Controles industriais 1

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Principio de funcionamento de um controlador eletronico

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Controles industriais 1

  1. 1. Controles Industriais
  2. 2. A necessidade Controles de processos Industriais  No início, a humanidade não conhecia os meios para se obter a energia a partir da matéria. Desse modo, a energia era fornecida pelo próprio trabalho humano ou pelos trabalhos de animais domésticos. Somente no século XVIII, com o advento das máquinas a vapor , conseguiu-se transformar a energia da matéria em trabalho. Porém, o homem apenas teve a sua condição de trabalho mudada, passando do trabalho puramente braçal ao trabalho mental. Nesse momento, cabia ao homem o esforço de tentar “controlar” esta nova fonte de energia, exigindo dele então muita intuição e experiência, além de expô-lo constantemente ao perigo devido a falta de segurança. No princípio, isso foi possível devido à baixa demanda. Entretanto, com o aumento acentuado da demanda, o homem viu-se obrigado a desenvolver técnicas e equipamentos capazes de substituí-lo nesta nova tarefa, libertando-o de grande parte deste esforço braçal e mental. Daí então surgiu o controle automático que, quanto à necessidade, pode assim ser classificado:
  3. 3. Evolução historia do controle automático  O primeiro controlador automático industrial de que há notícia é o regulador centrífugo inventado em 1775, por James Watts, para o controle de velocidade das máquinas à vapor.  Esta invenção foi puramente empírica. Nada mais aconteceu no campo de controle até 1868, quando Clerk Maxwell, utilizando o cálculo diferencial, estabeleceu a primeira análise matemática do comportamento de um sistema máquina-reguladora.  Por volta de 1900 aparecem outros reguladores e servomecanismos aplicados à máquina a vapor, a turbinas e a alguns processos.  Durante a primeira guerra mundial, N. Minorsky cria o servocontrole, também baseado na realimentação, para a manutenção automática da rota dos navios e escreve um artigo intitulado “Directional Stability off Automatically Steered Bodies”.  O trabalho pioneiro de Norbert Wiener (1948) sobre fenômenos neurológicos e os sistemas de controle no corpo humano abreviou o caminho para o desenvolvimento de sistemas complexos de automação.  1-Porque o homem não é mais capaz de manter o controle a contento.  2- Para elevação da Produtividade.  a- produção elevada do sistema b- ritmo acelerado de produção c- precisão requerida na produção d-confiabilidade e- aumento do nível de perigo f- redução de mão de obra g- aumento da eficiência operacional das instalações.  h- redução de custo operacional do equipamento  A partir daqui o progresso do controle automático foi muito rápido. Atualmente existe uma enorme variedade de equipamentos de medidas primárias, transmissão das medidas (transmissores), de regulação (controles pneumáticos, elétricos e eletrônicos), de controle final (válvulas pneumáticas, válvulas solenoide, servomotores etc.), de registro (registradores), de indicação (indicadores analógicos e digitais), de computação (relés analógicos, relés digitais com microprocessador), CLP’s, SDCD’s etc.  Estes equipamentos podem ser combinados de modo a constituírem cadeias de controle simples ou múltiplas, adaptadas aos inúmeros problemas de controle e a um grande número de tipos de processos.  Em 1932, H. Nyquist, da Bell Telephone, cria a primeira teoria geral de controle automático com sua “Regeneration Theory”, na qual se estabelece um critério para o estudo da estabilidade.
  4. 4. Primeiro Controlador Automático Industrial James Watts Controlador a Vapor criado em 1775
  5. 5. Principio de funcionamento
  6. 6. Revolução dos controles indústrias A partir da invenção do primeiro controlador houve uma grande revolução na humanidade, e assim começou os estudos para novos tipos de controles alem do vapor surgiu controles hidráulicos, eletro hidráulico, pneumáticos e os eletrônicos analógicos e microprocessados. Os controladores eletrônicos podem controlar vários processos diferente em simultâneo como, temperaturas, pressão, vazão ou nível etc.
  7. 7. Controlador eletrônico microprocessado
  8. 8. Vantagens dos controladores CCoomm oo aavvaannççoo ddaa tteeccnnoollooggiiaa tteemmooss ccoonnttrroollaaddoorreess qquuee ffaazzeemm vvaarriiaass ffuunnççõõeess nnuumm ssóó aappaarreellhhoo.. EE ccoomm iissssoo aass eemmpprreessaass nnããoo pprreecciissããoo ccoommpprraarr ddiivveerrssooss ttiippooss ddee ccoonnttrroollaaddoorreess ddiiffeerreennttee.. EE ppooddeemm mmaanntteerr nnoo eessttooqquuee oo uumm úúnniiccoo ttiippoo ddee aappaarreellhhoo,, sseennddoo nnaa ttrrooccaa éé ssóó ccaalliibbrraarr ee ccoonnffiigguurraarr.. PPaarraa aaggiilliizzaarr aa ttrrooccaa ppooddeemmooss ddeeiixxaarr nnoo mmaannuuaall ddoo aappaarreellhhoo ccoomm aass ddeevviiddaass ccoonnffiigguurraaççõõeess qquuee éé uussaaddoo nnoo pprroocceessssoo..EE tteemmooss oouuttrraa pprraattiicciiddaaddee ppaarraa aa ttrrooccaa mmuuiittooss ccoonnttrroollaaddoorreess nnããoo ssããoo ppaarraaffuussaaddooss nnooss ppaaiinnééiiss ppooiiss uussaa uummaa ttrraavvaa rrááppiiddaa..
  9. 9. Controlador com varias funções Esse modelo de controlador já vem com varias funções pré programadas para as variáveis mais usadas em processos. Ele pode controlar nível, pressão, vazão e temperatura, só temos que adequar o sensor para o tipo de variável que vamos usar. Eles são chamados de controladores universais.
  10. 10. Sensores aceitos e Ranger Maximo Tipo Característica Termopar tipo J faixa: -50 a 760 °C (-58 a 1400 ºF) Termopar tipo K faixa: -90 a 1370 °C (-130 a 2498 ºF) Termopar tipo N faixa: -100 a 400 °C (-148 a 752 ºF) Termopar tipo R faixa: -90 a 1300 °C (-130 a 2372 ºF) Termopar tipo T faixa: 0 a 1760 °C (32 a 3200 ºF) Termopar tipo S faixa: 0 a 1760 °C (32 a 3200 ºF) PT100 faixa: -199.9 a 530.0 °C (-199.9 a 986.0 ºF) PT100 faixa: -200 a 530 °C (-328 a 986 ºF) 4-20mA Linearização J. Faixa prog.: -110 a 760 °C 4-20mA Linearização K. Faixa prog.: -150 a 1370 °C
  11. 11. Sensores aceitos e Ranger Maximo Tipo Característica 4-20mA Linearização T. Faixa prog.: -160 a 400 °C 4-20mA Linearização N. Faixa prog.: -90 a 1370 °C 4-20mA Linearização R. Faixa prog.: 0 a 1760 °C 4-20mA Linearização S. Faixa prog.: 0 a 1760 °C 4-20mA Linearização Pt100. Faixa prog.:-200.0 a 530.0 °C 4-20mA Linearização Pt100. Faixa prog.: -200 a 530 °C 0-50mV Linear. Indicação programável de -1999 a 9999 4-20mA Linear. Indicação programável de -1999 a 9999. 0-5Vdc Linear. Indicação programável de -1999 a 9999 4-20mA Extração da Raiz Quadrada da entrada
  12. 12. CONEXÃO
  13. 13. Ligação modo servo/ escravo
  14. 14. Características opcionais Comunicação serial RS-485. Protocologo modbus RTU escravo,19200 bps,ligado a dois fios, entre 1 mestre e atè 247 escravos. Trabalha em altomatico/manual. Entrada universal multi-sensor sem alteração de hardware ou calibração. Trabalha tanto em malha fechada como aberta. Entre muitas outras funções conforme a necessidade da aplicação.
  15. 15. Agilidade para troca rápida E fácil configuração Trava Superior Trava lateral
  16. 16. Comentário Desde 1775 o homem não para de descobrir novas formas de controles industriais. Com isso houve um grande aumento nas produções em massa e mais segurança para os homens envolvidos nessa atividade. Sempre está sendo descoberto novos tipos de controladores, pois a tecnologia não para de avançar nessa crescente área voltada para instrumentação e controle de processos industriais.

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