Instrumentação

RETORNO AO INÍCIO SAIR

REALIZAÇÃO Processo: Industrialização
Capacitação
Técnica

INSTRUMENTAÇÃO

Consultoria Empresarial
Desenvolvendo Talentos Humanos
Curso Básico Industrial - Instrumentação e Automação Básica 1


A B

INSTRUMENTAÇÃO RETORNO AO INÍCIO SAIR

! $ ! '(
"# % & )
*+ ,&


Elementos de uma malha de controle RETORNO AO INÍCIO SAIR

-

, .
-
/



0

)
-
/ &

/ -

1

.



/
)
.

Variável de Processo Temperatura da Água
Meio Controlado Água na Saída do Processo
Variável Manipulada Vazão de Vapor
Agente de Controle Vapor


2134
5 2 16 5 4
. & 7
0 7



A informação da variável do
processo não é usada para modificar
a variável manipulada.



A informação da variável de processo é
comparada com o Set-Point (SP) para
modificar a variável manipulada.



INSTRUMENTAÇÃO

Instrumentos de Campo
Instrumentos de Painel


Instrumentos de campo RETORNO AO INÍCIO SAIR

Elementos Primários

/
/

% 07
.7 7

! " # $
2% . 4

%'
&' % ( %$
2% 4



Elementos Primários %'
&' % ( %$
2% 4



Indicadores de Campo

8 )( # *
2 1 4

8 % ()( #%*
2 ! 4



Indicadores de Campo
8 )( # *2 1 4
Opera com todos os líquidos Ideal para indústrias químicas,
e fluídos, exceto aqueles muito petroquímicas e farmacêuticas, papel e
viscosos ou com tendência à celulose, usinas de açúcar e álcool.
cristalização. Classe de precisão 1%
.



Transmissores

.
% 9

2:6 ;< 4
2=6 >? &4
.
21 0 61 @
& * 4



Tipos de Transmissores

! 1 61!
! / 6A
!
! ! 6!!
! 3 . 6@!
! B6 &!
! , 5&!
! # 5&!
! , )5&
> !
! * C5 &!


Fotos de Transmissores

flangeado
com selo
remoto

diferencial flangeado
manométrico



Fotos de Transmissores

Pressão Pressão
Manométrico Diferencial

Detalhe da diferença entre transmissores de
pressão manométrica e diferencial


Dispositivos tipo Chave
# . 2
4 C 2
4 2
D 4

Modelos de Dispositivos tipo Chave

1 6 1 A1 B
D
@C 6 @ A@ B
D
! 6 ! A ! B2
D & ! 4
$ 2 D 4
, 2 / 4



Modelos de Dispositivos tipo Chave

Sensor de
Sensor de
Proximidade
Proximidade



Modelo de Dispositivos tipo Modelos de
Chave Sensor Capacitivo (sensor
nível)

PRESSOSTATO SÉRIE TP SENSOR CAPACITIVO
Série TP – AT – caixa à prova de tempo
(uso geral)


Modelos de Chave de Nível (sensor nível)

CHAVE DE
NÍVEL
Acoplamento
Magnético
NIVOMAG

CHAVE DE
NÍVEL
Magnético
NIVOPOINT


Elementos Finais de Controle

E
7

3 , ! 6!,3
2, 3.3 ! , 4

@ F * 05A
,G
2, / 4

@ F * 05@,G
2, 3 . 4



Instrumentos de Campo

Elementos Finais de
Controle

Válvula de
controle
Mark One


Inversor de Freqüência



Conjunto de Inversores de
Freqüência

Instrumentos de Painel RETORNO AO INÍCIO SAIR

Instrumentos de Painel
Indicadores de Painel

. .

/ 6A
1 61
! 6!



Conversores

! /
/ .

, 2: ;< 4 D2= >? &4
, 2= >? & D
4 2? ; 34
?
, 2! 6 H 4 D
, 2= >? &4
, 21 5 ; ? D
! ?4 2= >? &4



Conversores

Conversor eletro-
pneumático (I/P)
Modelo TY-1125-DIN
Modelo para montagem
em trilho DIN
Para montagem em trilho
DIN. Ideal para
aplicações onde se
dispõe de pouco espaço,
cada unidade ocupa
menos de 40 milímetros
de trilho. Possui
adaptador para todos os
tipos de trilho DIN.



Controladores

C 1E
/ ),
51 2
- 4 3 1
21 %
34 0 1E

- 7

,E ? 2,
I? E 4 6 A,D ,D ,D ,
@ 1 !
1,
A 2, A
J 1 4 5 A,D ,D ,D ,
@ 1 !



Controladores

Controlador Digital Multi-
Loop CD-600



Exemplos de Indicadores de Temperatura,
Rotação e Vazão em um Sistema de
Supervisão

JC



Indicação de
Rotação da
Turbina 06
Transmissor
de
Velocidade
(Gerador
Pulso).
Associado
com um
Indicador na
Tela.

Indicação de Vazão de Vapor Indicação de Temperatura do Mancal
Transmissor de Vazão de Vapor. Elemento Primário do Tipo PT-100.
Associado com um Indicador na Tela. Associado com um Indicador na Tela.

TERMINOLOGIA RETORNO AO INÍCIO SAIR

Terminologia
Definição

K
0-



Range (Faixa de Medida)

, -

%C 5 5 C

$ (
0 & ' + ',
' '

' & - . (/
'

+ & '((
' +



SPAN (Alcance)
500
480
0 460
440
C 420

400
380
360
340
320

300
280
$ (
0 260
# >? < ?L,
? ? 240
220
: ?L,
?
200



erro

E

1



Tipos de erros

$ M 2
4 1

M

2 M

1( M



Precisão

C 07 1 C



Em porcentagem da variável

# < ; ?L,
? <
N L,
? ± ?<O 85

1 #% P 2 1 2O4 D? 4 Q
;? 80
1 #% P 2 ?<D ? 4 Q; ?L,
;? ?
1 #% P ?<L,
(
75
N L, ± ?<L,
?
35 65,
4+ '+


TEMPERATURA RETORNO AO INÍCIO SAIR

Temperatura
Definição

0 / /
2 4 / M



Temperatura
Definição - ilustração

Um recipiente contendo Ao se colocar uma fonte de calor as
água. As moléculas estão moléculas tendem a se movimentar com
praticamente inertes. maior freqüência.


Temperatura
Escala

E :>
>;> 0
) C
;?
N
@7 7 ) / 0
R L@S

E ?
;?
?
0 )
C ;?
?

, ) / 0 R L, S


Medidores de Temperatura

2! 4

% 0

/

0 0

C 00
0 )
00 7
/ C

0
0 C



São dois metais, com diferentes
coeficientes de dilatação térmica,
soldado entre si e preso a um
apoio fixo em uma das suas
extremidades. O aumento de
temperatura, resulta em uma
deflexão das lâminas. Na prática
os dois metais são soldados de
maneira a formar uma lâmina que
é enrolada em forma de espiral,
aumentando a sua sensibilidade.




!

) 00

0

)
.
0

0 /



!

% /

platina, & 7
0 T
cobre e
&
níquel T
& .



"

.
7 )
C
-
& C

@%$ 2@ % $ .
4 7

)
7 -

PRESSÃO RETORNO AO INÍCIO SAIR

Pressão
Definição

F

0 /

. /

Pressão



Unidades de Pressão

&1"% () C

UNIDADE SIGNIFICADO
Kgf – unidade de força
Kgf/cm2 cm2 – unidade de superfície

P - “Pound = Libra” unidade de força
PSI SI - “Square Inch = Polegada Quadrada” =
unidade de superfície
N/m2 ou Pa N – “Newton” unidade de força
(Pascal) m2 = unidade de superfície


Fórmulas Pressão

7 78

1P 1 @P @ UP 1 &P +



Pressão Relativa Pressão Atmosférica

, 7 C

C <?
H

2 4 / ?L,

;& $ P V ?
! I B



Pressão Absoluta

2. 0 4
& 0
R S

7 9 ( :



Medidores de Pressão

# " $

/ 0
/
7 K
0C C




%

. 9

K T




" &

# .

0 K




" &

C=K*A
/ d
onde:
C = capacitância
2 4
A = Área das Placas
9 d = Distância entre as
placas
K = Constante dielétrica



" &

*

C
2 4



" &
& K 1; 1> 0
/ 7 2 4

&

J
Célula de
Pressão
diferencial
capacitiva

NÍVEL RETORNO AO INÍCIO SAIR

Nível
Definição Os principais métodos de
medição de nível são:
" 0
3 /
$ / 1
0 $
0 $ #
$ "
$ ,
J



Régua ou Gabarito Visores de Nível

,
, 0
C
.
0
J

0
& /

7
/



Medição de nível por delta P Medição por célula de carga

&
/
7
J
0 !
E
/
0 /
J
J 0 5
7
/
K
J
7 5 /



Medição tipo ultrasom Medição por radiação
%
)
0
2 D F
5
>? H .
B4
2, 0 I ,
? ;V
: 4
/
/
E
%
7 5
C ,
W
0

/


VAZÃO RETORNO AO INÍCIO SAIR

Vazão Definição

& / J
)

Volume Unidades de massa
Litros; g; dividida por
mm3; Kg; uma
cm3; unidade de
Toneladas;
m3; tempo (seg,
Libras
min, hora).
Galões


Tipos de Medidores de Vazão

1 ) / 21 E 4

* 21 E 4

" 2+ 3 4

! 0 23 4

$ ! . 2$ $ 4



Medição por elementos deprimogênios
(placa de orifício, Bocal)

& .
0 /

&
7

& .



Medição por velocidade (turbina)

, 7 C
C # 00 C
. . 7
. C
) / F - F
. ) 0
. .



Medição por tensão induzida
(medidor magnético de vazão)

& @ X 0 .
5

) / 00
E
2
4 E @ X /
7 C .
/ &
J .
2=5>? &4



Realização

Treinamento Industrial
Instrumentação e Automação
Atualização
Técnica

CLP
Controladores Lógicos Programáveis



COMANDO LÓGICO PROGRAMÁVEL RETORNO AO INÍCIO SAIR

Definição
É um controlador de alta velocidade, com arquitetura flexível, capaz de
efetuar controles lógicos, funções de controle avançada e comunicação
com outros dispositivos.
O CLP permite alterar seu programa sem parar o processo produtivo.

Definição da sigla CLP

CLP: Tradução para o português da sigla Programmable Logic
Controller, ou seja, Controlador Lógico Programável, a qual tem sua
utilização restrita uma vez que se tornou marca registrada de
propriedade exclusiva de um fabricante nacional. Antiga Metal Leve
Controle eletrônico sendo posteriormente adquirida pela Rockwell
Automation.

Definição da sigla PLC
PLC: Abreviatura do termo em inglês Programmable Logic Controller



Histórico
O desenvolvimento do CLP iniciou-se em 1968 em
resposta a uma requisição da Divisão Hidramática da General
Motors. Naquela época, a General Motors freqüentemente
passava dias ou semanas alterando sistemas de controle
baseados em relés, sempre que mudava um modelo de carro ou
introduzia modificações na linha de montagem. Para reduzir o
alto custo de instalação decorrente destas alterações, a
especificação de controle da GM necessitava de um sistema de
estado sólido, com a flexibilidade de um computador, mas que
pudesse ser programado e mantido pelos engenheiros e técnicos
na fábrica. Também era preciso que suportasse o ar poluído, a
vibração, o ruído elétrico e os extremos de umidade e
temperatura encontrados normalmente num ambiente industrial.



Histórico
Os primeiros CLP’s foram instalados em 1969,
fazendo sucesso quase imediato. Funcionando como
substitutos de relés, até mesmo estes primeiros CLP’s eram
mais confiáveis do que os sistemas baseados em relés,
principalmente devido a robustez de seus componentes de
estado sólido quando comparados as peças móveis dos
relés eletromecânicos. Os CLP’s permitiram reduzir os
custos de materiais, mão-de-obra, instalação e localização
de falhas ao reduzir a necessidade de fiação e os erros
associados. Os CLP’s ocupavam menos espaço do que os
contatores, temporizadores e outros componentes de
controle anteriormente utilizados. E a possibilidade de
serem reprogramados permitiu uma maior flexibilidade para
trocar os esquemas de controle.


Histórico
Talvez a razão principal da aceitação dos
CLP’s pela indústria foi que a linguagem inicial de
programação era baseada nos diagramas ladder e símbolos
elétricos usados normalmente pelos eletricistas.



Funcionamento

Todas as suas operações são programadas, para uma
determinada aplicação, por meio de comandos pré-
definidos. O Controlador Lógico Programável trabalha de
forma cíclica, ou seja, existe um tempo (scan) para a
realização de suas tarefas. Sua tarefa repetitiva é fazer
leitura dos dispositivos de entrada, executar o programa
criado pelo usuário, atualizar suas saídas e executar
diagnósticos.
Veja o ciclo de varredura no próximo slide



Ciclo de Varredura do CLP
INÍCIO

Leitura das Entradas

Execução do Programa do usuário

Atualização das Saídas

Execução do Diagnóstico



FOTOS CLP (MÓDULOS NO PAINEL INTERNO CONTROLE)

Painel de comando PLC

Detalhe da régua de bornes


FOTOS CLP (MÓDULOS NO PAINEL INTERNO CONTROLE)



FOTOS CLP (SUPERVISÓRIO)



Medidor de pH Tratamento de Caldo

O medidor de pH da Yokogawa é um medidor
moderno com boa precisão de leitura.
É utilizado para medir o pH do caldo caleado
no Tratamento de Caldo.
O pH de trabalho do caldo é em torno de 7 a 7,4
pH.



Realização

Atualização
Técnica

INSTRUMENTOS
Medidores de vazão




Realização

Atualização
Técnica

INSTRUMENTOS
Transmissores




Transmissores de Temperatura

Utilizado em vários
equipamentos de
diversos setores da
usina


Transmissores de Temperatura



Transmissores de Concentração e densidade

Utilizado no
Tratamento de Caldo,
Destilaria e
Fabricação de Açúcar


Transmissor inteligente de Pressão
equipamentos de
diversos setores da
usina




Exemplo de um
programador de
transmissor



Detalhe de
transmissor
aguardando
montagem (suporte)



Realização

Atualização
Técnica

INSTRUMENTOS
Posicionador




Posicionador para válvulas

equipamentos de
diversos setores da
usina


Posicionador Elétro-pneumático




Detalhe de
montagem interna


Sistema de Geração do Ar Comprimido (“coração da fábrica”)
Detalhe do Painel
de Acionamento



Sistema de Geração do Ar Comprimido (“coração da fábrica”)



FIM


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