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Automação

Automação. Máquinas a vapor há 2 séculos; Controlo manual; Automação = Controlo autónomo dos processos através de computadores ou autómatos programáveis; Intervenção humana. Exemplo de um processo Fabricação de café. Exemplo de um processo automatizado Portas “mágicas” de um templo.

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Presentation Transcript

  1. Automação • Máquinas a vapor há 2 séculos; • Controlo manual; • Automação = Controlo autónomo dos processos através de computadores ou autómatos programáveis; • Intervenção humana.

  2. Exemplo de um processoFabricação de café

  3. Exemplo de um processo automatizadoPortas “mágicas” de um templo Portas Fogueira Altar Depósito de ar selado Depósito de água selado Balde Contrapesos

  4. Distribuição Máquinas Accionadores Tratamento de dados Aquisição de dados Diálogo homem-máquina Comando de potência Componentes de um sistema automatizado Rede eléctrica, pneumática, hidráulica, etc. Processos tecnológicos Motores eléctricos, cilindros, etc. Sensores de temperatura, pressão, proximidade, etc. Contactores, variadores de velocidade, etc. Computadores e autómatos programáveis Interruptores, teclados, etc.

  5. Níveis de um sistema automatizado • Nível 1 – Máquinas e dispositivos de comando; • Nível 2 – Controlo dos dispositivos (computadores e autómatos programáveis); • Nível 3 – Gestão da produção (recolha e tratamento de dados); • Nível 4 – Gestão global (produção, armazéns, distribuição, etc.).

  6. Grupos de automação • Dispositivos de comando e potência; • Contactores e disjuntores; • Relés; • Temporizadores; • Arrancadores; • Variadores de velocidade; • Programadores electrónicos. • Actuadores; • Eléctricos; • Pneumáticos; • Hidráulicos.

  7. Grupos de automação • Sistemas de tratamento de dados; • Autómatos programáveis; • Redes de comunicação. • Interfaces homem-máquina; • Unidades de comando e de sinalização; • Botoneiras; • Teclados e terminais. • Dispositivos de aquisição de dados; • Processos contínuos: Sensores de fluxo, temperatura, pressão, velocidade, aceleração; • Processos discretos: Nível, composição, peso, volume, tensão, compressão, posição, presença, visão.

  8. Grupos de automação Interruptor Luz Temperatura Caudal Pressão Teclado Inputs Outputs Motor Servo-motor Solenóide Embraiagem Relé Visor Impressora Controlador Interface Operador-controlador

  9. Interruptor Lâmpada Tensão (220 V; 24 V) Exemplo de um circuito eléctricocom lâmpada

  10. Interruptor Lâmpada Tensão (220 V; 24 V) Exemplo de um circuito eléctricocom lâmpada

  11. Interruptor Resistência Tensão (220 V; 24 V) Exemplo de um circuito eléctricocom resistência

  12. Interruptor Resistência Tensão (220 V; 24 V) Exemplo de um circuito eléctricocom resistência

  13. Interruptor Bobina Tensão (220 V; 24 V) Exemplo de um circuito eléctricocom bobina

  14. Interruptor Bobina Tensão (220 V; 24 V) Exemplo de um circuito eléctricocom bobina

  15. Interruptor Bobina Tensão (220 V; 24 V) Exemplo de um circuito eléctricocom bobina O interruptor pode ser comandado mecanicamente por um termostato, pressostato, temporizador, etc.

  16. Botão START Botão STOP Núcleo Electroíman Bobina Tensão (24 V; 12 V) Exemplo de um encravamento

  17. Botão START Botão STOP Núcleo Electroíman Bobina Tensão (24 V; 12 V) Exemplo de um encravamento

  18. Botão START Botão STOP Núcleo Electroíman Bobina Tensão (24 V; 12 V) Exemplo de um encravamento

  19. Botão START Botão STOP Núcleo Electroíman Bobina Tensão (24 V; 12 V) Exemplo de um encravamento

  20. Botão START Botão STOP Núcleo Electroíman Bobina Tensão (24 V; 12 V) Exemplo de um encravamento

  21. (T) Térmicos – protecção contra sobrecargas; (F) Fusíveis (ou disjuntor) – protecção contra sobreintensidades T F M3 ~ Exemplo de comando e protecção de um motor eléctrico

  22. M 3 ~ Exemplo de comando e protecção de um motor eléctrico

  23. M 3 ~ Exemplo de comando e protecção de um motor eléctrico

  24. M 3 ~ Exemplo de comando e protecção de um motor eléctrico

  25. Piezo-resistências comprimida traccionada Ponte de Wheatstone comprimida traccionada Sinal Medição de peso

  26. Termopar Ponte de Wheatstone Sinal Medição de temperatura

  27. Termostato tº Bobina Tensão (220 V; 24 V) Detecção de temperatura

  28. Pressostato Bobina Tensão (220 V; 24 V) Detecção de pressão

  29. E R E R Detecção de proximidade • Detectores de fim de curso; • Detectores ópticos: • Interrupção do feixe; • Reflexão do feixe. • Detectores indutivos; • Detectores ultrasónicos.

  30. Esquema do processo Válvula Cinta de entrada Cinta de saída Balança Diagrama de blocos + Válvula de controlo Processo de enchimento Input: Peso pretendido Contentor cheio - Sensor de peso Retroacção ou feed-back

  31. Input– output requerido Output + Actuador (controlador) Processo - Sensor Retroacção ou feed-back

  32. Actuadores • Válvulas de solenóide; • Relés; • Cilindros; • Motores eléctricos: • Servomotores de c.c. (controlo preciso de posição, velocidades variáveis elevadas e grandes binários); • Motores síncronos de c.a. (mono, bi ou trifásico)(velocidade constante e função da frequência, + pequeno, + leve que um motor equivalente de c.c.); • Motores de c.c.; • Motores passo a passo (tensão variável, binário e velocidade inversamente proporcionais, controlo preciso de posição);

  33. Posição atrás Cilindro comandado manualmente

  34. Cilindro comandado manualmente Posição à frente

  35. Posição atrás Cilindro comandado manualmente e por rolete

  36. Posição atrás Cilindro comandado manualmente e por rolete

  37. Posição à frente Cilindro comandado manualmente e por rolete

  38. Posição atrás Cilindro comandado manualmente e por rolete

  39. Cilindro comandado por válvulas de solenóide

  40. Transmissão de movimento • Rodas de atrito; • Engrenagens: • cilíndricas(eixos paralelos); • cónicas(eixos concorrentes); • Torsas(eixos não complanares); • Cremalheira; • Correias; • planas; • trapezóidais; • dentadas. • Correntes; • Cabos.

  41. Pratos com ferodo no intervalo Mola de tracção Bobina START STOP Transmissão de movimento - Embraiagem Quando passa corrente na bobina, a embraiagem fecha. Quando a corrente é interrompida, a embraiagem abre devido à mola de tracção.

  42. Pratos com ferodo no intervalo Mola de tracção Bobina START Quando passa corrente na bobina, a embraiagem fecha. Quando a corrente é interrompida, a embraiagem abre devido à mola de tracção. STOP Transmissão de movimento - Embraiagem

  43. Pratos com ferodo no intervalo Mola de tracção Sensor Interrupção de movimento - Embraiagem Quando o binário resistente do veio mandado ultrapassa o binário de atrito, verifica-se escorregamento, o qual é detectado pelo sensor que desliga o motor

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