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SensoresSensores
Universidade Metodista de PiracicabaUniversidade Metodista de Piracicaba
Engenharia de Controle e AutomaçãoEngenharia de Controle e Automação
Disciplina:Disciplina: Técnicas de Comando Técnicas de ComandoProf. Flávio GalibProf. Flávio Galib
22
Cadeia de comandoCadeia de comando Sensores, botoeiras, fim de Sensores, botoeiras, fim de
curso de came ou rolete, curso de came ou rolete, barreiras pneumáticas ou barreiras pneumáticas ou fotoelétricas, pedaisfotoelétricas, pedais
Motores, cilindros, atuadoresMotores, cilindros, atuadores
Válvulas, contatores de Válvulas, contatores de potênciapotência
Válvulas, relés, CLP, Válvulas, relés, CLP, contatores.contatores.
Elementos de Controle
Elementos de Controle
Elementos de Comando
Elementos de Comando
Elementos de Trabalho
Elementos de Trabalho
Elementos de sinais
Elementos de sinais
33
AtuadoresAtuadores
Atuadores ou Dispositivos de saída Atuadores ou Dispositivos de saída são elementos de campo usados são elementos de campo usados para executar as instruções do para executar as instruções do elemento de comando (PLC, elemento de comando (PLC, SoftPLC).SoftPLC).
Tipos Tipos • EletromecânicosEletromecânicos• HidráulicosHidráulicos• PneumáticosPneumáticos
44
AtuadoresAtuadores
São como mãos do São como mãos do CLP que CLP que geralmente tem geralmente tem capacidade para capacidade para ativar uma grande ativar uma grande variedade de variedade de elementos que elementos que atuarão sobre uma atuarão sobre uma planta industrial.planta industrial.
(Atuadores)Músculos
55
Atuadores eletromecânicosAtuadores eletromecânicos
SolenóidesSolenóides• Dispositivo composto de uma bobina e um Dispositivo composto de uma bobina e um
elemento mecânico de acionamento (induzido), elemento mecânico de acionamento (induzido), que produz um movimento de translação.que produz um movimento de translação.
66
SolenóidesSolenóides
Movimento Movimento contínuocontínuo• Solenóides Solenóides
proporcionais. O proporcionais. O deslocamento é deslocamento é linear ao sinal de linear ao sinal de tensão.tensão.
77
SolenóidesSolenóides
Movimento Movimento discretodiscreto• Possui duas Possui duas
posições posições preferenciais: preferenciais: aberto e outra aberto e outra fechada.fechada.
88
Relés Relés
Dispositivo que, alimentado Dispositivo que, alimentado eletricamente (corrente baixa) eletricamente (corrente baixa) resulta o chaveamento de um sinal resulta o chaveamento de um sinal elétrico (corrente alta).elétrico (corrente alta).
TiposTipos• EletromecânicosEletromecânicos• SemicondutoresSemicondutores
99
Relés eletromecânicosRelés eletromecânicos
Uma corrente Uma corrente elétrica passando elétrica passando por uma bobina por uma bobina provoca força provoca força mecânica em um mecânica em um núcleo metálico núcleo metálico que comuta que comuta contatoscontatos
1010
Relés semicondutoresRelés semicondutores
Dispositivos como Dispositivos como transistores, FET’s, transistores, FET’s, triacs que utilizam triacs que utilizam uma sáida de baixa uma sáida de baixa amperagem do CLP amperagem do CLP para chavear uma para chavear uma carga mais altacarga mais alta
1111
Relés temporizadoresRelés temporizadores
Sistemas que Sistemas que retardam a retardam a operação após operação após excitado ou excitado ou desexcitadodesexcitado
1212
ContatoresContatores Capacidade de Capacidade de
chavear altas cargas chavear altas cargas de corrente (>10A)de corrente (>10A)
Em alguns casos a Em alguns casos a bobina é chaveada por bobina é chaveada por um contato a relé um contato a relé (montagem em (montagem em cascata)cascata)• I da bobina é maior que I da bobina é maior que
I da saída do CLPI da saída do CLP Motores, aquecedores Motores, aquecedores
etc.etc.
1313
SensoresSensores
Automação discretaAutomação discreta• Variáveis mecânicas (posição Variáveis mecânicas (posição
velocidade)velocidade) ProcessosProcessos
• Variáveis (ph, temperatura, composição Variáveis (ph, temperatura, composição química, cor etc.química, cor etc.
1414
Dispositivos de entradaDispositivos de entrada
Elementos de campo Elementos de campo que agem como que agem como coletores de entrada coletores de entrada de dados do Elemento de dados do Elemento de controlede controle
Normalmente sinal Normalmente sinal discretodiscreto
Elementos de entradaElementos de entrada• EletromecânicosEletromecânicos• SemicondutoresSemicondutores
Elementos de Controle
Elementos de Controle
Elementos de Comando
Elementos de Comando
Elementos de Trabalho
Elementos de Trabalho
Elementos de sinais
Elementos de sinais
1515
Elementos de entrada por Elementos de entrada por semicondutoressemicondutores
Transistores, FET’s Transistores, FET’s e Triac Sensíveise Triac Sensíveis
Sensíveis às Sensíveis às condições de condições de fiação de entrada, fiação de entrada, polarização e polarização e corrente de fuga corrente de fuga
Exemplos: Exemplos: sensores sensores eletrônicos em eletrônicos em geralgeral
1616
Elementos de entrada Elementos de entrada eletromecânicoseletromecânicos
Chaves e relésChaves e relés Fecham grupo de contatos para permitir a Fecham grupo de contatos para permitir a
passagem de corrente elétricapassagem de corrente elétrica Menos sensíveisMenos sensíveis
1717
Cuidados nas especificações de Cuidados nas especificações de sensoressensores
ConexãoConexão• Especificações de sensoresEspecificações de sensores• Especificações das entradas do CLPEspecificações das entradas do CLP• Produtos com adequaçãoProdutos com adequação
?
1818
SensoresSensores
Dispositivos que podem conter um ou Dispositivos que podem conter um ou mais transdutores e cujo sinal de saída mais transdutores e cujo sinal de saída pode ser um simples contato, uma chave pode ser um simples contato, uma chave ou um número binárioou um número binário
CategoriasCategorias• TérmicosTérmicos• ÓticosÓticos• MagnéticosMagnéticos• EletromecânicosEletromecânicos• EletrônicosEletrônicos
1919
Chaves Manipuladas pelo operador Chaves Manipuladas pelo operador do processodo processo
Forma mais Forma mais simples de iniciar simples de iniciar ou interromper o ou interromper o funcionamento de funcionamento de equipamentosequipamentos
2020
Chaves-limite ou de fim de cursoChaves-limite ou de fim de curso
Detectam posição de objetos ou materiaisDetectam posição de objetos ou materiais• Estabelece ou interrompe um contato elétricoEstabelece ou interrompe um contato elétrico
2121
Chaves de nívelChaves de nível
Monitora o nível de Monitora o nível de tanques ou depósitos.tanques ou depósitos.(condutiva, (condutiva, capacitiva, capacitiva, magnéticas, etc.magnéticas, etc.
A alteração do nível o A alteração do nível o dispositivo de dispositivo de flutuação se desloca, flutuação se desloca, acionando um acionando um contatocontato
2222
Chaves de fluxoChaves de fluxo
Detectar vazão de fluidos Detectar vazão de fluidos Ativa um contato elétrico com a passagem Ativa um contato elétrico com a passagem
do fluidodo fluido Faixa de regulagemFaixa de regulagem
2323
Chaves de pressão - pressostatosChaves de pressão - pressostatos
Detectam nível de Detectam nível de pressão de um pressão de um fluido ou recipientefluido ou recipiente
Ocorrência de Ocorrência de pressão excessivas pressão excessivas ou insuficientesou insuficientes
2424
Chaves de temperatura - Chaves de temperatura - TermostatosTermostatos
Bimetálicos e bulbo Bimetálicos e bulbo capilar para capilar para contatos de contatos de chaveamentoschaveamentos
Fornecem um Fornecem um contato quando contato quando uma determinada uma determinada temperatura é temperatura é ultrapassadaultrapassada
2525
Sensores de proximidadeSensores de proximidade Opera eletronicamente sem contato físico, por Opera eletronicamente sem contato físico, por
aproximaçãoaproximação Insensível a vibraçõesInsensível a vibrações Ponto de acionamento constantePonto de acionamento constante
• IndutivosIndutivos• CapacitivosCapacitivos• Fotoelétricos ou óticosFotoelétricos ou óticos• Sensor ótico de reflexão difusa Sensor ótico de reflexão difusa • Ótico de barreiraÓtico de barreira• Ótico retro-reflexãoÓtico retro-reflexão• Fibra óticaFibra ótica• Magnéticos (magnéticos-pneumáticos)Magnéticos (magnéticos-pneumáticos)• Ultra sônicosUltra sônicos• PneumáticosPneumáticos
2626
IndutivosIndutivos
Princípio: Variação Princípio: Variação de campo de campo magnéticomagnético
Material de Material de condução elétricacondução elétrica
CA ou CCCA ou CC NPN ou PNPNPN ou PNP
2727
Indutivos – Aplicações Indutivos – Aplicações
2828
Indutivos – Aplicações Indutivos – Aplicações
2929
Indutivos – Aplicações Indutivos – Aplicações
3030
CapacitivosCapacitivos
Dois eletrodos e um circuito oscilanteDois eletrodos e um circuito oscilante Circuito R-CCircuito R-C Materiais metálicos e não metálicosMateriais metálicos e não metálicos Pequena distância sensoraPequena distância sensora
3131
CapacitivosCapacitivos
A distância sensora depende do material A distância sensora depende do material (constante dielétrica)(constante dielétrica)
3232
Capacitivos - AplicaçõesCapacitivos - Aplicações
3333
Sensores fotoelétricosSensores fotoelétricos
Emitem um feixe de luz e reagem a Emitem um feixe de luz e reagem a presença de objetospresença de objetos
1 mm a 10 m1 mm a 10 m Sem contato com o objetoSem contato com o objeto Qualquer tipo de materialQualquer tipo de material
3434
Reflexão difusaReflexão difusa Emissor e receptor em uma mesma peçaEmissor e receptor em uma mesma peça
3535
Ótico retro reflexivoÓtico retro reflexivo
3636
BarreiraBarreira
3737
Óticos - AplicaçõesÓticos - Aplicações
3838
Óticos - AplicaçõesÓticos - Aplicações
3939
Óticos - AplicaçõesÓticos - Aplicações
4040
Ótico – fibra óticaÓtico – fibra ótica
Grande sensibilidadeGrande sensibilidade
4141
MagnéticosMagnéticos
4242
Magnéticos-pneumáticosMagnéticos-pneumáticos
4343
Sensores ultra-sônicosSensores ultra-sônicos
Emissão e reflexão Emissão e reflexão de ondas acústicasde ondas acústicas
O tempo de O tempo de reflexão é avaliadoreflexão é avaliado
Vários materiaisVários materiais Não depende da Não depende da
cor ou do materialcor ou do material Presença ou nívelPresença ou nível
4444
Sensor pneumáticoSensor pneumático
45
Fim...Fim...