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Dia 4 de setembro
Fontes:Cap. 4 Introdução à automaçãoCap. 5 sistemas de controle industrial
PROFa. Giovana Savitri Pasa [email protected] 2012-2
SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 09014
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Automação – utilização de tecnologia para realizar um processo ou procedimento sem a assistência humana
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Tipos de Variáveis:
1) Contínuas2) Discretas
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1) contínuas: são definidas para qualquer valor no intervalo
considerado
ex.: tensão, temperatura
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2) DiscretasPode assumir somente determinados valores dentro do intervalo considerado.Podem ser:
2.1 Discretas não-binárias2.2 Discretas binárias
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2.1 Discretas não-binárias
Podem assumir uma gama limitada de valores num determinado intervalo.Ex.: número de peças na manutenção a cada hora do dia
horário (h)
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2.2 Discretas binárias
Pode assumir somente dois valores ao longo do tempo (ligado-desligado; 0-1
desligado
ligado
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3. Tipos de variáveis
3.1 Analógicas
3.2 Digitais
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SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 090143.1 Analógicas
São variáveis contínuas que são análogas a uma variável de interesse. Ex.:A tensão medida no termopar é proporcional à diferença de temperatura entre as duas junções
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3.2 DigitaisSinais digitais são uma combinação de sinais lógicos e
podem ser apresentados em diversas combinações:
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11PROFa. Giovana Savitri Pasa [email protected] 2012-1
SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 090144- conversão analógica - digital
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12PROFa. Giovana Savitri Pasa [email protected] 2012-1
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pulsos modulados em amplitude
6,8 V
6,8 V
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ENG 09014Metodo de aproximação sucessiva
Tem-se uma voltagem de referência 5 Volts
Valor a ser convertido é 6,8
a)6,8>5 então bit=1b)6,8-5= 1,8c)1,8>2,5 falso entao bit=0d)1,8>1,25 entao bit=1e)1,8-1,25=0,55f)0,55>0,625 falso entao bit=0g)0,55>0,312 entao bit=1h)0,55-0,312=0,238i)0,238>0,156 entao bit=1
Usamos 6 bitsEntao 6,8 v decimal passou a 101011 em digitalPara conferirmos:1*5+0*2,5+1*1,25+0*0,625+1*0,312+1*0,156=6,718 v
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ENG 09014Dúvida:
6,8 v decimal passou a 101011 em digital ??
Para conferirmos:1*5+0*2,5+1*1,25+0*0,625+1*0,312+1*0,156=6,718 v
A dúvida que surgiu em aula:
Se convertemos 101011 para binário:
Trata-se de uma questão de escala, por termos utilizado um dispositivo físico com tensão de referência de 5 volts.Veja a seguir:
43212120212021 012345
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ENG 09014
43718,652121202120212
:,
718,6521
25
521
25
520
25
521
25
520
25
521
25
52
:52
718,61251
250
251
250
251
25
5012345
5
5
5
4
5
3
5
2
5
1
5
0
5
5
543210
escaladefatorumdesetratarsverificamondosimplifica
setemportermocadandomultiplica
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SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 09014
Sistemas de controle:
Tipos: a)contínuob) discreto
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SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 09014
a) sistema de controle contínuo
Exemplo:
Saída de uma reação química que depende de temperatura, pressão e vazão de entrada de reagentes
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SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 09014
b) sistemas de controle discreto
Neste caso, as variáveis são modificadas em momentos discretos do tempo.
As mudanças são ocasionadas por eventos ou pela passagem do tempo
http://www.youtube.com/watch?v=wg8YYuLLoM0
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SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 09014SENSORES
Existe uma ampla variedade de medidores usados na manufatura
Medidor = SENSOR + TRANSDUTOR
SENSOR detecta uma variável física de interesse, por exemplo:- pressão, temperatura, força
TRANSDUTOR transforma essa variável em outro tipo de energia
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SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 09014
TRANSDUTOR transforma:- temperatura em uma corrente- pressão em uma voltagem- força em uma voltagem- voltagem em rotação
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1- Chave bimetálica - - são duas lâminas de metal de coeficientes de dilatação diferentes coladas juntas; - a uma mesma temperatura, o metal que se dilatar mais provocará uma curvatura no outro metal;- as mudanças de temperatura provocam a abertura ou fechamento de um contato.
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Chave bimetálica - pode desligar um equipamento por ter atingido uma temperatura muito alta (segurança)
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I - 24
2- TacômetroÉ um gerador que produz uma tensão proporcional à
velocidade medida.
Aplicações: - manter a rotação de um equipamento em níveis
desejados;- acionar frenagem de segurança, etc
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3 - Dinamômetro
Capaz de medir forças.
Deformação pela força
Voltagem
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Efeito piezoelétrico - Fenômeno observado em cristais nos quais deformações mecânicas provocam polarizações elétricas seguindo determinadas direções.
Medir pressão, força...Piezo - Unidade de medida de pressão: a pressão exercida por uma força de 103 que age perpendicular e uniformemente sobre uma área de um metro quadrado. Vale 103 N/m2
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4- Bóia
Simples dispositivo que flutua sobre um fluido.Transmite um ângulo de inclinação do braço a que
está preso.Essa inclinação tem uma relação com o nível de
fluido.
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4- Bóia
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5 - chave de fim de curso
Transforma uma posição limite num tensão, acionando um contato.
Ex. alimentador
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6 - encoder ótico
Usado para medir uma velocidade.Consiste de um disco com ranhura, o qual separa uma fonte de luz de uma fotocélula.
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6 - encoder ótico
Na medida em que o disco gira, ele transforma a luz em pulsos com freqüência maior ou menor, dependendo da velocidade.
Velocidade freqüência de pulsos
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7 - sensor fotoelétricoConsiste de um emissor - fonte de luz - e de um receptor - célula fotoelétrica.
- Acionado por continuidade- Acionado por bloqueio
Luz voltagem
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8 - Arranjo fotoelétricoConsiste de um arranjo de sensores fotoelétricos.
Serve para indicar a altura ou largura de um objeto, na medida em que o objeto irá bloquear alguns dos sensores do arranjo.
dimensão voltagens
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9 - PotenciômetroConsiste de um resistor e de um contatoo deslizante.
A posição do contato se transforma numa resistência.
posição resistência
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10 - Strain gageO tensionamento físico é transformado numa variação de resistência.
tensão resistência
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11 - TermistorNa medida em que aumenta a temperatura do material (semicondutor) diminui a resistência.
temperatura resistência
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12 - TermoparesTermômetro, especialmente para altas temperaturas.
temperatura voltagem
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12 - TermoparesBaseia-se no fenômeno observado por Seebeck, estudado por Peltier e Thomson
p.31A diferença de temperatura entre as junções de dois metais diferentes gera uma diferença de potencial (voltagem) entre essas junções.
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12 - TermoparesA diferença de potencial (voltagem) é proporcional à temperatura.
Uma das extremidades na fonte de calor a ser medida e outra na temperatura ambiente ou de referência.
Pequena voltagem - é amplificada.
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Características desejáveis dos dispositivos de medição
A) Alta Acurácia - A medida deve conter um erro pequeno e sistemático em relação ao valor real
B) Alta Precisão - A variabilidade aleatória ou ruído devem ser baixos.
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C) Resposta rápidaCapacidade do dispositivo de responder rapidamente às mudanças na variável medida.
D) Facilidade de calibração - estabelecer a relação entre a variável de saída e o que se deseja medir
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E) Mínimo drift - drift é a tendência a descalibrar com o tempo
F) Alta confiabilidade - robusto para operar em ambientes agressivos, sem gerar falhas
G) Baixo custo, em relação ao benefício
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