Apostila Rockwell-EPUSP-Parte1, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

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Automação Elétrica

de Processos

Industriais

Parte I

EPUSP

Diagrama Esquemático de um

sistema de controle contendo um

conversor estático

Configuração CLP - Planta

Configuração CLP - Planta

Razões para a utilização da Automação

Industrial:

7. Possibilidade de introdução de sistema produtivos interligados.
8. Redução da área de fabricação;
9. Restabelecimento mais rápido do sistema produtivo;
10. Redução dos custos de produção;
11. Rapidez de resposta ao atendimento da produção;
12. Realização de tarefas impossíveis ou agressivas ao homem;
13. Repetibilidade e maior qualidade na produção;

EPUSP 7

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 a Diagrama Elétrico c Esquema de ligações com CLP b Circuito de Ligação Exemplo programa em Ladder d

• Confiabilidade operacional Diagrama de blocos do CLP

Arquitetura do CLP

pouca alteração da fiação elétrica

possibilidade de erro minimizada. grande variedade de tarefas de controle Através de interfaces de operação, permitem coleta de dados.

Características Gerais

• Funções avançadas
• Comunicação em rede

Módulos de Saída

Módulo de saída a relé Módulo de saída a triac Módulo de saída a transistor

Módulo de Entrada

Módulo entrada a optoisolador

Endereçamento

Endereços de entrada e de saída

Sensores

Discretos

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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

Algum objeto de Grandes Proporções – Proximidade

Sonar.

EPUSP

Algumas das vantagens, desvantagens

dos sensores discretos mais usados

Sensor Vantagens Desvantagens  Detecção através de algumas embalagens  Distâncias curtas de detecção  Pode detectar materiais não metálicos  Muito sensível a mudanças ambientais  Vida longa  Não é seletivo em relação ao alvo Capacitivos  Pode medir distâncias longas  Requerem um alvo com área mínima  Pode ser usado para detectar muitos materiais  Apresentam distâncias mínimas de trabalho  Resposta linear com a distância  Resolução depende da freqüência  Sensível a mudanças do ambiente  Não funciona com materiais de baixa densidade Ultra-sônicos  Vida Longa  Não é seletivo em relação ao alvo  Fácil Instalação  Sensível a interferências eletromagnéticas  Resposta rápida  O alvo deve ter um imã fixado  Baixo Custo Hall

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.

Sensores de Não-Contato

• Similares aos sensores indutivos,porém o sensor capacitivo produz um campo eletrostático em lugar de um campo eletromagnético;
• Podem detectar objetos metálicos e não metálicos como papel, vidro, líquidos e tecidos a distâncias de até alguns centímetros.    A C Sensores Capacitivos:
• formado por duas placas paralelas separadas por um material dielétrico, sendo que sua capacitância está dada por: com: C = capacitância (F),  = permisividade do dielétrico (F/m),  = separação entre as placas (m), A = área comum entre as duas placas (m^2 )

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.

• A superfície sensível do dispositivo é constituída por dois eletrodos de metal concêntricos do capacitor em aberto.
• Quando um objeto perto da sua superfície sensível atinge o campo eletrostático dos eletrodos, modifica a capacitância do circuito oscilador, obtendo-se uma oscilação. Target Absent Target Present Target Absent