Automação Industrial AULA 04: Sensores e atuadores OBJETIVO: Apresentar os sensores e atuadores mais utilizados nos projetos de automação..

Transcrição

1 AULA 04: Sensores e atuadores OBJETIVO: Apresentar os sensores e atuadores mais utilizados nos projetos de automação..

2 A pirâmide de automação Nível 5: Gerenciamento corporativo Nível 3: Nível 2: Nível 4: Gerenciamento de planta Supervisão Controle Sensores digitais e analógicos Atuadores (válvulas, cilindros, inversores de frenquência, servo motores ) Nível 1: Dispositivos de campo, sensores e atuadores

3 Sensores discretos: chaves fim de curso

4 Sensores discretos: chaves fim de curso Sensor Sensores são dispositivos construídos para detectar a presença ou passagem de materiais metálicos ou não metálicos, por proximidade ou aproximação, sem con-tato físico.

5 Sensores discretos: chaves fim de curso

6 Sensores discretos: saída pnp e npn

7 Sensores discretos: indutivo Um sensor de proximidade indutivo é composto de um circuito oscilador LC, um avaliador de sinais, e um amplificador chaveado. A bobina deste circuito oscilador gera um campo alternado eletromagnético de alta freqüência. Este campo é emitido pela face detectora do sensor. Quando um objeto metálico se aproxima da parte sensora, são geradas correntes parasitas (correntes de Foucault). As perdas resultantes retiram energia do circuito oscilador e reduzem as oscilações. O avaliador de sinais, depois do circuito oscilador LC, converte estas informações em um sinal limpo.

8 Sensores discretos: indutivo

9 Sensores discretos: indutivo

10 Sensores indutivos: aplicação

11 Sensores discretos: capacitivo Baseia-se na geração de um campo elétrico, desenvolvido por um oscilador controlado por capacitor. O lado sensível de um sensor capacitivo é formado por dois eletrodos metálicos dispostos concentricamente conectadas em uma ramificação de alimentação de um oscilador de alta freqüência sintonizado de tal maneira que não oscilem quando a superfície está livre. Quando um objeto se aproxima da face ativa do sensor, ele entra no campo elétrico sob a superfície do eletrodo e causa uma mudança na capacitância do conjunto, ocorrendo uma oscilação com uma amplitude tal que seja detectada por um circuito e convertida em um comando de chaveamento.

12 Sensores discretos: capacitivo

13 Sensores capacitivos: aplicação papel Detecção de fim de papel em uma gráfica. sensor

14 Sensores discretos: ótico por difusão O transmissor e o receptor são montados na mesma unidade. O acionamento da saída ocorre quando o objeto a ser detectado entra na região de sensibilidade e reflete para o receptor o feixe de luz emitido pelo transmissor.

15 Sensores discretos: ótico por difusão

16 Sensores discretos: ótico retroreflexivo O transmissor e o receptor são montados em uma única unidade. O feixe de luz chega ao receptor após a incidência em um espelho e o acionamento da saída ocorre quando o objeto interrompe o feixe.

17 Sensores discretos: ótico retroreflexivo

18 Sensores discretos: unidirecionais ou barreira O transmissor e o receptor são montados separadamente. O feixe de luz chega ao receptor diretamente e o acionamento da saída ocorre quando o objeto interrompe o feixe.

19 Sensores discretos: unidirecionais ou barreira

20 Sensores discretos: magnético Os sensores de proximidade magnéticos são caracterizados pela possibilidade de grandes distâncias de chaveamento, disponíveis com sensores de pequenas dimensões. Eles detectam objetos magnéticos (normalmente ímãs permanentes) que são usados para disparar o processo de chaveamento.

21 Sensores magnéticos: aplicações Detecção de objetos através de recipientes ou tubos de plástico. Detecção de objetos em meios agressivos através de paredes de proteção de Teflon. Detecção de objetos em áreas de altas temperaturas. Reconhecimento de códigos com a utilização de ímãs.

22 ATIVIDADE 2 Levantar 4 tipos de sensores discretos utilizados na automação industrial que não foram apresentados na listagem da aula de hoje. Preencher a tabela abaixo com os mesmos. Dispositivo Fabricante Site Aplicação Nome: Matrícula:

23 Sensores analógicos Sensores analógicos são utilizados na medição de grandezas físicas. Temperatura; Pressão; Vazão; Nível; Velocidade; Opacidade; calorias; concentração de gases; etc.

24 Sensores analógicos: transdutor Célula de carga Termoresistência

25 Variáveis analógicas Variável medida = PV Valor desejado = SP Erro = PV - SP Saída do controlador = f(erro,z)

26 Sensores analógicos na malha de controle SP Controle MV Elemento Final Planta PV Transmissor Elemento Primário

27 Referências de sites nacionais:

28 Leitura para próxima aula: Sensores e atuadores Obrigado! Tudo posso naquele que me fortalece Fl 4, 13