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Dia 4 de setembro
Fontes:Cap. 4 Introdução à automaçãoCap. 5 sistemas de controle industrial
PROFa. Giovana Savitri Pasa giovanapasa@producao.ufrgs.br 2012-2
SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 09014
Automação – utilização de tecnologia para realizar um processo ou procedimento sem a assistência humana
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SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 09014
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SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 09014
Tipos de Variáveis:
1) Contínuas2) Discretas
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1) contínuas: são definidas para qualquer valor no intervalo
considerado
ex.: tensão, temperatura
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2) DiscretasPode assumir somente determinados valores dentro do intervalo considerado.Podem ser:
2.1 Discretas não-binárias2.2 Discretas binárias
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2.1 Discretas não-binárias
Podem assumir uma gama limitada de valores num determinado intervalo.Ex.: número de peças na manutenção a cada hora do dia
horário (h)
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2.2 Discretas binárias
Pode assumir somente dois valores ao longo do tempo (ligado-desligado; 0-1
desligado
ligado
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3. Tipos de variáveis
3.1 Analógicas
3.2 Digitais
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SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 090143.1 Analógicas
São variáveis contínuas que são análogas a uma variável de interesse. Ex.:A tensão medida no termopar é proporcional à diferença de temperatura entre as duas junções
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3.2 DigitaisSinais digitais são uma combinação de sinais lógicos e
podem ser apresentados em diversas combinações:
11PROFa. Giovana Savitri Pasa giovanapasa@producao.ufrgs.br 2012-1
SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 090144- conversão analógica - digital
12PROFa. Giovana Savitri Pasa giovanapasa@producao.ufrgs.br 2012-1
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pulsos modulados em amplitude
6,8 V
6,8 V
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ENG 09014Metodo de aproximação sucessiva
Tem-se uma voltagem de referência 5 Volts
Valor a ser convertido é 6,8
a)6,8>5 então bit=1b)6,8-5= 1,8c)1,8>2,5 falso entao bit=0d)1,8>1,25 entao bit=1e)1,8-1,25=0,55f)0,55>0,625 falso entao bit=0g)0,55>0,312 entao bit=1h)0,55-0,312=0,238i)0,238>0,156 entao bit=1
Usamos 6 bitsEntao 6,8 v decimal passou a 101011 em digitalPara conferirmos:1*5+0*2,5+1*1,25+0*0,625+1*0,312+1*0,156=6,718 v
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ENG 09014Dúvida:
6,8 v decimal passou a 101011 em digital ??
Para conferirmos:1*5+0*2,5+1*1,25+0*0,625+1*0,312+1*0,156=6,718 v
A dúvida que surgiu em aula:
Se convertemos 101011 para binário:
Trata-se de uma questão de escala, por termos utilizado um dispositivo físico com tensão de referência de 5 volts.Veja a seguir:
43212120212021 012345
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43718,652121202120212
:,
718,6521
25
521
25
520
25
521
25
520
25
521
25
52
:52
718,61251
250
251
250
251
25
5012345
5
5
5
4
5
3
5
2
5
1
5
0
5
5
543210
escaladefatorumdesetratarsverificamondosimplifica
setemportermocadandomultiplica
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Sistemas de controle:
Tipos: a)contínuob) discreto
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a) sistema de controle contínuo
Exemplo:
Saída de uma reação química que depende de temperatura, pressão e vazão de entrada de reagentes
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b) sistemas de controle discreto
Neste caso, as variáveis são modificadas em momentos discretos do tempo.
As mudanças são ocasionadas por eventos ou pela passagem do tempo
http://www.youtube.com/watch?v=wg8YYuLLoM0
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SISTEMAS PRODUTIVOS II ENG 09014SENSORES
Existe uma ampla variedade de medidores usados na manufatura
Medidor = SENSOR + TRANSDUTOR
SENSOR detecta uma variável física de interesse, por exemplo:- pressão, temperatura, força
TRANSDUTOR transforma essa variável em outro tipo de energia
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TRANSDUTOR transforma:- temperatura em uma corrente- pressão em uma voltagem- força em uma voltagem- voltagem em rotação
1- Chave bimetálica - - são duas lâminas de metal de coeficientes de dilatação diferentes coladas juntas; - a uma mesma temperatura, o metal que se dilatar mais provocará uma curvatura no outro metal;- as mudanças de temperatura provocam a abertura ou fechamento de um contato.
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Chave bimetálica - pode desligar um equipamento por ter atingido uma temperatura muito alta (segurança)
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I - 24
2- TacômetroÉ um gerador que produz uma tensão proporcional à
velocidade medida.
Aplicações: - manter a rotação de um equipamento em níveis
desejados;- acionar frenagem de segurança, etc
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3 - Dinamômetro
Capaz de medir forças.
Deformação pela força
Voltagem
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Efeito piezoelétrico - Fenômeno observado em cristais nos quais deformações mecânicas provocam polarizações elétricas seguindo determinadas direções.
Medir pressão, força...Piezo - Unidade de medida de pressão: a pressão exercida por uma força de 103 que age perpendicular e uniformemente sobre uma área de um metro quadrado. Vale 103 N/m2
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4- Bóia
Simples dispositivo que flutua sobre um fluido.Transmite um ângulo de inclinação do braço a que
está preso.Essa inclinação tem uma relação com o nível de
fluido.
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4- Bóia
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5 - chave de fim de curso
Transforma uma posição limite num tensão, acionando um contato.
Ex. alimentador
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6 - encoder ótico
Usado para medir uma velocidade.Consiste de um disco com ranhura, o qual separa uma fonte de luz de uma fotocélula.
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6 - encoder ótico
Na medida em que o disco gira, ele transforma a luz em pulsos com freqüência maior ou menor, dependendo da velocidade.
Velocidade freqüência de pulsos
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7 - sensor fotoelétricoConsiste de um emissor - fonte de luz - e de um receptor - célula fotoelétrica.
- Acionado por continuidade- Acionado por bloqueio
Luz voltagem
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8 - Arranjo fotoelétricoConsiste de um arranjo de sensores fotoelétricos.
Serve para indicar a altura ou largura de um objeto, na medida em que o objeto irá bloquear alguns dos sensores do arranjo.
dimensão voltagens
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9 - PotenciômetroConsiste de um resistor e de um contatoo deslizante.
A posição do contato se transforma numa resistência.
posição resistência
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10 - Strain gageO tensionamento físico é transformado numa variação de resistência.
tensão resistência
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11 - TermistorNa medida em que aumenta a temperatura do material (semicondutor) diminui a resistência.
temperatura resistência
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12 - TermoparesTermômetro, especialmente para altas temperaturas.
temperatura voltagem
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12 - TermoparesBaseia-se no fenômeno observado por Seebeck, estudado por Peltier e Thomson
p.31A diferença de temperatura entre as junções de dois metais diferentes gera uma diferença de potencial (voltagem) entre essas junções.
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12 - TermoparesA diferença de potencial (voltagem) é proporcional à temperatura.
Uma das extremidades na fonte de calor a ser medida e outra na temperatura ambiente ou de referência.
Pequena voltagem - é amplificada.
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Características desejáveis dos dispositivos de medição
A) Alta Acurácia - A medida deve conter um erro pequeno e sistemático em relação ao valor real
B) Alta Precisão - A variabilidade aleatória ou ruído devem ser baixos.
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C) Resposta rápidaCapacidade do dispositivo de responder rapidamente às mudanças na variável medida.
D) Facilidade de calibração - estabelecer a relação entre a variável de saída e o que se deseja medir
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E) Mínimo drift - drift é a tendência a descalibrar com o tempo
F) Alta confiabilidade - robusto para operar em ambientes agressivos, sem gerar falhas
G) Baixo custo, em relação ao benefício
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