Automação de gerenciamento e processos

Controle e Automação de Processos

Denomina-se automação industrial o conjunto de técnicas destinadas a tornar automático vários processos produtivos em uma indústria, de modo a eliminar ou reduzir a intervenção humana no mesmo. Os principais objetivos da Automação Industrial são:

• Redução de custos: Aumento da produtividade.

• Maior segurança da operação na unidade produtiva.

Para implementação da Automação Industrial existem várias técnicas e equipamentos que são aplicados conforme o sistema a se automatizar. Os principais equipamentos são:

PLC: equipamentos eletrônicos, programados por software, que controlam e coordenam a sequência de operação de diversas máquinas e equipamentos em uma indústria.

SDCD: sistemas digitais de controle distribuído de tecnologia mais recente, são sistemas microprocessados, que facilitam o controle e otimização dos processos por computador, diminuindo a interferência do operador durante a operação normal do processo e que passa a intervir somente durante instabilidades operacionais, paradas e partidas.

Controladores: são controladores baseados em microcontroladores de última geração, criados para efetuar controle de processos. Por ser microprocessado, seu sistema operacional permite que se adapte a maioria dos processos.

CN: comando numérico, equipamento utilizado na fabricação e montagem de peças mecânicas, através de controle de máquinas ferramentais, tais como, tornos, fresas, furadeiras.

1 – Instrumentos para Controle de Processo

Indicador: Dispositivo que apenas indica o valor de uma determinada variável de processo, sem interferir no processo.

Elemento Primário ou Sensor: Parte de uma malha ou de um instrumento que primeiro sente o valor da variável do processo.

Transmissor: Dispositivo que sente uma variável de processo por meio de um elemento primário e que produz uma saída cujo valor é geralmente proporcional ao valor da variável de processo. O elemento primário pode ser ou não parte integrante do transmissor.

Controlador: Dispositivo que tem por finalidade manter em um valor pré-determinado uma variável de processo.

Registrador: Dispositivo destinado ao armazenamento de valores de uma determinada variável de controle. Essa função anteriormente era realizada por meio do traçado de gráficos sobre o papel de forma contínua. Atualmente as informações são guardadas de forma digital.

Conversor: Dispositivo que emite um sinal de saída padronizado modificado em relação a natureza do correspondente sinal de entrada.

2 – Medição de Vazão e Noções de Metrologia

A metrologia é a ciência que cuida do estabelecimento e reprodução das unidades de medidas sob a forma de padrões e do desenvolvimento de métodos e meios de medidas.

Um dos principais problemas na metrologia é verificar a precisão dos instrumentos e meios de medidas e testá-los para um funcionamento confiável.

A medição é um meio de conhecimento da natureza. Sem dúvida, a rentabilidade da produção e a qualidade dos produtos industriais dependem da certeza da medição obtida no processo tecnológico.

Medição é a comparação entre uma grandeza sujeita a medição e certo valor adotado como unidade de referência. O resultado da medição é um número concreto, consistindo de uma unidade de medida e de um número que mostra quantas vezes esta unidade é contida na grandeza medida.

A unidade de medida deve ser reprodutível de uma forma real de modo a ter um alto nível de precisão e perfeição como um padrão absoluto.

Medição direta: é aquela cujo resultado é obtido diretamente dos dados experimentais. O valor da grandeza procurado é obtido comparando diretamente com padrões ou através de instrumentos de medida graduados segundo as unidades respectivas. Como exemplo, podemos citar a medida do comprimento com uma régua, temperatura através de um termômetro, pressão através de um manômetro.

Medição indireta: é aquela cujo resultado é obtido através de medições diretas de outras grandezas, ligadas por uma dependência conhecida com a grandeza procurada. São utilizadas quando é difícil medir diretamente a grandeza procurada, ou quando a medição indireta produz resultados mais precisos.

Principio de medição é o conjunto de fenômenos físicos sobre os quais é baseada a medição.

Método de medição é o conjunto de procedimentos relacionados com a aplicação dos princípios e os métodos técnicos de medição.

A vazão é a terceira grandeza mais medida nos processos industriais. As aplicações são muitas, indo desde aplicações simples como a medição de vazão de água em estações de tratamento e residências, até medição de gases industriais e combustíveis, passando por medições mais complexas. A escolha correta de um determinado instrumento para medição de vazão depende de vários fatores. Dentre estes, pode-se destacar:

• Exatidão desejada para medição;

• Tipo de fluído: fluído ou gás, limpo ou sujo, número de fases,

• Condutividade elétrica, transparência;

• Condições termodinâmicas: por exemplo, níveis de pressão e temperatura nos quais o medidor deve atuar;

• Espaço físico disponível;

• Custo.

A medição de vazão de fluídos sempre esteve presente em nosso dia-a-dia. Por exemplo, o hidrômetro de uma residência, o marcador de uma bomba de combustível nos veículos.

Como podemos definir a vazão?

Vazão pode ser definida como sendo a quantidade volumétrica ou mássica, de um fluído que escoa através de uma seção de uma tubulação ou canal por unidade de tempo.

Vazão Volumétrica: é definida como sendo a quantidade em volume que escoa através de certa secção em um intervalo de tempo considerado. As unidades volumétricas mais comuns são: m3/s, m3/h, l/h, l/min, GPM (galões por minuto), Nm3/h (normal metro cúbico por hora), SCFH (normal pé cúbico por hora), onde a fórmula para cálculo de vazão é Q (vazão volumétrica) = V (volume)