AUTOMAÇAO REVISADA

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    19-Jan-2016

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<ul><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>1 </p><p> INDCE Introduo a automao e CLP...........................02-42 Soft starter......................................................43-79 Inversor de freqncia.......................................80-98 Sensores aplicados na automao.......................99-108 </p><p>AUTOMAO </p><p>INDUSTRIAL </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>2 </p><p>Introduo a Automao industrial </p><p> A palavra automao est diretamente ligada ao controle automtico, </p><p>ou seja, aes que no dependem da interveno humana. Isso discutvel, pois a mo do homem necessria indiscutivelmente, pois sem ela no seria possvel a implantao de tais processos automticos. No mbito fabril, para realizar na prtica a Automao Industrial necessrio conhecer uma grande quantidade de conceitos e tcnicas, e por isso os grandes projetos neste campo envolvem uma infinidade de profissionais e os custos so </p><p>suportados geralmente por grandes empresas. </p><p> Para comear a entender os conceitos aqui apresentados, o primeiro passo o de entender o que um controle, quais so seus elementos </p><p>bsicos e quais so os seus principais tipos. De uma forma geral um </p><p>processo sob controle tem o diagrama semelhante ao mostrado na figura abaixo: </p><p> Diagrama simplificado de um sistema de controle automtico </p><p> Existem vrios exemplos de processos que podem ser controlados, dentre eles o acionamento de motores de forma seqencial, a dosagem de </p><p>componentes qumicos, a medio de uma pea, entre outros. Neste </p><p>contexto os sensores so dispositivos sensveis a um fenmeno fsico, tal como temperatura, umidade, luz, presso, etc. </p><p> Eles so responsveis pelo monitoramento do processo, enviando um sinal </p><p>ao controlador que pode ser discreto (abertura ou fechamento de contatos), ou analgico. Caso o sinal seja transformado em uma corrente eltrica, tem-</p><p>se o caso dos transdutores. </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>3 </p><p>Os atuadores so os dispositivos responsveis pela realizao de trabalho no processo ao qual est se aplicando a automao. Podem ser magnticos, </p><p>hidrulicos, pneumticos, eltricos, ou de acionamento misto. E finalmente o controlador responsvel pelo acionamento dos atuadores, </p><p>segundo um programa inserido pelo usurio do sistema de controle. </p><p>CONTROLES ANALGICOS E DISCRETOS Ainda referindo-se a figura anterior nota-se que toda a comunicao </p><p>entre os diferentes sistemas feita atravs de variveis fsicas. Para efeito de controle, estas variveis podem ser dividas em analgica e digital. </p><p> As variveis analgicas so aquelas que variam continuamente com o tempo, conforme mostra a figura (a). Elas so comumente encontradas em </p><p>processos qumicos advindas de sensores de presso, temperatura e outras </p><p>variveis fsicas. As variveis discretas, ou digitais, so aquelas que variam discretamente com o tempo, como pode ser visto na figura (b). </p><p> Variveis analgicas e digitais </p><p> DIFERENTES TIPOS DE ENTRADAS E SADAS </p><p> Entradas discretas: so aquelas que fornecem apenas um pulso ao </p><p>controlador, ou seja, elas tm apenas um estado ligado ou desligado, nvel alto ou nvel baixo, remontando a lgebra boolena que trabalha </p><p>com uns e zeros. Alguns exemplos so mostrados na figura abaixo dentre elas: as botoeiras (a), vlvulas eletro-pneumticas (b), os </p><p>pressostatos (c). </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>4 </p><p> Entradas analgicas: como o prprio nome j diz elas medem as </p><p>grandezas de forma analgica. Para trabalhar com este tipo de entrada os controladores tem conversores analgico-digitais (A/D). Atualmente </p><p>no mercado os conversores de 10 bits so os mais populares. As principais medidas feitas de forma analgica so a temperatura e </p><p>presso. Na figura abaixo mostra-se o exemplo de sensores de presso ou termopares. </p><p> Sadas discretas: so aquelas que exigem do controlador apenas um pulso que determinar o seu acionamento ou desacionamento. </p><p> Como exemplo tm-se elementos mostrados na figura abaixo: Contatores (a), que acionam os Motores de Induo (b), e as Vlvulas </p><p>Eletro-pneumticas (c). </p><p> Sadas analgicas: como dito anteriormente, de forma similar o controlador necessita de um conversor digital para analgico (D/A), </p><p>para trabalhar com este tipo de sada. Os exemplos mais comuns so: vlvula proporcional, acionamento de motores DC, displays grficos, </p><p>entre outros. </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>5 </p><p>Introduo aos Controladores Lgicos Programveis </p><p> Controladores Lgico Programveis, mais conhecidos com CLPs, podem </p><p>ser definidos, segundo a norma ABNT, como um equipamento eletrnico-digital compatvel com aplicaes industriais. Os CPLs tambm so </p><p>conhecidos como PLCs, do ingls: Programmable Logic Controller. </p><p> O primeiro CLP data de 1968 na diviso de hidramticos da General Motors. Surgiu como evoluo aos antigos painis eltricos, cuja lgica fixa </p><p>tornava impraticvel qualquer mudana extra do processo. </p><p> A tecnologia dos CLPs s foi possvel com o advento dos chamados Circuitos Integrados e da evoluo da lgica digital. Este equipamento trouxe </p><p>consigo as principais vantagens: </p><p> a) fcil diagnstico durante o projeto </p><p>b) economia de espao devido ao seu tamanho reduzido c) no produzem fascas </p><p>d) podem ser programados sem interromper o processo produtivo e) possibilidade de criar um banco de armazenamento de programas </p><p>f) baixo consumo de energia g) necessita de uma reduzida equipe de manuteno </p><p>h) tem a flexibilidade para expanso do nmero de entradas e sadas i) capacidade de comunicao com diversos outros equipamentos, entre </p><p>outras. </p><p> CLP o componente que substitui a parte lgica tradicional de uma instalao, o </p><p>chamado circuito de comando, onde h contatos auxiliares, temporizadores, </p><p>intertravamentos etc., e faz isso via software; quase sempre possvel sua interao com um microcomputador. </p><p> Fisicamente o CLP formado por um circuito eletrnico, por entradas e por sadas. As entradas so os terminais onde se ligam todos os </p><p>componentes que do instrues ao circuito, determinando o que deve ser feito com base em uma programao pr-realizada (software). Incluem-se os </p><p>interruptores, fim-de-curso, pedaleiras, sensores, contatos do rel trmico de sobrecarga etc. Nas sadas so ligados os componentes que seriam </p><p>acionados em um circuito de comando tradicional, como, por exemplo, contatores, lmpadas, solenides etc. As entradas e sadas podem ser </p><p>analgicas (valores variveis) ou digitais (valores no variveis, ou seja, ligado ou desligado, tudo ou nada). </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>6 </p><p> Estrutura bsica de um comando com CLP </p><p> Os CLPs trazem a vantagem de reduzir e facilitar a instalao fsica, </p><p>excluindo os componentes da parte de comando, como os temporizadores e rels de comando (ou contator auxiliar). Alm disso, qualquer mudana da </p><p>parte lgica no implicar em mudana das ligaes, sendo alterada somente a programao do CLP </p><p>(software). </p><p> Ligao bsica das entradas e sadas (digitais) em um CLP </p><p> CLASSIFICAO DOS CLPs: </p><p> Os CLPs podem ser classificados segundo a sua capacidade: </p><p> Nano e micro CLPs: possuem at 16 entradas e sadas. Normalmente so compostos por um nico mdulo com capacidade de memria mxima </p><p>de 512 passos. CLPs de mdio porte: capacidade de entrada e sada em </p><p>at 256 pontos, digitais e analgicas. Permitem at 2048 passos de memria. CLPs de grande porte: </p><p>construo modular com CPU principal e auxiliares. Mdulos de entrada e sada digitais e analgicas, mdulos especializados, mdulos para redes </p><p>locais. </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>7 </p><p>Permitem a utilizao de at 4096 pontos. A memria pode ser otimizada para o tamanho requerido pelo usurio. </p><p> PROGRAMAO DE CLPs EM LADDER </p><p> A flexibilidade dos controladores lgicos programveis se deve a </p><p>possibilidade de programao dos mesmos atravs de um software dedicado. A primeira linguagem de programao, que surgiu no mercado foi a </p><p>linguagem Ladder , denominada assim por sua semelhana com uma escada. O diagrama de contatos (Ladder) consiste em um desenho formado </p><p>por duas linhas verticais, que representam os plos positivo e negativo de uma bateria, ou fonte de alimentao genrica. Entre as duas linhas verticais </p><p>so desenhados ramais horizontais que possuem chaves. Estas podem ser normalmente abertas, ou fechadas e representam os estados das entradas </p><p>do CLP. Dessa forma fica muito fcil passar um diagrama eltrico para </p><p>linguagem Ladder. Basta transformar as colunas em linhas. O primeiro e mais simples programa a ser feito, o programa para </p><p>partida direta de um motor de induo trifsico, que tem o formato mostrado na figura abaixo : </p><p>Programa em Ladder para partida direta de um motor </p><p> Diagrama eltrico de uma partida direta </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>8 </p><p>No se deve esquecer de ligar as botoeiras e contatores, que so os elementos de comando, externamente ao CLP. Para o caso deste comando as </p><p>ligaes eltricas so mostradas na figura abaixo. importante observar que o rel foi colocado para permitir a existncia de dois circuitos diferentes, o de </p><p>comando composto por uma tenso contnua de 24 V, e o circuito de potncia, composto por uma tenso alternada de 220 V. </p><p> Ainda no CLP a letra I significa entrada (Input) e a letra O significa sada (Output). Deve-se lembrar sempre que em painis eltricos o CLP est inserido na parte de comando do mesmo. Deve-se lembrar sempre que em </p><p>painis eltricos o CLP est inserido na parte de comando do mesmo. </p><p>Exemplo de ligao para acionamento de um contator, como no caso do comando direto de um motor de induo trifsico </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>9 </p><p>Pode-se definir os elementos essenciais em uma programao Ladder de acordo com a tabela a seguir: </p><p>MICRO CONTROLADOR PROGRAMVEL CLIC WEG </p><p> INTRODUO </p><p> Os MICROS CONTROLADORES PROGRAMVEIS linha CLIC WEG, </p><p>caracterizam se pelo seu tamanho compacto, fcil programao e excelente custo benefcio. Este micro controlador utilizado em automao de pequeno porte em tarefas de intertravamento, temporizao, contagem e comandos tradicionais. Por isso podem ser utilizados em varias aplicaes </p><p>como, por exemplo: </p><p> Sistemas de iluminao; </p><p> Comandos de portas e cancelas; </p><p> Sistemas de energia; Sistemas de refrigerao e ar condicionado; </p><p> Sistemas de ventilao; Sistemas de transporte; </p><p> Controle de silos e elevadores; Comando de bombas e compressores; </p><p> Sistemas de alarme; </p><p> Comando de semforos; Sistemas de irrigao; </p><p> Outras aplicaes. </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>10 </p><p>INFORMAES GERAIS (CLIC-02) </p><p> O CLIC-02 um PLC pequeno e inteligente contendo at 44 pontos de E/S, possui programa grfico em ladder e FBD, aplicvel operao </p><p>automtica de pequena escala. O CLIC-02 pode expandir em at 3 grupos de mdulo de 4 entradas - 4 sadas.A mobilidade inteligente e supremacia do </p><p>CLIC-02 so de grande valia para voc economizar consideravelmente tempo e custo na operao. </p><p> CLIC-02 (MODULO PRINCIPAL) </p><p> 1 - Terminais de alimentao </p><p>2 - Display LCD 3 - Terminais de entradas digitais </p><p>4 - Fixador retrtil </p><p>5 - Tecla delete (apagar) 6 - Tecla selection (selecionar) </p><p>7 - Teclas direcionais 8 - Tecla Ok (confirma) </p><p>9 - Tecla escape (cancelar) 10 - Conector para programao ou carto de eeprom </p><p>11 - Terminais de sadas digitais </p><p>3.3 TABELAS DE DESCRIO PARA INSTRUO LADDER </p><p> Instruo bsica </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>11 </p><p> Funo de instruo bsica </p><p>- Funo D (d) Instruo </p><p>1: I1-D---[ Q1 </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>12 </p><p>2: i1-d---[ Q1 </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>13 </p><p> Aplicaes: </p><p> Partida Direta </p><p>Partida Direta com Reverso </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>14 </p><p>TEMPORIZADORES </p><p> Representao dos parmetros que devem ser configurados </p><p>quando utilizado um temporizador do CLIC : </p><p> Modo de seleo do temporizador </p><p>Modo 1 - Retardo na energizao : quando a entrada acionada, conta o tempo e acona o contato do temporizador, ficando acionado enquanto </p><p>a entrada estiver acionada. O grfico a seguir um exemplo do funcionamento: </p><p> Modo 2 - Retardo na energizao memorizando o estado da sada: </p><p>quando a entrada acionada, conta o tempo e aciona o contato do temporizador, ficando acionado aps atingir o tempo at o acionamento </p><p>da entrada de reset. O grfico a seguir um exemplo do funcionamento: </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>15 </p><p> Modo 3 - Retardo na desenergizao com entrada de reset: aciona a </p><p>sada quando a entrada for acionada, temporiza aps a entrada ser desacionada e desliga a sada no final da temporizao. O grfico a </p><p>seguir um exemplo do funcionamento: </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>16 </p><p> Modo 4 - Retardo na desenergizao aps flanco de descida: aciona a sada quando a entrada for desacionada e comea a temporizao, </p><p>desliga no final da temporizao. O grfico a seguir um exemplo do funcionamento: </p><p> Modo 5 - Modo Oscilador: Aciona a sada quando a entrada acionada e comea a temporizao, no final da temporizao desaciona a sada e </p><p>comea a contagem novamente, assim que termina a contagem aciona novamente a sada, e continua fazendo esse ciclo enquanto a entrada do </p><p>temporizador estiver acionada. O grfico a seguir um exemplo do </p><p>funcionamento: </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>17 </p><p> Modo 6 - Modo Oscilador com reset: Aciona a sada quando a entrada </p><p>acionada e comea a temporizao, no final da temporizao desaciona a sada e comea a contagem novamente, assim que termina a </p><p>contagem aciona novamente a sada, e continua fazendo esse ciclo.Aentrada do bloco do temporizador pode ficar aberta que continua </p><p>fazendo a temporizao s Desligando a sada quando o reset for acionado. O grfico a seguir um </p><p>exemplo do funcionamento: </p><p>Modo 7 - Modo Oscilador com tempos diferentes de aciona e desaciona </p><p>(TON TOFF). Para utilizar esse modo precisa programar: </p><p> A bobina do temporizador para bobina de pulso. Assim que programado o temporizador Modo 7, o Clic02 programa automaticamente o endereo do temporizador programado para temporizao ON e o endereo seguinte para temporizao Off. </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>18 </p><p>O grfico a seguir um exemplo do funcionamento: </p><p> Aplicaes: </p><p>Controle de Iluminao para Escadaria </p></li><li><p> Automao Industrial </p><p>CENTEC Centro de Ensino de Tecnologias </p><p>19 </p><p> CONTADORES </p><p> Representao dos parmetros que devem ser configurados quando utilizado um contador do CLIC: </p><p>Modo de seleo do contador </p><p> Con...</p></li></ul>