INSTRUMENTAÇÃO Sala 404
Ago2015
OBJETIVO DISCIPLINA: Instrumentação OBJETIVO GERAL Fornecer ao aluno familiarização e conhecimento sobre a instrumentação utilizada no ambiente industrial que suportam o controle de processo a automação. •
OBJETIVOS ESPECÍFICOS Familiarizar o aluno com instrumentação industrial que suportam controle e automação Conhecer posicionadores e sua função Conhecer válvulas de controle e seus tipos Reconhecer inversores de frequência como elemento final de controle Conhecer tipos de sensores, analógicos e discretos discretos (digitais) Ser capaz de enumerar tipos de saída •
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APRESENTAÇÃO
AVALIAÇÃO EM EQUIPE
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A turma será dividida em grupo de 6 alunos (máximo) Cada grupo ficará com um projeto Apresentação e defesa de 2 (dois) trabalhos
Critério de avaliação Material apresentado (PowerPoint/Word) (PowerPoint/Word) Defesa oral •
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: 0 a 7 Pontos : 0 a 3 Pontos
BIBLIOGRAFIA DISCIPLINA: Instrumentação Bibliografia Bibliografia Básica José Luiz Loureiro Alves. Instrumentação, controle e automação de processos. São Paulo: Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda., 2012 DUNN, William C. Fundamentos de instrumentação industrial e controle de processos. Porto Alegre: Bookman, 2013. 326 p. ISBN 9788582600917. BALBINOT, Alexandre; BRUSAMARELLO, Valner João. Instrumentação e fundamentos de medidas, volume 1. Rio de Janeiro, LTC Ed., 2013. xii, 385p. ISBN 8521614969 (v.1). Bibliografia Complementar BEGA, Egídio A. et al. Instrumentação Industrial. 3 ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2011. DELMÉE, Gerard Jean. Manual de medição de vazão. 3. ed. rev. e atual. São Paulo: Blucher, 2009. 346 p. ISBN 978-85-212-0321-6. BEGA, Egídio Alberto. Instrumentação aplicada ao controle de caldeiras. 3. ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2003. 179 p. ISBN 85-7193-085-6.
HISTÓRICO
OBJETIVO
O QUE É INSTRUMENTAÇÃO
HISTÓRICO
INSTRUMENTAÇÃO MANUAL
CONTROLE CONTROLE AUTOMÁTICO AUTOMÁTICO PNEUMA PNEUMATICO TICO
SALA DE CONTROLE PNEUMÁTICA E ANALOGICA
SISTEMAS E EQUIPAMENTOS NECESSÁRIOS A AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL • • • • • • • • • • •
Instrumentos de medição de variáveis de processo Chaves de nível, Chaves fim-de-curso, fim-de-curso, Chaves de pressão, etc Válvulas de controle Inversores Inversores de frequência Controladores Single Loops Controladores Multi loops CNC (controle numérico computadorizado) – Fab de peças PLC (CLP) PLC de segurança (safety systems) SDCD (DCS) Controladores avançados (algoritmos preditivos)
SALAS DE CONTROLE MODERNAS
EQUPAMENTOS INDUSTRIAIS
VÁLVULA DE CONTROLE
TIPOS DE CONTROLE •
Sistema de Controle Controle em Malha Mal ha Aberta (não tem feedback)
TIPOS DE CONTROLE •
Sistema de Controle em Malha Fechada (tem feedback ; realiment realimentação) ação)
CONTROLE EM MALHA ABERTA - TEMPERATURA
CONTROLE EM MALHA ABERTA - TEMPERATURA
CONTROLE EM MALHA ABERTA - TEMPERATURA
CONTROLE EM MALHA ABERTA - TEMPERATURA
CONTROLE DE VAZÃO - EXEMPLO FC1206X(RAMPA) CONTROLADOR EM DCS OU PLC
SP PV
FC1206 (PID)
Conversor I/P
OP
Conversor Indicador
FY FIY
FE
FV
LINHA DE ÁGUA
Elemento primário de fluxo Válvula de controle com atuador pneumático
TIPOS DE SINAIS USU USUAIS AIS UTILIZADOS EM INSTRUMENTAÇÃO INSTRUMENT AÇÃO INDUSTRIA INDUSTRIALL SI – Sistema Internacional de unidades (Exercícios)
ATUADORES O que é ATUADOR? Atuador é um elemento que produz movimento, movimento, atendendo a comandos que podem ser manuais, elétricos ou mecânic mecânicos. os. Exemplo: Diafragma pneumatico, Cilindros pneumáticos, Cilindros hidráulicos, Motores
Atuadores Atuado res tipo Diafragmas Pneumaticos
ATUADORES Atuadoress tipo Cilindro Pneumatico Atuadore
ATUADORES Atuadoress tipo Cilindro Hidráulico Atuadore
ATUADORES Atuadores Atuado res elétricos motorizados
POSICIONADORES O que é POSICIONADOR? É o dispositivo que transmite pressão de carga para o atuador, permitindo posicionar a haste da válvula no exato valor determinado determinado pelo sinal de controle
VÁLVULAS DE CONTROLE O que é VÁLVULA DE CONTROLE? Válvula de Controle é um elemento final de controle que tem a função responder ao um sinal para manter o fluxo de um processo em seu valor desejado (SP). A válvula de controle deve ser dimensionada para suportar todos os rigores das condições de operação , tais como resistir à pressão, temperatura, corrosão, erosão, sujeira e contaminantes do fluido. fluido.
VÁLVULAS DE CONTROLE VÁVULAS VÁ VULAS DE CONTROLE TIPO TIP O BORBOLETA (Disk)
SENSORES O que são SENSORES ANALÓGICOS? ANALÓGICOS? São sensores que geram um sinal gradual ( 0 – 100%) ou qualquer outra unidade de medida como resposta a uma medição do processo.
Sensores de temperatura
Transmissores de temperatura
SENSORES Sensores de Pressão
Transmissores de pressão
EXERCICIOS DE FIXAÇÃO •
Atuadores. Qual sua função, tipos e caracterís características? ticas?
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Posicionadores. Qual sua função, tipos e características? características?
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Válvulas de controle. Qual sua função, tipos e características? características? Inversores de frequência. frequência . Quais suas funções? Sensores analógicos. Qual sua função, tipos e características? características? Sensores discretos (digitais). Qual sua função, tipos e características O que é saída analógica
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O que é saída digital?
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Quais os sinais usuais do sistema SI
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Calcular valor de um sinal correspondente sinal correspondente a um percentual da faixa.
TIPO DE SAIDA DE SINAL DOS SENSORES Quais os tipos de saidas de sinal dos sensores e transmissores? •
Milivoltagem. Que sensores?
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Sinal discreto (0 -1). Que sensores?
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Sinal penumatico. Que sensores / trasnmissores?
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Sinal 4 a 20mA. Quae sensores / transmissor transmissores? es?
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Sinal pulsado. Quais sensores / transmissor transmissores? es?
PRÓXIMA AULA Tópicos para feitura feitura previa para a próxima Aula •
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Pesquisar sobre especificações de dados (Datasheet) e cada tipo t ipo de sensor e atuador para mostrar na aula seguinte Pesquisar sobre válvulas de controle e seus tipos (Datasheet) para mostrar na aula seguinte Pesquisar sobre as variáv variáveis eis de “performance” “performance” dos sensores sensores e
atuadores (resolução, sensibilidade, exatidão, precisão, linearidade, range[alcance], estabilidade ) •
Pesquisar sobre transdutores
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Pesquisar sobre velocidade resposta em datasheets
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