Sistemas de Controle

1. Processo Atuação Medição Controle Sistemas de Controle prof. d'Avila

2. Definições Medição  Responsável pela transformação da grandeza que se deseja controlar num sinal que possa ser manipulado pelo sistema de controle. Atuação  Responsável pela transformação do sinal de saída do controlador no sinal que possa comandar a variável de entrada do sistema que está sob controle.

3. Processo  Operação que evolui progressivamente e que se constitui por uma série de ações controladas objetivando um particular resultado. Controle realimentado  É uma operação que na presença de distúrbios , tende a reduzir a diferença entre a saída de um sistema e a entrada de referência. prof. d'Avila

4. Realimentação Manual

5. Controle Automático Processo Atuador Medição Interfaces CPU Memórias Saídas Entradas prof. d'Avila

6. Automação Industrial • Conjunto de técnicas destinadas a tornar automáticos vários processos numa indústria. • Comando Numérico • Controlador Programável • Sistemas CAD/CAM prof. d'Avila

7. Contatores e Reléscontatos eletromecânicos • Desvantagens • Fadiga e desgaste dos contatos eletromecânicos • Velocidade limitada • Grandes Gabinetes e painéis de lógica • Pouco flexível à alterações de lógica

8. Processadores Conceitos Básicos Tem como função, coletar os dados dos cartões de entrada de um CP, efetuar o processamento conforme o programa armazenado na memória, e enviar ao cartões de saída como resposta ao processamento

9. Unidade Central de Processamento • Os fabricantes de CP utilizam dois tipos de componentes para o papel de UCP: • Microprocessador • Necessita de componentes periféricos para a sua operacionalização. • Microcontrolador • Contém incorporado a UCP, memória RAM, ROM, interface serial, paralela, contador, temporizador, circuito oscilador, etc. prof. d'Avila

10. Controlador Programável Equipamentos eletrônicos programáveis destinados a substituir sistemas controlados por dispositivos eletromecânicos

11. Características básicas de um Controlador Programável • Hardware de controle de fácil e rápida programação ou reprogramação, com a mínima interrupção da produção; • Capacidade de operação em ambiente industrial; • Sinalizadores de estado e módulos do tipo plug-in de fácil manutenção e substituição; • Hardware ocupando espaço reduzido e apresentando baixo consumo de energia;

12. Características básicas de um CP Possibilidade de monitoração do estado e operação do processo ou sistema; Compatibilidade com diferentes tipos de sinais de entrada e saída; Capacidade de alimentar, de forma contínua ou chaveada, cargas que consomem correntes de até 2A; Hardware de controle que permite a expansão dos diversos tipos de módulos, de acordo com a necessidade;

13. Características básicas de um CP Custo de compra e instalação competitivo em relação aos sistemas de controle convencionais; Possibilidade de expansão da capacidade de memória; Conexão com outros CPs através de rede de comunicação. prof. d'Avila

14. Histórico dos CP’s • Década de 60 - surgimento na indústria automobilistica americana para substituição de painéis de relés. • Necessidades: • Menor espaço • Maior confiabilidade • Maior flexibilidade • Década de 70 - surgimento do microprocessador. • Aumento das capacidades • Variáveis analógicas • Instruções aritméticas • Armazenamento de dados (controle de produção) • Década de 80/90- avanços na microeletrônica. • Processadores mais velozes: • Capacidade de comunicação (redes de Alta Velocidade) • Linguagens Estruturadas • Multiprocessamento

15. Vantagens do uso do CP Menor espaço ocupado Menor potência elétrica requerida Reutilização Programabilidade Confiabilidade Manutenção simplificada (autodiagnose) Flexibilidade Projeto de sistemas mais rápido Conexão com sistemas de supervisão e controle prof. d'Avila

16. Conceitos Básicos de CP • Ponto de Entrada Sinal recebido pelo CP, a partir de dispositivos ou componentes externos (sensores) como micro chaves, botões, termopares, etc. • Ponto de Saída Sinal produzido pelo CP para acionar dispositivos ou componentes externos (atuadores) como lâmpadas, motores, solenóides, etc. • Programa • Lógica existente entre os pontos de entrada e de saída que executa as funções desejadas. prof. d'Avila

17. _ + Acoplamento Mecânico Eixo do Potenciômetro e engrenagem Sistema Controlador de Posição Servo Posicionador prof. d'Avila

18. v1 + vo _ v2 Amplificador Operacional vo = A (v+ - v-) v1= Tensão Aplicada à Entrada Não Inversora v2 = Tensão Aplicada à Entrada Inversora A = Ganho de Tensão em Malha Aberta vo = Tensão de Saída

19. v+ + vo _ v- Fonte Simétrica V+ V- V+ = Tensão de Alimentação Positiva V- = Tensão de Alimentação Negativa

20. R2 Vi R1 _ Vo + Vo = - ( R2 / R1 ) Vi Amplificador Inversor

21. + R1 _ R2 Amplificador Não-inversor Vo = (1 + R2 / R1 ) Vi