Sensores e atuadores (continuação)

Transcrição

1 AULA 05: Sensores e atuadores (continuação) 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 analógicos: padrões de comunicação 3 a 15 P.S.I 0 a 20 ma 4 a 20 ma Protocolo Hart Profibus PA Fieldbus Foundation

4 Sensores analógicos: célula capacitiva Capacitância variável com a pressão. Posição do diafragma quando P1 = P2 Diafragma sensor H L Placas fixas dos capacitores CH e CL

5 Sensores analógicos: o transmissor Transmissores são instrumentos que tem a função de condicionar o sinal medido por um transdutor a um sinal padrão para transmissão. O transdutor pode ou não estar incluso no transmissor.

6 Sensores analógicos: transmissor com célula capacitiva

7 Sensores analógicos: ligação elétrica do transmissor Instrumento de leitura

8 Sensores analógicos: configuração e calibração do transmissor

9 Sensores analógicos: transmissor de pressão diferencial

10 Sensores analógicos: aplicação do transmissor de pressão diferencial Monitoração De filtro Controle de bomba

11 Sensores analógicos: medição de nível Medição de nível utilizando um transmissor de pressão diferencial Pressão atmosférica Pressão em 1 é máxima 60% Nível = 100 % Transmissor Pressão em 1 é mínima Pressão atmosférica 1 Ponto de medição Nível = 0 %

12 Sensores analógicos: medição de pressão Pressão Atmosférica P2 Pressão Interna P1 fluido A pressão manométrica medida é a diferença entre a pressão P1 e P2. fluido

13 Sensores analógicos: medição de vazão V = k (PH PL) fluido PH PL Placa de orifício concêntrica

14 Sensores analógicos: medição de vazão V = k (PH PL) fluido montante PH PL jusante Placa de orifício concêntrica

15 Sensores analógicos: termopar Efeito Seebeck Consideremos dois metais denominados genericamente "A" e "B" submetidos à mesma diferença de temperatura entre suas extremidades. Em cada um deles surgirá uma força eletromotriz. Quando os metais são unidos em uma das suas extremidades, uma força eletromotriz entre as extremidades separadas cujo valor corresponde à diferença entre os valores da f.e.m. que surge em cada um dos metais. O termopar é formado por termoelementos homogêneos, em que o valor da força eletromotriz gerada depende somente da diferença de temperatura.

16 Sensores analógicos: termopar Analógico Digital

17 Sensores analógicos: termopar poço cabeçote Haste do sensor

18 Sensores analógicos: termopar, código de cores

19 Sensores analógicos: termopar, tabela de conversão

20 Sensores analógicos: termopar, aplicação Vapor Saída do fluido Entrada do fluido O sinal de temperatura medido pelo termopar é convertido pelo transmissor e enviado ao controlador que atua sobre o processo por meio de uma válvula de controle.

21 Sensores analógicos: termoresistência O princípio de medição de temperatura utilizando termômetros de resistência se baseia na variação do valor da resistência elétrica de um condutor metálico em função da temperatura. R = ρ l A

22 Sensores analógicos: termoresistência, tabela de conversão

23 Sensores analógicos: termoresistência, aplicação Medição de temperatura de fluído. Fluido

24 Sensores analógicos: transmissores de temperatura Os transmissores de temperatura convertem os sinais do termopar (mv) e das termoresistências (Ω) em um sinal padrão, por exemplo: 4 a 20 ma. Este sinal então, pode ser enviado a um controlador, indicador ou registrador.

25 ATIVIDADE 3 Levantar 4 tipos de sensores analógicos 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

26 Atuadores: elétricos Os atuadores são os elementos responsáveis por movimentar válvulas e damper`s. Os atuadores elétricos movimento o elemento final de controle de acordo com o sinal recebido de um controlador utilizando o movimento rotacional do eixo do motor elétrico.

27 Atuadores: pneumático Os atuadores pneumáticos produzem movimento linear ou rotativo utilizando ar pressurizado.

28 Atuadores: pneumático com cilindro

29 Atuadores: válvula carretel Posição normal Posição acionada

30 Atuadores: eletro-pneumático

31 Atuadores: eletro-pneumático com posicionador O posionador é o instrumento que converte o sinal de controle (pneumático ou elétrico) em um valor de posição por meio do atuador.

32 Atuadores: pneumático linear com válvula globo

33 Atuadores: pneumático rotativo acionando uma válvula borboleta

34 Atuadores: pneumático de dupla ação

35 Atuadores: válvulas Válvulas são elementos finais de controle utilizados para manipular alguma variável física do processo.

36 Atuadores: válvulas e tipo de abertura Ar para Abrir - Normal fechada Ar para Fechar - Normal aberta

37 Atuadores: válvula esfera

38 Atuadores: válvula borboleta

39 Atuadores: inversor de frequência Os inversores de frequência são utilizados para controle de velocidade de máquinas de indução através da variação da frequência.

40 Atuadores: inversor de frequência Diagrama esquemático do circuito de potência

41 Atuadores: inversor de frequência Diagrama esquemático do circuito de potência

42 Inversor de frequência Aplicação

43 Referências de sites nacionais:

44 Leitura para próxima aula: Níveis de automação. Obrigado! Tudo posso naquele que me fortalece Fl 4, 13