiro”. As tensões na realidade variam em torno desses valores e ainda podem ser detectadas detectadas corretamente.

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EPUSP

Sensores Discretos “Sinking/Sourcing”  “Sinking”:

permitem a passagem de corrente para dentro do sensor na direção do comum ou terra. “Sourcing”:

permitem a passagem de corrente para fora do sensor a partir da fonte positiva. Nos dois casos o objetivo é fluxo de corrente, não tensão. O que diminui o ruído elétrico. Os atuam comoNPN saídas do tipo transistores “Sourcing”  ePNP os transistores atuam como saídas do tipo “Sinking”. “Sinking”: Tensão

da linha ativa superior a 1V   NPN ativado   passagem da corrente para o interior do sensor em direção ao comum ou terra (V-) (V -) do circuito

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EPUSP

Sensores Discretos “Sinking/Sourcing” 

“Sourcing”: 

Sensor inativo  linha ativa fica na tensão V+   transistor cortado, não permitindo a passagem de corrente para o circuito exterior. Sensor ativado   linha ativa cai pra um valor baixo de tensão   chaveando o transistor e permitindo a passagem de corrente pra fora do sensor

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EPUSP

Sensores Discretos “Sinking/Sourcing” 

Existem duas maneiras de conectar sensores discretos ao CLP 1) usar usar sens sensor ores es PNP PNP e cart cartõe õess pad padrõ rões es de ten tensã são. o.

2) obte obterr cart cartõe õess espe especí cífifico coss para para sen senso sore ress PN PNP P ou ou NPN

40

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EPUSP

Parâmetros para Especificação Técnica para os Sensores

Características Estáticas dos sensores  sensores  Sensibilidade

A razão entre a mudança y na saída, causada por uma mudança x na entrada: S   

   y x

Ganho O ganho de um sistema ou instrumento define-se como a saída divida pela entrada Saída G   Entrada

Escala  Fundo de Escala  Faixa de valores de entrada e saída onde o sistema de medida será utilizado. Faixa de operação de entrada de xmin  até xmax  F.E.= xmin - xmax  Faixa de operação de saída de ymin  até ymax  F.S.= ymin - ymax  41

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EPUSP

Resolução

Menor incremento de entrada o qual gera uma saída perceptível e repetitiva, quantificando-se como porcentagem do fundo de escala.  valor _m  _míni íni mo mo_d _de  _entrada  _e e ntrada 100 0    10  F.S.  

% resolução  

Linearidade Indica a

máxima

aproximação

da

relação

entrada/saída, com uma linha reta. Geralmente quantifica-se a nãodeterminada linearidade expressandose como porcentagem do fundo de escala.

 

Saída

y

Reta ideal

Medida Real

xmax x

  x max     10 %NL   100 0  F.S.       

Entrada xmax

yL(x)= a+b x

42

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EPUSP

Exatidão

Qualidade da medição que assegura que a medida coincida com o valor real da grandeza considerada. O valor representativo deste parâmetro é o valor médio.    Erro_Absoluto   % Exatidão  1 -    100 0    10    Valor _ real  

Precisão

Qualidade da medição que representa a dispersão dos vários resultados, correspondentes a repetições de medições quase iguais, em torno do valor central. Relação entre precisão e exatidão:

43

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EPUSP

Offset

Define-se como o desvio de zero do sinal de saída quando a entrada é zero Drift ou deriva do zero

Descreve a mudança da leitura em zero do instrumento com o tempo Histerese

Valordedeentrada entradaestão é atingido a primeira quandovez os valores aumentando, e avez segunda quando estão diminuindo, a diferença das saídas é chamada de histerese.

y

 _de e y i  - y i     Valor_Pico   _d   10  100 0 %histerese   F.S.    

Saída ymax

yi

yi xmax

x Entrada

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44

  

EPUSP

Repetibilidade

Capacidade do instrumento de reproduzir as mesmas saídas, quando as mesmas entradas são aplicadas, na mesma seqüência e nas mesmas condições ambientais. Este valor é expresso como sendo o valor pico da diferença entre saídas, em referência ao fundo de escala e em porcentagem:

 Valor_Pico _de y - y ij ik    % repetitividade   F.S.  

 

   .100  

y

Saída yij  yik  

100% Entrada x

45

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EPUSP

Reprodutibilidade

Aproximação entre os resultados das medições de uma mesma grandeza quando as medições individuais são efetuadas fazendo variar condições tais como: •Método de Medida •Observador •Instrumento de medida •Local •Condições de utilização •Tempo Reprodutibilidade é diferente que Repetitividade.

Banda Morta

Define-se como a faixa de valores de entrada para os quais não existe variação na saída Todos os dispositivos que possuem histerese apresentam uma banda      + morta Leitura

-

      +

Variável Medida Banda Morta

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46

 

EPUSP

Banda de erro estática Para estimar o erro total produzido por todos os efeitos que causam desvios em um instrumento. Ex.: histerese (en), não linearidade (eL), Repetitividade (eR) e variações com outros parâmetros, utiliza-se a seguinte expressão: Define-se assim a banda de erro estática, onde os valores admissíveis de erro estão dentro de uma faixa limitada por duas retas paralelas, onde os valores mais prováveis são indicados por uma reta mediana a esta faixa. ee





e

2 2    en  L

e

2  R

e



2 1 / 2 S

47

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EPUSP

Características Específicas dos Sensores Discretos e Precauções Durante Instalação, MontagemAmbiente e Proteção do Meio

Sensores Indutivos Indutivos   •Instalação

elétrica

Tempo de operação

Ao ligar a fonte de energia ao sensor, este estará em condições de operar após um certo tempo, usualmente 100 ms, chamado de tempo de reset de potência. Desligamento elétrico

Um sensor de proximidade indutivo poderá gerar um sinal quando é desligado, deve-se desligar a carga primeiro antes de desligar os sensores. Transformadores da alimentação Quando usados transformadores, para alimentação dos sensores deve-se verificar que estes são isolados, não devem ser usados autotransformadores. 48

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EPUSP

Sensores Indutivos Indutivos   • Cabos

dos sensores

Linhas de alta tensão Se existem linhas de alta tensão, perto do local por onde está o cabo do sensor de proximidade, coloque o através de um duto metálico para evitar interferências. Montagem mecânica

Evitar apertar do sensor com forças excessivas veja ana porca figura abaixo. Uma arruela deve ser sempre usada junto à porca, verifique os valores admissíveis nos documentos dos dispositivos.

49

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EPUSP

Sensores Indutivos Indutivos  

• 

Faixa de trabalho e distâncias operacionais   Face Sensora:  superfície onde emerge o campo eletromagnético Distância Sensora (Sn): distância sensora teórica que não leva em conta as condições operacionais, tolerâncias de produção ou variações devidas a temperatura

ou tensão de alimentação. Distância Sensora Nominal (Sr):  valor em que os sensores de proximidade são especificados. É a distância nominal obtida com alvo padrão a tensão nominal e temperatura de 20 oC. Distância sensora Efetiva (Su): distância sensora obtida com o alvo padrão na faixa de variação da tensão de alimentação e temperatura.

Sn

Sr

Su

Sw

Distância Sensora Operacional (Sw): distância em que seguramente pode-se operar, considerando-se todas as variações de industrialização, temperatura e tensão de 50 alimentação. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: caio-cesar-ym2 ([email protected]) ([email protected])

 

EPUSP

Indutivos   Sensores Indutivos

• Considerações sobre o alvo

Alvo padrão: especificados para cada família de sensores capacitivos.

O alvo como: padrão usualmente se configura -uma peça quadrada de metal de aproximadamente 1mm de espessura -dimensões laterais iguais ao diâmetro da face ativa ou três vezes a distância sensora, o que for maior Espessura do alvo A distância sensora é constante para o alvo padrão, porém para outros metais não ferrosos a distância sensora diminui quando a espessura do alvo aumenta (“Efeito  Skin”). Desta forma deve-se aplicar um fator de correção.

51

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EPUSP

Indutivos   Sensores Indutivos

• Considerações sobre o alvo

Influência do Atuador: Fator de Redução (Fr):

A distância sensora operacional varia ainda com o tipo de metal, ou seja, é especificada para ferro ou aço e necessita ser multiplicada por um fator de redução, os valores típicos são apresentados na tabela a seguir. Fr

Interferência entre sensores

Quando um sensor é montado num painel metálico, um ao lado mínimas do outro ou a face,interferências deve-se garantir distâncias parafaceevitar de funcionamento destes.

52

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EPUSP

Sensores Indutivos Indutivos  

• Considerações sobre o alvo

Zonas livres na montagem em metal No caso de sensores montados em estruturas metálicas

deve-se para montagem as distâncias mostradasobservar na figura abaixo

• Instalação segura

Um objeto é detectável independente de estar posicionado vertical ou horizontalmente em relação à cabeça de detecção, porém se recomenda que o objeto se movimente horizontalmente em relação à cabeça de detecção.

53

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EPUSP

Indutivos   Sensores Indutivos

• 

Procedimento básico de alinhamento de sensores indutivos •Oriente

o sensor na direção do alvo padrão até

detectar o alvo. •Movimente o sensor lentamente à esquerda, no plano horizontal, de forma que o alvo não seja mais detectado, anote este ponto. •Faça a mesma movimentação à direita e anote este ponto. •Centre o sensor entre estas duas posições •Faça este mesmo procedimento no sentido vertical • Frequência de chaveamento

Máximo número de operações de chaveamento por segundo. As rodas dentadas em geral devem observar a geometria apresentada no diagrama abaixo.

54

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EPUSP

•

Sensores Capacitivos 

Sensores faceados Modelos cilíndricos

(invólucro

metálico)

ou

retangulares (invólucro plástico).de materiais isolantes Utilizados para a detecção (madeira, plástico, papelão, vidro, etc). Este tipo é recomendado quando: Distâncias de detecção são relativamente pequenas; Condições de montagem necessitam que o sensor seja embutido; Deve-se efetuar a detecção de um material não condutor através de uma parede que não seja condutora (exemplo: detecção de vidro através de uma embalagem de papelão).

55

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EPUSP

•

Sensores Capacitivos 

Sensores não-faceados Modelos cilíndricos (invólucro plástico), utilizados para

alíquidos, detecção condutores para: (metal, água, etc). de Estemateriais tipo é recomendado -detecção de um material condutor a grandes distâncias; -detecção de um material condutor através de uma parede isolante; -detecção de um material não condutor colocado sobre ou diante de uma peça metálica aterrada.

56

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EPUSP

Sensores Capacitivos 

• Considerações sobre o alvo

Alvo padrão: especificados para cada família de sensores capacitivos.

O alvo padrão usualmente se configura como: -uma peça quadrada de metal de aproximadamente 1mm de espessura -dimensões laterais iguais ao diâmetro da face ativa ou três vezes a distância sensora, o que for maior O gráfico a seguir mostra a relação entre a constante dielétrica do alvo e a distância de operação nominal (Sr).

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EPUSP

Sensores Capacitivos 

• Constante

Dielétrica

Os sensores capacitivos dependem da constante dielétrica do alvo. Se a constante apresenta um valor elevado a detecção será realizada mais facilmente. A tabela abaixo mostra as constantes dielétricas de alguns materiais. Se por exemplo o sensor capacitivo apresenta uma distância sensora de 10 mm e o alvo é álcool, a distância sensora nominal (Sr) será de 85% a distância sensora, ou seja 8.5 mm.

58

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EPUSP

•

Sensores Capacitivos

Instalação Elétrica

Tempo de operação

Ao ligar a fonte de energia ao sensor, este estará em condições de operar após um certo tempo, usualmente 100 ms, chamado de tempo de reset de potência. Transformadores da alimentação

Quando usados transformadores, para alimentação dos sensores deve-se verificar que estes são isolados, não devem ser usados auto-transformadores • Cabos

dos sensores

Linhas de alta tensão

Se existem linhas de alta tensão, perto do local por onde está o cabo do sensor de proximidade, coloque o através de um duto metálico para evitar interferências

59

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EPUSP

Sensores Capacitivos

•

Interferência entre Sensores Quando um sensor é montado num painel metálico, um ao lado do outro ou face a face, deve-se garantir distâncias mínimas para evitar interferências de funcionamento destes.

•

Zonas livres na montagem em metal No caso de sensores montados em estruturas metálicas deve-se observar para montagem as distâncias mostradas na figura abaixo.

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EPUSP

•

Sensores Ultrassônicos

  Faixa de detecção  Área entre a distância limite de detecção máxima e mínima.

•

Distância mínima de detecção Os sensores de proximidade ultra-sônicos apresentam uma zona não utilizável perto da face do sensor, chamada zona cega.

Se o feixe, de ultra-som, após ter saído do sensor, bate no alvo e retorna antes do sensor ter completado a transmissão, este é incapaz de receber o eco de forma precisa. Distância máxima de detecção O tamanho do alvo e seu material determinam a distância máxima que o sensor é apto para realizar a detecção de um objeto. Materiais que absorvem pressão sonora são mais 61 difíceis de detectar que materiais acusticamente reflexivos. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: caio-cesar-ym2 ([email protected]) ([email protected])

 

Sensores Ultrassônicos

EPUSP

•

Considerações em relação aos alvos Alvo

Materiais sólidos, fluidos, grãos e poeirentos podem ser detectados pelos sensores ultra-sônicos. Têxteis, espumas, lã, etc, reduzem as faixas de trabalho. A temperatura do alvo afeta a faixa de detecção, porque superfícies quentes refletem menos que superfícies frias. A refletividade sonora de superfícies líquidas e a mesma que a de um objeto sólido plano. Alinhamento correto deve ser uma norma, quando se usam sensores ultra-sônicos.

62

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EPUSP

Sensores Ultrassônicos

São menos afetados pela superfície dos alvos que os sensores de luz poremesteja eles requerem fotoelétricos que a face do difusa, transdutor perpendicular ao alvo, com um ângulo de incidência, dentro de  3 graus, quando o alvo é plano e liso. Se este ângulo atinge mais de 10 graus a detecção não será possível. +3  ° 

-  3° 

Permitido 

+ 10o 

Não permitido 

63

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EPUSP

Sensores Ultrassônicos

Alvos irregulares requerem menos precisão

Quando se medem superfícies de forma irregular que espalham o som, o ângulo de incidência do sensor em relação à superfície é menos crítico. Líquidos e materiais de grão grosso Líquidos, como a água, estão limitados também a um alinhamento angular de  3 graus. Materiais de grão grosso, como a areia comum, podem apresentar um desvio angular de até 45 graus sem problemas, isto porque o som é refletido num ângulo maior nestes materiais.

45°  45°

3° 

Areia 

Água 

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EPUSP

•

Sensores Fotoelétricos

  Campo de Visão O feixe de luz proveniente da fonte e a área de detecção em frente do receptor, apresentam uma forma cônica, o campo de visão é a medida em graus desta área cônica. O campo de visão é uma medida útil para determinar a área sensora disponível a uma distância fixa do sensor fotoelétrico.

65

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EPUSP

•

Sensores Fotoelétricos

  Campo de visão Vs. distância operacional Alguns sensores fotoelétricos podem ser otimizados para distâncias operacionais longas. O campo de visão destes sensores é bastante estreito, porem seu alinhamento pode ser dificultado quando seu campo de visão é muito estreito.

•

  Zonas de Atuação

Os sensores fotoelétricos apresentam uma zona de atuação. Esta zona depende do padrão do feixe ótico, da forma de medição e do diâmetro da luz a partir do receptor do emissor.

66

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Indutivos Vantagens 1. Não são af afeeta taddos pe pela la umid idaade

2. Nã Nãoo são são af afet etad ados os pe pela la po poei eira ra ou am ambi bien ente tess ssuj ujos os 3.

Nã Nãoo poss possue uem m pa part rtes es mo move veis is e nã nãoo so sofr frem em desgaste

4.

Não de dependem da da ccoor ddoo oobbjeto

5. Nã Nãoo sã sãoo magn magnét étic icos os,, oouu seja seja,, nnão ão ne nece cess ssititam am que que a peça a ser detectada possua um imã. 6.

Sã Sãoo m men enos os depe depend nden ente tess ddas as su supper erfí fíci cies es qu quee outras tecnologias

7. Su Subs bstititu tuii ccom om va vant ntag agen enss as as ccha have vess ffim im-d -dee-cu curs rsoo e micro-chaves, possuem modelos especiais com detecção radial e de sentidos de movimento; 8.

Não apresentam zona cega

9.

Po Poss ssue uem m con config figur uraação ção es espe peci cial al do do titipo po NAM NAMUR UR (N), que são destinados a aplicações em áreas classificadas (ambientes explosivos), pois comutam baixa potência, impossibilitando a ocorrência de faiscamento por eventuais falhas no sistema. 67

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Indutivos

Desvantagens 1. So Some ment ntee po pode dem m ser ser us usad ados os pa para ra al alvo voss me metá tálilico coss

2. A fa faix ixaa de de oope pera raçã çãoo ou ou ffun undo do de es esca cala la da me medi dida da é pequena (alguns mm) quando comparada com outras tecnologias 3.

Pod odee ser ser m muuititoo eletromagnéticos.

afe feta taddo

por

ccaampos

Aplicações 1. De Dete tecç cção ão de pequ pequen enas as dist distân ânci cias as,, m men enos os qu quee uuma ma polegada. 2. O ccir ircu cuititoo é usu usual alme ment ntee pro protegi tegido do po porr encapsulamento de epoxy bastante resistente.

uum m

3. Se Sens nsor ores es in indu dutitivo voss ddee ppro roxi ximi mida dade de pode podem m ddet etec ecta tarr metais. 4. As faix faixas as de de dete tecç cção ão pa para ra me meta tais is co cond ndut utiv ivos os sã sãoo usualmente menores. 5. Es Esta ta tecn tecnol olog ogia ia ap apres resen enta ta repe repetitititivi vida dade de de at até: é: 0.0001 polegada. 6. A faix faixaa de de te tens nsão ão de de al alim imen entaç tação ão de dest stes es di disp spos osititiv ivos os é bastante ampla , tipicamente de 10 até 30 VDC.68 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: caio-cesar-ym2 ([email protected]) ([email protected])

 

EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Indutivos

Aplicações

1. A vida vida el elét étririca ca úútitill ddes este tess ssen enso sore ress é lon longa ga,, a ppar artitirr de :100,000 horas. 2. Os se sens nsor ores es in indu dutitivo voss ccom om co corp rpoo cilí cilínd ndri rico co,, apresentam grande facilidade para instalação. 3. Es Este tess ddis ispo posi sitiv tivos os su supo port rtam am gr gran ande dess va variriaç açõe õess e gradientes de temperatura ambiente, tipicamente de :  –40 C até 85 C.

4. De Deve ve-s -see to toma marr ccui uida dado do co com m a pr pres esen ença ça de me meta tais is nas cercanias da montagem, para evitar sua influência na medida. 5. De Deve ve-s -see to toma marr ccui uida dado do co com m a pres presen ença ça de ou outr tros os sensores indutivos nas cercanias da montagem, para evitar sua influência na medida e a possibilidade de disparos falsos.

69

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Indutivos

Principais tipos de sensores indutivos:

Escolha de peças

Controle de centros de usinagem

Posicionamento de Elevador

70

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Capacitivos Vantagens 1. Podem dem de detec tecta tarr m meeta tais is e nnãão m meeta tais is..

2.

Po Poddem ddeetec tecta tarr llíq íquuid idoos e só sóliliddos.

3. Po Pode dem m rea realiliza zarr o se sens nsor oria iame ment ntoo aatr trav avés és de ce cert rtos os materiais (como encapsulamentos dos produtos). 4.

São di disposititiv ivoos de de es esta tado do só sóllido ido.

5. Apresentam vi vida úútitill longa. 6. Ap Apre rese sent ntam am muita muitass ppos ossi sibi bililida dade dess pa para ra mo mont ntag agem em.. Desvantagens

1.

Fa Faix ixaa de de ttra raba balh lhoo oouu fun fundo do de esca escala la,, ccur urto to11 polegada ou menos.

2. Su Suaa di dist stân ânci ciaa de se sens nsor oria iame ment ntoo vvar aria ia de ac acor ordo do com o material que está sendo monitorado. 3.

Mu Muititoo ssen ensi sititivo vo a ffat ator ores es am ambbie ient ntai aiss ccom omoo umidade.

4. Es Este te mé méto todo do nã nãoo apre aprese sent ntaa uuma ma boa boa ssel elet etiv ivid idad adee de alvo. 71

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Capacitivos Aplicações

1.

Senso nsori riaamento ddee nnív íveel ddee llíq íquuid idoos

•

Sensoriamento através de visores monitoração de nível de líquidos.

para

•

Inserção através de tubos selados em tambores ou tanques para detecção de materiais químicos ou soluções aquosas.

2.

Lin inhhas ddee eennchime imento de pro produ duto toss • Aplicações de engarrafamento. •

Verificação de recipientes para garantir que um número determinado de produtos se encontra alojado.

•

Verificação de níveis de materiais, como cereais em caixas de papelão

3.

Detec tecçã çãoo de obje jeto toss plá lásstiticcos

•

Plásticos em pacotes, como bicos em caixa de suco ou detergente

•

Materiais plásticos dentro de um recipiente

4. De Dete tecç cção ão de pa pallllet etss ppar araa man manus usei eioo ddee ma mate teririai aiss 5.

De Dete tecç cçãão de ppro rodu duto toss co com m fo form rmas as ir irre regu gula lare ress Document shared on www.docsity.com Downloaded by: caio-cesar-ym2 ([email protected]) ([email protected])

72

 

EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Capacitivos

Principais tipos de sensores indutivos:

73

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Capacitivos

Principais tipos de sensores indutivos:

Sensoriamento através do encapsulamento

74

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Ultra-sônicos Vantagens

1. Pa Para ra de dete tecç cção ão de ob obje jeto toss à ddis istâ tânc ncia ia dete determ rmin inad adaa de até 15 metros. 2. Po Pode de ser ser us usad adoo como como se sens nsor or de prox proxim imid idad adee com com supressão de fundo como barreira de reflexão com saída da distância de objeto de forma digital ou analógica 3. Fu Func ncio iona name ment ntoo ccon onst stan ante te se sem mm man anut uten ençã çãoo 4. Nã Nãoo depe depend ndee da co corr ddaa supe superf rfíc ície ie ou da refletividade óptica do objeto, pode monitorar objetos transparentes, plásticos ou metálicos sem ajustes. 5. Os ssen enso sore ress com com ssaí aída dass ON/ ON/OF OFF F ap apre rese sennta tam m uuma ma excelente repetitividade e precisão. 6. A re resp spos osta ta do doss se sens nsor ores es de pr prox oxim imid idad adee ul ultra tra-sônicos é linear com a distância, isto quer dizer que pode fornecer sinais analógicos também. 7. De Devi vido do à ssua ua saíd saídaa an anal alóg ógic icaa é ppos ossí síve vell m mon onititor orar ar visualmente a localização do alvo, isto faz desta técnica a mais indicada para monitoração de nível e movimentos lineares. 75

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Ultra-sônicos Desvantagens

1. De Deve vem m se serr oorie rient ntad ados os de fo form rmaa pe perp rpen endi dicu cula larr ao alvo, especialmente para superfícies planas ou ásperas, para obter energia suficiente de eco. 2. Pa Para ra medi medida da conf confiá iáve vell a supe superf rfíc ície ie do alvo alvo deve deve apresentar uma área mínima, a qual é especificada para cada sensor. sensor. 3. Ap Apes esar ar de dest staa té técn cnic icaa te terr uuma ma im imun unid idad adee mu muititoo bo boaa em relação ao ruído de fundo, apresenta uma probabilidade de responder de forma falsa a assobios de equipamentos pneumáticos ou válvulas de segurança. 4. No Noss sens sensor ores es de pr prox oximi imida dade de,, re resp spos osta ta di dinâ nâmi mica ca destes sensores é relativamente lenta , perto de 0,1s. Em muitos casos esta Os característica não representa uma desvantagem. sensores ultrasônicos com transmissão de feixe, apresentam uma resposta dinâmica muito mais rápida da ordem de 0.002 ou 0.003 s. 5. Ap Apre rese sent ntam am um umaa di dist stân ânci ciaa míni mínima ma de de dete tecç cção ão,, e, uma zona morta perto da face do sensor. 76

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Ultra-sônicos Desvantagens

1. Mu Muda danç nças as do meio meio ambi ambien ente te co como mo de te temp mper erat atur ura, a, umidade, turbulência do ar ou partículas no ar, afetam a resposta destes dispositivos. 2. Al Alvo voss ddee bbai aixxa den densi sida dade de,, ccom omoo eesp spum umas as na superfície de líquidos e tecidos, tendem a absorver a energia sonora, estes materiais dificultarão a monitoração em fundos de escala grandes. Superfícies lisas refletem a energia sonora de forma mais eficiente que superfícies ásperas, porem, o angulo de incidência do feixe é mais crítico que a rugosidade da superfície. 3. Di Disp spos osititiv ivos os ul ultra tra-s -sôn ônic icos os nã nãoo oope pera ram m em em vvác ácuo uo ou aplicações de alta pressão

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Ultra-sônicos

Aplicações

1. De Dete tecç cção ão de al altu tura ra e pr preesenç sençaa de de ppeeça çass 2.

Mon onititoora raçção ddee eesp speess ssuura de ppeeças

3. Co Cont ntro role le de ní níve vell de líqu líquid idos os ou gr grão ãoss 4.

Detecç tecçãão ddee oobbje jeto toss tr traanspa pare renntes tes

5.

Sensores de continuidade

6. Controle de Loop 7. Mo Monnitor itoram amen ento to de de rrup uptu tura rass de de ccab abos os e ccoord rdas as Comparação entre os métodos ultra-sônico e ótico Ultrasônico

Ótico

Ponto nto de oper peração inde ndepend pende ente nte da superfície de materiais, cor, intensidade de l uz e contrastes óticos Insensível Insensív el a poluição, p oluição, por p or isso não necessita manutenção Exatidão > 1 mm Freqüência 8 Hz Sensível a turbulências atmosféricas atmosféri cas e temperatura temp eratura

Ponto de operação dependente da superfície de materiais, cor, intensidade de luz e contrastes óticos Sensível a pol uição, por isso necessita manutenção Exatidão > 0,25 mm Freqüência 1000 Hz Insensível a turbul ências atmosféricas atmosférica s e ttemperatura emperatura

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Ultra-sônicos Modo Reverberação

Avalia o pulso quando ele ressoa na parede do container. Caso não exista fluído, o pulso volta quando atinge a parte interna da parede. Se existe fluido, o pulso se enfraquecerá.

Modo Eco

Avalia ultrassônico quando ele passa através odopulso líquido e ecoa do lado oposto do container.

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Ultra-sônicos Modos de Operação Recomendados Aplicação

Líquidos Líqui dos contamidados com sólidos Líqui Lí quidos dos que deixam uma película na parede do container Líquido com dispositivos internos de agitação Containers com película interna Containers Contai ners de grandes dimensões Líquido aerado

Reverberação

Eco

Yes

No

No

Yes

Yes

No

No

Yes

Yes Yes

No No

Algumas aplicações de sensores ultra-sônicos

Detecção de presença de peças

80

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Ultra-sônicos Algumas aplicações de sensores ultra-sônicos

Deteção do nível de líquidos em recipientes 

Medição do diâmetro do rolo de papéis, plástico ou produtos têxteis Medição de alturas de tábuas de madeira, vidro, plástico, bóias de metal, etc ... 81

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Óticos ou Fotoelétricos Vantagens Genéricas

1. Lo Lonnga di dist stân ânci ciaa: a det detec ecçã çãoo é re real aliz izad adaa ssem em contato, assim o objeto não é afetado pela medida. 2. Se Sem m llim imititaç ação ão do obje objeto to a ser ser de dete tect ctad adoo: a detecção é realizada pela reflexão da superfície, penetração da luz. 3.

Resposta rápida.

4. Re Reso solu luçã çãoo eele leva vada da:: o com compo port rtam amen ento to da luz luz é linear e os comprimentos de onda são curtos, de forma que apresentam resolução elevada. São dispositivos adequados para detecção de pequenos objetos com muita precisão. 5. Ár Área ea de dete detecç cção ão visí visíve vel:l: luz luz pode pode ser ser con conde dens nsad ada, a, difundida, refratada, etc fornecendo a possibilidade de dimensionara área de medição. 6. Fi Fibr bras as ót ótic icas as:: lluz uz po pode de se serr env envia iada da ou re rece cebi bida da através de fibras óticas. Estas podem ser instaladas em lugares onde existe limitação de espaço ou são perigosos. 7. Nã Nãoo ap apre rese sent ntam am infl influê uênc ncia ia magn magnét étic icaa. 82

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•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Óticos ou Fotoelétricos Desvantagens Genéricas

1. Sã Sãoo ddis ispo posi sititivo voss vu vuln lner eráv ávei eiss a ól óleo eo e ppoe oeira ira fixad fixadaa nas lentes. 2. Po Pode dem m se serr su susc scep eptítíve veis is à luz luz am ambi bien ente te:: ffei eixe xess fortes ou intensos como réstias de sol, podem causar problemas ou defeitos aos sensores. 3. Po Pont ntoo ddee oope pera raçã çãoo do doss sen senso sore ress ót ótic icos os de depe pend ndee da superfície, cor, intensidade de luz e contrastes óticos dos materiais.

83

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EPUSP

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Óticos ou Fotoelétricos

•

Aplicações, vantagens e desvantagens

Feixe transmiti transmitido do

Aplicação  

De uso geral

 

Contagem de

Vantagens  

objetos

Desv antagens

 

Alta margem margem de de opera ope ração ção para ambientes contaminados   Maiores fundos de

Mais caro, devido a que transmisso transmissorr e receptor estã es tão o separados   O alinhamento alinhamento é

escala Não Nã o afeta afe tado do por reflexões secundárias   Ma Mais is confiável c onfiável com objetos com alta refletividade

fundamental na medida Evitarr objetos Evita transparentes   Manutenção periódica

 

 

 

Reflexão total

Aplicação  

Vantagens

De uso geral

 

Fundos de escala restrito  

Mais barato que o

modo de feixe transmitido alinhamento   Fácil alinhamento

Desv antagens  

Distâncias Distân cias menores

que o modo de feixe transmitido Menor or margem de   Men operação operaçã o que o modo de feixe transmitido detectar   Pode detectar reflexões de objetos brilhantes

84

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Óticos ou Fotoelétricos Aplicações, vantagens e desvantagens Reflexão total p polarizado olarizado

Aplicação De uso geral para detecção de objetos brilhantes  

Vantagens Ignora a primeira reflexão reflexã o da d a superfície.  

Utiliza luz visí Utiliza visível vel (vermelho) para fácil alinhamento

 

Desv antagens Distâncias menores Distâncias que o modo de d e reflexã reflexão o total   Pode ser sensível a reflexões secundárias  

Luz difusa

Aplicação Aplicações onde os dois lados do objeto não são acessíveis  

Vantagens Acesso aos dois lados do objeto não necessário   Nã Não o requer refletor d e alinhar alinhar   Fácil de  

Desv antagens Apresentam dificuldade de aplicação quando quan do o fundo do objeto é refletivo ou está muito perto deste  

85

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Sensores Óticos ou Fotoelétricos Exemplos de Aplicações

Linhas de montagem

Verificação em lugares de difícil acesso

Monitoração de pequenos orifícios 86

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Chaves de Contato ou Fim-de-curso Vantagens

1.

Facilidade de uso

2.

Operação simples e visível

3.

Enc ncaapsul ulaamen mento ro robbusto e du durá rávvel

4. Po Pode de ser ser sel selad adoo para para au aume ment ntoo de co conf nfia iabi bililida dade de e utilização em ambientes classificados 5. Re Resi sist stên ênci ciaa elev elevad adaa às co cond ndiç içõe õess am ambi bien enta tais is encontradas na industria 6. Repetitividade eellevada Vantagens Elétricas

1. Ad Adeq equa uado doss pra pra ccha have veam amen ento to de ca carg rgas as de alta alta potência (5A em 24V DC ou 10A em 120V AC tipicamente) 2. Im Imun unid idad adee a ruí ruído do de in inte terf rfer erên ênci ciaa elé elétr tric icaa 3. Im Imun unid idad adee a ruí ruído do de inte interfe rferê rênc ncia ia el elet etro roma magn gnét étic icoo (walkie-talkies) 4. Nã Nãoo ap apre rese sent ntaa co corr rren ente te de va vaza zame ment ntoo 5.

Qu Queedas de te tens nsãão mu muititoo baix ixas as

6.

Op Opeeraçã raçãoo com con conta tato toss NA ou NF Document shared on www.docsity.com Downloaded by: caio-cesar-ym2 ([email protected]) ([email protected])

87

 

EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Chaves de Contato ou Fim-de-curso Desvantagens

1. Vid idaa ddee ccon onta tato toss ccur urta ta,, qu quan ando do co comp mpar arad adoo ccom om chaves de estado sólido 2. As pa part rtes es me mecâ câni nica cass mó móve veis is so sofr frem em desg desgas aste te e tem tem uma vida útil limitada 3. Mu Muititas as

da dass

apl aplic icaç açõe õess

ex exig igem em

form formas as

de

sensoriamento de não contato

Exemplos de Aplicações

Contagem e

detecção de peças

88

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Encoders Encoders Incrementais Vantagens •

Apresentam saída digital

•

Podem monitorar posição linear ou angular

•

Monitoram o sentido do movimento

•

Fornecem pulsos de referência

•

Possuem saídas compatíveis com as interfaces de controle

Aplicações

Controle de motores

Controle de guindastes 89

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EPUSP

•

Vantagens, Desvantagens e Aplicações Típicas dos Sensores Discretos

  Encoders Encoders Absolutos Vantagens •

Apresentam memória não volátil

•

Flexibilidade na programação da sua resolução

•

Segurança e resposta imediata

•

Imunidade a ruído elétrico

•

Transmissão da informação a longa distância em forma digital

•

Uma ou múltiplas voltas codificadas

Aplicações

Robótica, posicionamento de precisão

Controle de válvulas industrias

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90

 

EPUSP

Linguagens de Programação

91

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EPUSP

Linguagem de Programação de CLP's Classes

Linguagens

Tabulares Tabela de Decisão Textuais

IL (Instruction List) L ist) ST (Structured Structured T Text) ext) LD (Ladder Diagram)

Gráficas

FBD (Function Block Diagram) SFC (Sequencial Flow Chart)

Classificação das Linguagens de Programação, conforme IEC-1131-3"1131-1"

Linguagens Gráficas

Exemplo de representação SFC

Exemplo de Function Block Diagram

92

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EPUSP

Instruções para Diagrama Ladder Contato Normalmente Aberto  Aberto 

Contato Normalmente Fechado 

Energiza bobina sem retenção 

Energiza bobina com retenção (Set) 

S 

Desenergiza bobina com retenção (Reset) 

R 

93

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EPUSP

Instruções e representações básicas Dispositivo de Entrada

Botão NA

Terminal de entrada no CLP

Programa Ladder

Terminal de saída no CLP

Estado de saída

A

W

O/5

OFF

A

X

O/5

ON

A

W

O/5

ON

A

X

O/5

OFF

B

Y

O/5

ON

B

Z

O/5

OFF

B

Y

O/5

OFF

B

Z

O/5

A

Não Ativado

Botão NA

A

 Ativado

Botão NF Não

B

Ativado

Botão NF Ativado

B  

ON

94

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EPUSP

Instruções de Temporizador Instrução

Representação

Temporizador Tempori zador na Energização Energização Quando alinha é verdadeira, o temporizador começa a incrementar o valor acumulado segundo a base de tempo. Quando a linha é falsa, o temporizador reseta o valor acumulado.

TON

Temporizador Tempori zador na Desnergizaçã Desnergização o Quando Quand oa alinh linha a é falsa falsa,, o temp tempori oriz zador começa a incrementar o valor acumulado segundo a base de tempo. Quando a linha é verdad v erdadeira, eira, o te tem mporiz porizador ador reseta o valor acumulado.

TOF

Temporizador Tempori zador Retentiv Retentiv o Quando alinha é verdadeira, o temporizador começa a incrementar o valor acumulado segundo a base de

RTO

tempo. Quando a linha é falsa, o valor acumulado é retido. Ele é resetado pela instrução RTR

Rearme do Tempori Tem porizador zador Retentivo Quando a linha é verdadeira, o valor acumulado é resetado.

RTR

95

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EPUSP

Instruções de Temporizador

Condi ão de entrada Bit de Habilita Habilita ão-E Bit de Ha Ha bilita ã o-TT o-TT Bit de Habilita Habilita ão-D

Valor Va lor Acu Acumula mulado do

96

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Instruções de Controlador

EPUSP

Instrução

Representação

Contador Crescente Toda vez que a linha passar a verdadeira, o valor acumulado será incrementado de uma unidade. O valor acumulado pode ser resetado pela instrução CTR

CTU

Contador Decrescente Toda vez que a linha passar a verdadeira, o valor acumulado será reduzido de uma unidade.

CTD

Rearme do Contador Quando a linha for verdadeira, o valor acumulado será resetado para zero.

CTR

Instruções de Movimentação Instrução Mover Quando a linha for habilitada, será transferido o conteúdo do endereço A para o endereço B

Representação MOV A B

Apagar Quando a linha for habilitada, serão serados os dados referentes ao endereço A.

CLR A 97

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EPUSP

Instruções de Comparação Instrução

Representação

Igualdade Haverá hab habilitação ilitação da lin linha ha se o valor contido em A for igual ao valor contido em B

EQU A B

Desigualdade Haverá hab habilitação ilitação da lin linha ha se o valor contido em A for diferente do valor contido em B

NEQ A B

Maior que Haverá hab habilitação ilitação da lin linha ha se o valor contido em A for maior que o valor contido em B

GRT A B

Menor que Haverá hab habilitação ilitação da lin linha ha se o valor contido em A for menor que o valor contido em B

LES A B

98

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EPUSP

Operações Algébricas Instrução

Representação

Soma Quando a linha é verdadeira, os dados do endereço A são adicionados aos do endereço B e o resultado colocado em C

ADD A B C

Subtração Quando a linha é verdadeira, os dados do endereço end ereço B sã são os sub ubtraídos traídos do e end ndereço ereço A e o resultado colocado em C

SUB SU B A B C

Multiplicação Quando a linha é verdadeira, os dados do endereço A são multiplicados pelos do endereço B e o resultado colocado em C

MUL MUL A B C

Divisão Quando a linha é verdadeira, os dados do endereço end ereço A são divi dividid didos os pel pelos os do endereço B e o resultado colocado em C

DIV DIV A B C

99

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EPUSP

Operações Lógicas Instrução

Representação

E A linha torna-se verdadeira quando todos contatos estiverem ativados

OU A linha torna-se verdadeira quando pelo menos um dos contatos ficar fica r ati ativado vado

100

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EPUSP

Partida/Parada com Impulso/JOG

101

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EPUSP

Contagem Crescente/Decrescente

102

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EPUSP

Temporizador na Energização

Temporizador na Desenergização

103

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação Apresentação d do o Problema

Descrição do processo de automação a ser implementado

Esclarecimentos e Análise

Lista de E/S Detalhamento e melhorias Detalhamento do processo processo

Algoritmo

Representação Gráfica

Esquema Funcional

Circuitos de Comando

Descrição passo a passo do processo de automação

Fluxograma analítico de processo

Diagrama Diagram a de blo blocos cos

Diagrama Ladder / Esquemático 104

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação Exemplo 1: Semáforo Duplo Apresentação do Problema Fazer o programa em ladder que controle o tráfego de veículos em uma rua. 

Esclarecimentos e Análise Verde

 

Vermelho

Amar Am arel elo o

Verm Ve rmel elho ho

Verde

Amarelo

Lista de I/O Entrada B3:1/0

L

Botão Liga

B3:1/1 Saídas

L

Botão Desliga

B3:0/0

VERM_01 Acionamento Lâmpada Vermelha Via 1

B3:0/1

AM_01

B3:0/2

VERD_01 Acionamento Lâmpada Verde Via 1

B3:0/3

VERM_02 Acionamento Lâmpada Vermelha Via 2

B3:0/4 B3:0/5

AM_02 Acionamento Lâmpada Amarela Via105 2 VERD_012 Acionamento Lâmpada Verde Via 2

Acionamento Lâmpada Amarela Via 1

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação Algoritmo: Etapas 1) Início:

- Farol 1: Verde - Farol 2: Vermelho 2) Após X segundos

Farol 1 vai para Amarelo

3) Após Y segundos

Farol 1 vai para Vermelho Farol 2 vai para Verde

4) Após X segundos

Farol 2 vai para Amarelo

5) Após Y segundos

Condição inicial

106

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação Diagrama Ladder: L B3:1

SG B3:1

0

2

SG B3:1

 

D B3:1

2

1 T_AMARELO_01/DN T4:1

SG B3:1

T_VERMELHO_01 TON EN

2

 

Pre   15<

DN T_VERMELHO_01/TT T4:2

DN

TT VERM_01 B3:0

T_VERMELHO_01/TT T4:2 TT T_VERMELHO_01/DN T4:2

0 T_VERDE_01 TON EN

DN T_VERDE_01/TT T4:0

Pre

10<

DN

TT T_VERDE_01/TT T4:0

VERD_01 B3:0 2

107

TT

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EPUSP

Diagrama Ladder: T_VERDE_01/DN T4:0 DN

T_AMARELO_01 TON Pre

5<

EN DN

T_AMARELO_01/DN T4:1 TT T_AMARELO_01/DN T4:1 TT T_AMARELO_01/DN T4:1 DN

AMA_01 B3:0 1 T_VERDE_02 TON Pre

EN

10< DN

T_VERDE_02/TT T4:3 TT T_VERDE_02/TT T4:3

VERD_02 B3:0

TT

5

VERD_02 B3:0

VERM_01 B3:0

AMA_02 B3:0

5

0

4

VERD_0 VERD _022 B3:0

VE VERM RM_0 _011 B3:0

VERM_02 B3:0

0

3

5

 

END

108

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação Exemplo 2: Sistema de corte para tubos de ferro Descrição do problema Vt  – velocidade constante do tubo. Quando o tubo atinge Pr (ponto de referência), o carrinho sai de P0 e atinge P1 com velocidade vc=vt. A morsa morsa prende o tubo e a serra circular executa o corte, em seguida o acionamento é invertido i nvertido através de frenagem. O carro atinge uma posição P2 quando o acionamento é desligado e volta a P0 pela inércia

Análise - C1: tubo na posição para partir o carro - C2: posição inicial do carrinho P0 - C3: posição P1 que irá informar o fechamento da morsa - C4: fim do curso inferior da serra - C5: fim do curso superior da serra - C6: fechamento da morsa - C7: desligamento do acionamento do carro em P2 109

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação Algoritmo: Etapas

1) Posição do carro em C2 2) Posição do tubo em C1  – Acionar o carro, ligar o acionamento 3) Posição do carro em C3  – Acionar a morsa 4) Acio ionnar o fe fecchamento da mo mors rsaa  – C6 5) De Desc scid idaa ddaa sser erra ra at atéé o acio aciona name ment ntoo ddaa ccha have ve C4 6) Su Subi bida da da se serr rraa at atéé o acio aciona name ment ntoo ddaa ch chav avee C5 C5 7) Fr Fren enag agem em do do aaci cion onam amen ento to e in inve vers rsão ão ddaa vvel eloc ocid idad adee 8) De Desl slig igaame ment ntoo do ac acio iona name ment ntoo em P2  – C7

110

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação Diagrama Ladder:

C

S OSR

Utilização do OSR: C

A

S

C

A

Automação do carro: VE C1; C2; C7; SP2. SP2: acionado pela reenergização de C5 C1

C2

SP2

CR

CF

CF SP2 OSR

TON

TON TON DN TON

 

EN C7

CF

CR

CR

111

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação

Automação da morsa:

VE:

C3

C3; C5 (refechamento) MOR

SP2 OSR

MOR C5

SP2

SP1

OSR SP1

SP1

 

C5

SP2

OSR

Automação da serra:

VE;C6; C4.

C6

C4

SS

SD

OSR SD C5

C4

SD

SS

OSR SS 112

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação Exemplo 3: Carregamento de Silos

Apresentação do problema

Acionamento do Damper 2, motor m2 e motor m3 para enchimento dos silos S2 e S3. Os silos S2 e S3 possuem sensor de nível alto e baixo, enquanto o Silo S1 possui somente sensor de nível baixo.

Damper 1: Descarregamento Descarregamento do silo S1

Damper 2: Desvio do fluxo de material Motor m3

Motor m2

S2 max

S3 max

S2 min

S3 min

113

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação

Esclarecimentos e Análise Variáveis de Entrada I:1/0 BOT BOTAO_LIG AO_LIG Botão Liga I:1/1 BOTAO_DES BOTAO_DES Botão Desliga I:1/2 S1_MIN Mínimo Silo 1 atingido I:1/3 S2_MIN Mínimo Silo 2 atingido I:1/4 S2_MAX Máximo Silo 2 atingido I:1/5 S3_MIN Mínimo Silo 3 atingido I:1/6 S3_MAX Máximo Silo 3 atingido Variáveis de Saída O:2/0 MOTOR_2 O:2/1 MOTOR_3 O:2/2 DAMPER_1 O:2/3 DAMPER_2

Aciona motor 2 Aciona motor 3 Fecha Damper 1 Direciona Damper 2 para o Silo 2

Variáveis Auxiliares B3/1 Sist_funcionando

Bit utilizado para selo

114

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação

Algoritmo O Damper D1 do silo 1 despeja o material no desviador até que o detetor de nível máximo do silo que está sendo carregado seja atingido (S2_MAX ou S3_MAX) ou até ser atingido o nível mínimo no Silo 1 (S1_MIN). O Damper 1 é aberto novamente quando o nível mínimo de um dos dois silos (S2_MIN ou S3_MIN) for atingido. O Damper 2 é ativado pelo sensor de mínimo dos silos de carregamento direcionando-o para este silo.

115

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação

Diagrama Ladder BOTÃO_DES

BOTÃO_LIG

SIST_FUNC

SIST_FUNC S2_MIN

S2_MAX

S3_MIN

DAMPER_1

S1_MIN

S3_MAX

DAMPER_1 DAMPER_1

S2_MIN MOTOR_2

 

MOTOR_3 MOTOR_2

S2_MAX DAMPER_2

S3_MIN MOTOR_3

MOTOR_2 MOT OR_2 MOTO MOTOR_3 R_3 S3_MAX

116

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação Exemplo 4: Controle de Qualidade

Apresentação do problema -pintura, secagem, controle de qualidade e embalagem -Uma correia transportadora avança em velocidade de acordo com o gráfico abaixo V3

S1   PINTURA

S2 SECAGEM

S3 

INSPEÇÃO

EMBALAGEM

REJEIÇÃO

Velocidade Esteira 0

10

20

30

40tempo seg

117

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação

Esclarecimentos e Análise Variáveis de Entrada I:1/0 L Botão Liga I:1/1 D Botão Desliga I:1/2 S1 Sensor de Posição para Pintura I:1/3 S2 Peça Rejeitada I:1/4 S3 Sensor de Posição para Ensacamento Variáveis de Saída O:2/0 M O:2/1 SECAGEM O:2/2 AU1_AU2 O:2/3 V1 O:2/3 V2

Aciona Esteira Aciona Secagem Aciona Alarme Aciona Pintura Ensacamento

118

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação

Algoritmo  -O jato de tinta deve ser emitido por 3 Seg, iniciandose logo após a parada da esteira, constatada a presença de peça pelo sensor S1

-A secagem se realiza seguramente nos 20 Seg da parada.

-Sistema de teste: S2  = 1 para peça rejeitada; isto determina o pistão hidráulico V2 avançar por 2 Seg e excluir a peça da esteira.

-As peças aprovadas prosseguem na esteira, acionam

o

sensor

S 3 

e

são

colocadas

automaticamente em embalagens com capacidade de 12 unidades -12 peças aprovadas: sinal V3  é emitido, para comandar a substituição da embalagem cheia por uma vazia.

119

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EPUSP

Metodologia para análise e síntese de complementação do processo de automação

Diagrama Ladder

120

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EPUSP

SFC Sequencial Flow Chart

121

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SFC  Exemplo de SFC 

EPUSP

M1BV  ST=1 M1AV 

M2 

T=1 M1BV 

SFC de um sistema de ventilação

Elementos Estruturais do SFC Passo

Transição

Variável Flag Variável Tempo

Temporização

Transição com receptividade 122 composta por 5 condições lógicas

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EPUSP

Regras da Evolução do SFC Simultaneidade

Ou Divergente

Ou Convergente

E Divergente

E Convergente

123

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EPUSP

Regras da Evolução do SFC

Derivação Condição

Seqüência repetitiva

124

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EPUSP

Ações

Qualificador de ações tipo "N"

PAS 1

Qualificadores de ação tipo "S" e "R"

Qualificador de ação tipo "L" Document shared on www.docsity.com Downloaded by: caio-cesar-ym2 ([email protected]) ([email protected])

125

 

EPUSP

Ações

Qualificador de ação tipo "D"

PAS 1

Qualificador de ação tipo "SD"

126

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EPUSP

Ações

Qualificador de ação tipo "P"

PAS 1

Qualificador de ação tipo "DS"

PAS 1

127

Qualificador de ação tipo "SL" Document shared on www.docsity.com Downloaded by: caio-cesar-ym2 ([email protected]) ([email protected])

 

EPUSP

Metodologia de projeto de automação pelo Grafcet

Etapas

Objetiv os

1ª Etapa: "Apr "Apresentação esentação do problem prob lema" a"

Descrição do p Descrição processo rocesso de automação a ser desenvolvido 2ª Etapa: "Esclarecimento Detalhamento e melhorias melhorias do e Análise" processo 3ª Etapa: "Algoritmo"

Descrição passo a passo do processo de autom automação ação 4ª Etapa: "Represent "R epresentação ação Fluxograma analí an alíti tico co do Gráfica" processo 5ª Etapa: "Esquema "Esqu ema Diagrama em macro blocos Funcional" 6ª Et Etap apa: a: "P "Prrog ogrram amaç ação ão"" Graf afce cett ou L Lad adde derr

128

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EPUSP

Projeto: Mesa Rotativa para solda de suportes de freios 1ª Etapa: Apresentação do problema O processo automatizado é constituído cons tituído por 6 macro passos:

-Colocação manual barra de direção suporte próprio parada a finalidade sobre ano mesa -Colocação automática das peças  – Suportes e Guias sobre a barra de direção -Solda dos suportes  – processo MIG -Solda das guias  – processo MIG

-Resfriamento das soldas -Resfriamento -Retirada manual da barra de direção

129

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EPUSP

Projeto: Mesa Rotativa para solda de suportes de freios 2ª Etapa: Detalhamento do processo - válvulas eletropneumáticas - duas posições:

recolhida (-) expandida (+) - sensores de fim de curso

Com entrada C+ : Expansão acionando acionando S1 Com entrada C- : Recolhimento acionando S0 130

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EPUSP

Relação dos atuadores e sensores

Atuadores Sensores (Válvulas (Chaves fim fim Aplicação e Chaves) de Curso) VA

SA0; SA1

VT VCSG

ST0; ST1 SCSG0; SCSG1

Travamento Travament o da me mesa sa Colocação dos suportes e gu g uia ias s

VSS

SSS0; SSS1

Moviment ovimento o do d o Eletrodo Ele trodo da d a MIG MIG 1

VSG

SSG0; SSG1

Moviment ovimento o do d o Eletrodo Ele trodo da d a MIG MIG 2

VD

SD0; SD1

Desta Des tacado cadorr da barra barra de direção direç ão

CS

-

Chave de energização da MI G1

CG

-

Chave de energização da MI G2 Chave Cha ve de partida partida para início início do ciclo que produz p roduz VT

CP

Moviment ovimenta a mesa (giro de 60º) 60 º)

131

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EPUSP

3ª Etapa: Algoritmo  Algoritmo  Em qualquer posição de I a VI existirá uma barra de direção Posição da Barra A barra é colocada c olocada na posição pos ição correta sobre a mesa mes a sendo 1acionada a chave C P 2 - A vá válvula VT libera o avanço da mesa 3 - A vá válvula VA produz o avanço da mesa de 60º

I I I / II

4 - A vá válvula VT trava a mesa

II

5 - A Vál Válvula VCSG coloc  coloca a os suportes e guia guias s sobre s obre a barra barra

II

6 - A chave CS energiza eletricamente o sistema MIG

III

7 - A vá válvula VSS movimenta o eletrodo da MIG

III

8 - A chave CS des desenergiz energiza a o sistema s istema MIG MIG 1

III

9 - A chave CG energiza eletricamente o sistema MIG2

IV

10 - A válvu válvula la VSG movimenta o eletrodo da MIG2 11 - A chav chave C G de  desenergiza senergiza o sistema s istema MIG MIG 2 12 - A barra passa pelo resfriador res friador (posição com ventil ventilador ador ligado) ligado) 13 - A válvu válvula la VD libera a barra fixada na mesa

IV IV V VI

132

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EPUSP

4ª Etapa: Fluxograma  Fluxograma  - sequência das operações possíveis que são responsáveis pela execução do processo, já detalhadas no algoritmo. - importante quando são considerados fatores, tais como: queda de energia, peças com defeitos de fabricação, falha de atuação ou sensoriamento, etc.

133

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EPUSP

blocos  5ª Etapa: Diagrama em macro blocos 

Início

Mesa Descanso

Avanço Travamento

Colocação Manual Barra

Colocação Suporte e Guias

Solda dos Suportes

Solda das   Guias

Resfriamento   Destacador

134

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EPUSP

6ª Etapa: Diagrama em macro blocos  Mesa Descanso

MD 1

Cp.SA0 Mesa Liberada

VT-

ST0 Avanço Mesa

VA+

SA1 Mesa Travada

VT+

ST1 Início das ops

VA-

SA0

VCSG+

Coloc Sup+  Gui

CS+

SCSG1 VCSG-

Recuar válvula

Energizar MIG1

CG+

Avanç E1 MIG1

VSG+

Destacar Barra

SD1

Avanç E1   MIG2

Recuo E1

VSG-

VD-

Recuar Válvula

Recuo E1 MIG2

MIG1

SSG0

SSS0 CS-

VD+

SCSG1

SSS1 Vss-

Energizar MIG2

SSG0

SSS0 Vss+

 

Desenergiza MIG1

CG-

Desenergiza MIG2

SCSG0.SSS0.SSG0.SD0 MD

Mesa Descanso

1

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135

 

SFC Partida Estrela/T Estrela/Triângulo riângulo  

 

EPUSP

01 (SA+IA)./TE./C2 M4=0; M5=0 M6=0; M7=0

K3; A1; M1=0 M2=0; M3=0

02

T1

C3./C2

04

M1=1 =1 T2 06

M2=1 =1

/C1+/C3 08 M3=1 =1

SD+TE+ ID

03

K3; K1; A2 C3.C1./C2

05

K3; K1; A3 T3 A1; K1

07

C1./C2./C3 K1; A2; K2

09

T1 10 M 4 = 1 =1

C1.C2 T2 12 M5=1 =1

/C1 14

K1; K2

11

SD+ID+TE 13

M 6= 1 =1

T1 15

M7=1

A1 /C1./C2

=1

TE: térmico BL:botão liga BD:botão desliga SA: supervisor aciona SD: supervisor desaciona desaciona IA: IHM aciona ID: IHM desaciona M1: falha CA estrela M2: falha CA principa principall M3: falha de alimentação M4: Contato estrela colado

A1: acumulado temp.conf.CA A2: acumulado temp.conf.CA T1: saída temp.conf.CA T2: saída temp.conf.CA K1: contator principal K2: contator triângulo K3: contator estrela C1: contator auxiliar principal C2: contator auxiliar triângulo C3: contator auxiliar estrela A3: acumulado temp.partida

M5: falha CA anormal triângulo M6: desligou M7: não desligou

T3: saída temp. partida

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136

 

EPUSP

TMT02

01 YY ZZ WW AA 02 BB CA 03

T1 04 M1 =1

CC DD

/CA 06 M2 =1

AC

05 A1 T1   07 M3

/CA

=1

137

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Compensado  Motor Compensado 

 

EPUSP

01 (SA+IA)./TE M4=0; M5=0 M6=0; M7=0

02

T1

K3; A1; M1=0 M2=0; M3=0

C3./C1

04 03 K3; K2; A2

M1=1 =1 T2

C3.C2./C1

M2=1

06

05

=1 /C3+/C2 WW AA

K3; K2; A3 T3

08   M3=1

07

=1

A1; K2 /C3./C1 K1; A2; K2

09

T1

C1 T2

10 M4=1 4=1 =1

12

11

M5=1 /C1

=1 14

K1 SD+ID+TE

M6=1 =1

13 T1

15

M7=1

A1

/C1 /C1

=1

T3: saída temp. partida SA: supervisor aciona SD: supervisor desaciona desaciona IA: IHM aciona ID: IHM desaciona M1: falha CA partida M2: falha CA compensado M3: falha de alimentação M4: Contato colado M5: falha CA principa principall M6: desligou anormal

TE: térmico A3: acumulado temp.partida A1: acumulado temp.conf.CA A2: acumulado temp.conf.CA T1: saída temp.conf.CA t emp.conf.CA T2: saída temp.conf.CA K1: contator principal K2: contator auto trafo K3: contator de partida C1: contator auxiliar principal C2: contator auxiliar auto-trafo

M7: não desligou

C3: contator auxiliar partida

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138

 

EPUSP

TMT02

01 YY ZZ BB

02

WW CC AA DD EE

139

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EPUSP

TMT02

PIR13=CV 01 VV=CV AU

02

VV=32000CV

/AU

Movimentos para registros registros int. PID YY PIR00: YY PIR03: 320 PIR04: PIR05: 320 PP PIR06: DR PIR07: IN PIR09: UC PIR10: LC

PIR00: No. Loop PID PI PIR03: Banda morta positiva PI PIR04: Banda morta negativa PI PIR05: Proporcional de PI PIR06: Derivativa de PI PIR07: Integral de PI PIR09: Limite superior de PI PIR10: Limite inferior de PI PIR13: Comando manual de PI CV: Saída de PI AU: Auto/manual de PI SP: Set Point de PI VV: Saída VV Controle 140

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EPUSP

TMT02

01

SA

AC; M1

02

SD

SA: Supervisório abre SD: Supervisório fecha AC: Saída válvula M1: Bit válvula aberta

141

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