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CTS – © 1996 – 2005 Smar Instrumentação Básica
INSTRUMENTAÇÃO
BÁSICA
INSTRUMENTAÇÃO
BÁSICA
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
1 - CONCEITOS BÁSICOS DE INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE
- MALHA DE CONTROLE FECHADA
- DEFINIÇÕES EM CONTROLE
- PRINCIPAIS SISTEMAS DE MEDIDA
2 - TELEMETRIA
- TRANSMISSORES
- REDES DE COMUNICAÇÃO INDUSTRIAIS
3 - MEDIÇÃO DE PRESSÃO
- CONCEITOS DE PRESSÃO
- DISPOSITIVOS PARA MEDIÇÃO DE PRESSÃO
4 - SELO REMOTO
- TUBULAÇÃO DE IMPULSO
- SISTEMAS DE SELAGEM
- PURGA
- SANGRIA
5 - MEDIÇÃO DE NÍVEL
- MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE NÍVEL DE LÍQUIDO
- MEDIÇÃO DIRETA
- MEDIÇÃO INDIRETA
- MEDIDORES DESCONTÍNUOS DE NÍVEL
- MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE NÍVEL DE SÓLIDOS
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Continuação…
6 – TRANSMISSOR DE PRESSÃO DIFERENCIAL (LD301)
- INSTALAÇÃO, OPERAÇÃO E CONFIGURAÇÃO, MANUTENÇÃO E ESP.TÉCNICA.
7 - MEDIÇÃO DE VAZÃO
- TIPOS DE MEDIDORES DE VAZÃO
- MEDIDORES DE QUANTIDADE(Pesagem / Volumétrica)
- MEDIDORES VOLUMÉTRICOS
- Medição de vazão por pressão diferencial
- Medidores de Vazão por Pressão Diferencial Constante
- Medidores de Vazão em Canais Abertos
- MEDIDORES ESPECIAIS DE VAZÃO
- Medidor Eletromagnético de Vazão, Turbina, Vortex e medidores Ultra-sônicos
8 - MEDIÇÃO DE TEMPERATURA
- MEDIDORES DE TEMPERATURA POR DILATAÇÃO / EXPANSÃO
- MEDIÇÃO DE TEMPERATURA COM TERMOPAR
- MEDIÇÃO DE TEMPERATURA POR TERMORESISTÊNCIA (RTD)
- MEDIÇÃO DE TEMPERATURA POR RADIAÇÃO
9 - TRANSMISSOR DE TEMPERATURA (TT301)
- INSTALAÇÃO, OPERAÇÃO E CONFIGURAÇÃO, MANUTENÇÃO E ESP.TÉCNICA.
Continuação…
10 - ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
- VÁLVULAS DE CONTROLE
- VÁLVULAS DE DESLOCAMENTO LINEAR DA HASTE
- VÁLVULAS DE DESLOCAMENTO ROTATIVO DA HASTE
- INTERNOS DAS VÁLVULAS
- CAIXA DE GAXETAS
- GAXETAS
- CARACTERÍSTICAS DE VAZÃO
- COEFICIENTE DE VAZÃO ( CV )
- POSICIONADORES
11 – POSICIONADOR DE VÁLVULA (FY301)
- INSTALAÇÃO, OPERAÇÃO E CONFIGURAÇÃO, MANUTENÇÃO E ESP.TÉCNICA.
12 - OUTRAS VARIÁVEIS
- MEDIÇÃO DE DENSIDADE
- Medidores de Densidade
- Densímetros
- Medidor de Densidade por Pressão Hidrostática
- Sistema de Purga
- MEDIÇÃO DE PH
- Método de Medição
- Instrumentos de Medição
- Eletrodos de Medição e de Referência
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INSTRUMENTAÇÃO
Ciência que aplica e desenvolve técnicas de medição, indicação,
registro e controle de processos de fabricação, visando a
otimização na eficiência desses processos.
O uso de intrumentos em processos industriais visa a obtenção de
um produto de melhor qualidade com menor custo, menor tempo
e com quantidade reduzida de mão de obra.
- Incrementar e controlar a qualidade do produto;
- Aumentar a produção e o rendimento;
- Obter e fornecer dados seguros da matéria prima e quantidade
produzida além de ter em mãos dados relativos à economia dos
processos.
A utilização de instrumentos nos permite:
Controle Manual
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- “O controle manual não permite a eliminação do erro,
resultando em uma amplitude de variação excessiva
do valor da variável que se deseja controlar”.
TEMPO
DESVIO
VALOR
OBTIDO
VALOR
DESEJADO
(SET-POINT)
ERRO
FLUIDO AQUECIDO
VAPOR
PROCESSO INDUSTRIAL TÍPICO
FLUIDO A SER
AQUECIDO
CONDENSADO
Variável Controlada: Temperatura
Meio Controlado: Fluido Variável Manipulada: Vazão
Agente de Controle: Vapor
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A Ação do Controle Automático
- “O controle automático permite através de sua ação a
redução do erro, com um tempo de atuação e precisão
impossíveis de se obter no controle manual”.
TEMPO
DESVIO
VALOR
OBTIDO
VALOR
DESEJADO
(SET-POINT)
ERRO
O Controle Automático
VÁLVULA
DE
CONTROLE
MEDIÇÃO
ENTRADA DE
ÁGUA FRIA
SAIDA DE
ÁGUA QUENTE
ENTRADA
DE VAPOR
PROCESSO
COMPARAÇÃO
CORREÇÃO
CONTROLADOR
AUTOMÁTICO SET POINT DE CAMPO
SENSOR
MALHA DE
CONTROLE
FECHADA
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DEFINIÇÕES EM CONTROLEDEFINIÇÕES EM CONTROLE
a) Indicador
b) Registrador
c) Transmissor
d) Transdutor
e) Controlador
f) Elemento Final de Controle
- CLASSES DE INSTRUMENTOS:
2 – Faixa de Medição (RANGE)
3 - Alcance (SPAN)
4 – Erro
5 – Repetitividade
6 – Exatidão
7 – Rangeabilidade (Largura da Faixa)
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LOCALIZAÇÃO
TIPO
Locação Principal normalmente acessível ao operador
Montado no Campo
Locação Auxiliar normalmente acessível ao operador
Locação Auxiliar normalmente não acessível ao operador
Instrumentos Discretos
Instrumentos Compartilhados
Computador de Processo
Controlador Programável
- Simbologia Geral em Instrumentação
I Corrente Elétrica Indicação ou Indicador
H Comando Manual Alto
G Medida Dimensional Visor
F Vazão Relação
E Tensão (Fem) Elemento Primário
Densidade ou Peso Diferencial Específico
D
C Condutibilidade Elétrica Controlador
Queimador (Chama)
B
A Analisador Alarme
Letra de Modificação
Função de Leitura Função de Saída Passiva
Letra de Modificação
Variável Medida
1 A^ LETRA LETRAS SUCESSIVAS
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Transmissão Transmissor
T Temperatura
Chave ou Interruptor
Velocidade ou Segurança Freqüência
S
R Radioatividade Registrador
Q Quantidade Integração
P Pressão Tomada de Impulso
O Placa de Orifício
Médio ou Intermediário
M Umidade
L Nível Lâmpada Piloto Baixo
Estação de Controle
K Tempo ou Programa
J Potência Varredura
Letra de Modificação
Função de Leitura Função de Saída Passiva
Letra de Modificação
Variável Medida
1 A^ LETRA LETRAS SUCESSIVAS
Elemento Final de Controle
Z Posição
Relê ou Computador
Y
W Peso ou Força Poço
V Viscosidade Válvula
U Multivariáveis Multifunção Multifunção Multifunção
Letra de Modificação
Função de Leitura Função de Saída Passiva
Letra de Modificação
Variável Medida
1 A^ LETRA LETRAS SUCESSIVAS
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b)
LT 101
LIC 101
I
LIC 101A
FIC 202
UR 104
FY 202
FV 202
FR 202B
FT 202
FE 202
INSFLO01.WPG
LAH
TRANSMISSOR DENÍVEL MONTADO NO CAMPO AVISO DE ALARMENA VARIÁVEL MEDIDA
INSTRUMENTOSLINK DOS (VIA SOFTWARE)DO SISTEMA
XXXX
REFERÊNCIADE DETALHE LÓGICO
LÓGICA DE INTERCONEXÃOCOMPLEXA
DISPOSITIVO DEINTERFACE AUXILIAR
FAHH
REALIZADO PELOALGORÍTMO PID SISTEMA DECONTROLE (DCS OU SDCD EMCONSOLE)
CONDICIONAMENTODO SINAL DE ENTRADA (FUNÇÃORAIZ QUADRADA)
REGISTRADORMONTADO NO CAMPO
REGISTRADOR MONTADO NOCONSOLE (SELEÇÃO DE VARIÁ-VEIS VIA BASE DE DADOS)
TRAVAMENTO DEINTER- (VAZÃO) NÍVELALARME MUITO ALTO
I/P
CONVERSORI/P
VÁLVULA DE CONTRO-LE MONTADA NO CAMPO
TRANSMISSORDE VAZÃO NO CAMPOMONTADO
ELEMENTODE VAZÃO MONTADO NO CAMPO
APÊNDICE “A” - DIAGRAMA DE VAZÃO TÍPICO MALHA DE CONTROLE CASCATA
FIO DE LIGAÇÃO(SINAL ANA- LÓGICO)
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Sensor
Válvula
de
Controle
Controlador
Controle Local
TELEMETRIATELEMETRIA
À medida que os processos controlados se multiplicaram, surgiu a
necessidade da operação se realizar à distância e de forma
centralizada.
TELEMETRIA TELEMETRIA
Operação à Distância
À medida que os processos controlados se multiplicaram, surgiu a
necessidade da operação se realizar à distância e de forma
centralizada.
???
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Instrumentação Pneumática
O Tempo da Agulha
Fole -------------> Capacitor
Mola -------------> Indutor
- Custo elevado
- Operação dedicada
- Pouco flexível
- Manutenção Dispendiosa
- Limitação de distância
- Precisão reduzida
A Eletrônica entra em cena
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ENIAC, O Primeiro Computador
A Eletrônica entra em cena
- 1947 : A invenção do transistor revoluciona a
eletrônica.
- 1958 : Surge o primeiro circuito integrado,
possibilitando a compactação em escala ampla.
- 1961 : O primeiro circuito integrado lógico.
- 1965 : PDP-8, o primeiro computador digital
largamente utilizado em controle de processos.
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A Eletrônica Analógica
- A instrumentação baseada na
eletrônica analógica ganha
força com o advento dos
amplificadores operacionais.
- A Smar lança seus primeiros
produtos na década de 80.
TRANSMISSOR A 2 FIOS
- Alimentação (24 Vdc) e comunicação (4 a 20 mA) no mesmo par de fios.
TRANSMISSOR A 4 FIOS
- Alimentação e comunicação independentes.
Alimentação (110 vac)
Saída digital
Saída 4 a 20 mA
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REDES DE COMUNICAÇÃO INDUSTRIAIS
REDE DEREDE DE
CAMPOCAMPO
REDE DEREDE DE
CONTROLECONTROLE
A outros níveis
REDE DEREDE DE
GERENCIAMENTOGERENCIAMENTO
Rede de ControleRede de Controle
Banco deBanco de DadosDados
Rede de PlantaRede de Planta
Rede deRede de
CampoCampo
Supervisão
Rede de Campo
509 -BOD 24vdc T
Redes de Campo
- Redução do custo da fiação e instalação do projeto,
- Comunicação bidirecional, permitindo configuração e calibração dos dispositivos,
- Distribuição de inteligência,
- Integração com diversos fabricantes,
- Normalmente possível conexão com até 1 centena de dispositivos,
- Velocidade normalmente na faixa de dezenas de Kbps, podendo atingir até 1 Mbps e
- Integração do controlador ao sistema de atuação do equipamento.
