Controle e automação

Etapa 1

Aula-tema: Fundamentos do controle de processos. Instrumentos para controle de processo.

Passo 1

Pesquisa

Passo 2

Transmissor: é o instrumento que transforma a variável medida que pode ser pressão, nível, temperatura, entre outros em um sinal padrão para a transmissão 4 a 20 mA, 3 a 15 psi.  

Sensores: é um dispositivo sensível a um fenômeno físico, no processo é o sensor que verifica a variável a ser utilizada.

A algumas classificações para os sensores como:

• Ativos x Passivos
• Digitais x Analógicos
• Contínuos x Discretos
• Absolutos x Incrementais

Alguns critérios devem ser adotados para a seleção de um sensor:

• Faixa de medição;
• Linearidade;
• Sensibilidade;
• Material de construção;
• Prioridade de uso;
• Potencial de expelir materiais no meio ambiente;
• Classificação elétrica;
• Histerese.

Nos processos de controle as variáveis encontradas com mais frequência são:

Temperatura: na indústria os sensores mais utilizados são os termômetros baseados em biometal e os do tipo termopar e termoresistência.

Pressão: pressão absoluta, manométrica, atmosférica e vácuo, existem sensores baseados na capacidade elétrica, em condutores elétricos distendidos e na deformação elástica dos materiais.

Vazão: para escolher esse tipo de medidor deve-se verificar os alguns aspectos como natureza do material (líquido, gás, sólido), se o material é corrosivo ou não, natureza do sinal, custo, espaço físico, manutenção necessária, entre outros. Alguns dos sensores de vazão são baseados na pressão e vazão por turbinas.

Nível: na indústria a medição de nível tem dois objetivos, avaliação de estoque em tanques de armazenamento e controle de processos contínuos. Esses sensores possuem um visor de nível e sensores por pressão diferencial.

Composição química: considerado o parâmetro mais difícil de medir como cromatógrafos, potenciômetros, condutímetros, espectrômetros.

Propriedades físicas: como propriedades físicas, considera-se a densidade, pH, turbidez, viscosidade, condutividade térmica.

Transmissores: convertem a saída do sensor para ficar compatível com a entrada do controlador, o sensor pode ou não estar acoplado ao transmissor.

Elemento final de controle: permite que uma variável de controle seja manipulada, na maior parte dos casos trata-se de válvulas de controle, existem outros tipos como resistências elétricas, bombas, motores em geral, chaves de posição, variadores eletromagnéticos.

 

Passo 3

Leitura

Passo 4

Relatório Parcial 1 - Fundamentos do controle de processos e Instrumentos para controle de processo

O controle automático tem como princípio a manutenção de uma variável ou a condição em um valor que pode ser fixo ou variável.

Para obter esse resultado o sistema de controle automático trabalha dessa forma:

Medida do valor atual da variável a ser acerta.

Comparação do valor atual da variável com o desejado (o valor desejado pode ser ajustado por meio humano ou por computadores).

Verificação do desvio para gerar um sinal de correção.

Aplicação da correção no sistema que trabalha de forma com que seja enviado o sinal de forma contraria ao desvio para fazer com que o mesmo entre em equilíbrio e trabalhe o mais próximo possível do valor desejado.

Assim podemos verificar que o controle automático trabalha de forma que seja verificado constantemente os erros que ocorrem para gerar uma forma rápida e eficiente para a correção de forma que o sistema trabalhe o mais próximo da perfeição possível.

Existem alguns tipos de controles, vamos trabalhar com o exemplo do semáforo de transito que é um sistema de controle de malha aberta onde seu controle não é baseado em um comparativo entre a entrada e saída do sistema o controle não responde por exemplo a uma medida o fluxo de carro que passa, mas sim responde baseado em um determinado tempo para a abertura e fechamento do semáforo.

O semáforo funciona basicamente com um timer que fica contando um determinado tempo para disparar um sinal para que as luzes troquem de posição fazendo um looping, sendo assim vamos dizer que durante 30 segundos o controlador de tempo manda um sinal para o sistema que acenda a luz amarela, depois de mais 10 segundos ele manda um sinal para o sistema apagar a luz amarela e acender a vermelha, depois de mais 20 segundos ele envia um sinal para apagar a luz vermelha e acender a verde e assim ele fica nesse looping até que seja interrompido ou por falta de energia, por ação humana ou por um tempo que seja estipulado como por exemplo das 6 horas até as 23 horas.