Informática Industrial

AULA 02 Parte II:

Sensores

OBJETIVO:

Apresentar os sensores e atuadores mais utilizados nos projetos de automação..

UNIDADE DE ENSINO:

introdução ao sistema de automação

Professor: Diego Silva Cardoso 1

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A Pirâmide da Automação

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Sensores

• Elementos de entrada de sinais elétricos

• Os componentes de entrada de sinais elétricos são aqueles que emitem

informações ao circuito por meio de uma ação muscular, mecânica, elétrica,

eletrônica ou combinação entre elas.

Digitais Analógicos

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Sensor Digital

0 ou 1 ou seja:

0V ou 24Vcc;

0V ou 220V;

Sensor Analógico

Corrente: 0 à 20mA ou 4 à 20mA

Tensão: 0 à 10V

Sinal Digital no CLP

0 ou 1

Ou seja liga ou desligado

0 ou 24Vcc

Sinal Analógico no CLP

De acordo com modelo:

Variável DINT

0 à 32723

Regra de Três simples: 0 V = 0

10V = 32723

Regra de Três simples: 0 mA = 0

20mA = 32723

Regra de Três simples: 4 mA = 6544

20mA = 32723

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O QUE INFLUENCIA NO VALOR DOS SENSORES:

• Marca;

• Especificação de sensores para utilização em processos automatizados =>

baseia-se dos graus e classes de proteção estabelecidos nas Normas de

Proteção Internacional.

• Classes de proteção => indicadas por um símbolo composto:

a) duas letras – IP (International Protection)

b) dois dígitos que definem o grau de proteção

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Grau de Proteção

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Grau de Proteção

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Grau de Proteção

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Botoeiras:

As botoeiras são chaves elétricas acionadas manualmente que apresentam,

geralmente, um contato aberto e outro fechado. De acordo com o tipo de sinal a

ser enviado ao comando elétrico, as botoeiras são caracterizadas como

PULSADORAS ou COM TRAVA.

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Botão Pulsador:

As BOTOEIRAS PULSADORAS invertem seus contatos mediante o acionamento

de um botão e, devido a ação de uma mola, retornam à posição inicial quando

cessa o acionamento

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Botão com trava:

As botoeiras com trava também invertem seus contatos mediante o

acionamento de um botão, entretanto, ao contrário das botoeiras pulsadoras,

permanecem acionadas e travadas mesmo depois de cessado o acionamento.

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Botão com trava:

• As botoeiras com trava também invertem seus

contatos mediante o acionamento de um botão,

entretanto, ao contrário das botoeiras pulsadoras,

permanecem acionadas e travadas mesmo depois

de cessado o acionamento.

• Esta botoeira é acionada por um botão giratório

com uma trava que mantém os contatos na última

posição acionada.

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Chave Fim de Curso:

As chaves fim de curso são comutadores elétricos de entrada de sinais

acionados mecanicamente. As chaves fim de curso são, geralmente,

posicionadas no decorrer do percurso de cabeçotes móveis de máquinas e

equipamentos industriais, bem como das hastes de cilindros hidráulicos e ou

pneumáticos.

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Sensores:

• Os sensores de proximidade, são elementos emissores de sinais elétricos

os quais são posicionados no decorrer do percurso de cabeçotes móveis

de máquinas e equipamentos industriais, bem como das haste de cilindros

hidráulicos e ou pneumáticos.

• O acionamento dos sensores, entretanto, não dependem de contato físico

com as partes móveis dos equipamentos, basta apenas que estas partes

aproximem-se dos sensores a uma distância que varia de acordo com o

tipo de sensor utilizado.

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Sensores:

• Existem diversos tipos de sensores de proximidade os quais devem ser

selecionados de acordo com o tipo de aplicação e do material a ser

detectado. Os mais empregados na automação de máquinas e

equipamentos industriais são os sensores:

• Capacitivos,

• Indutivos,

• Ópticos,

• Magnéticos,

• Ultra-sônicos,

• Sensores de pressão,

• Volume,

• Temperatura.

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Sensores PNP ou NPN:

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Sensores 4 fios:

Cabo Marrom

• Positivo

Cabo Azul

• Negativo

Cabo Branco

• Contato NF

Cabo Preto

• Contato NA

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Sensores 2,3 ou 4 fios:

Cabo Marrom

• Positivo

Cabo Azul

• Negativo

Cabo Branco

• Contato NF

Cabo Preto

• Contato NA

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Sensores 2,3 ou 4 fios:

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Sensores Capacitivos:

• Baseia-se na geração de um campo elétrico, desenvolvido por um

oscilador controlado por capacitor;

• Os sensores de proximidade capacitivos registram a presença de qualquer

tipo de material. A distância de detecção varia de 0 a 20 mm;

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Sensores Capacitivos:

• Detecção de fim de papel em uma gráfica.

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Sensores Indutivos:

Um sensor de proximidade indutivo é composto de

um circuito oscilador LC, um avaliador de sinais, e

um amplificador chaveado. A bobina deste circuito

oscilador gera um campo alternado

eletromagnético de alta freqüência.

Este campo é emitido pela face detectora do sensor.

Quando um objeto metálico se aproxima da parte

sensora, são geradas correntes parasitas (correntes

de Foucault).

As perdas resultantes retiram energia do circuito

oscilador e reduzem as oscilações.

O avaliador de sinais, depois do circuito oscilador

LC, converte estas informações em um sinal limpo.

Sensores Indutivos:

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Sensores Indutivos:

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Sensores Indutivos:

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Sensores Indutivos:

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Sensores Ótico retroreflexivo;

O transmissor e o receptor são montados em uma única unidade. O feixe de

luz chega ao receptor após a incidência em um espelho e o acionamento da

saída ocorre quando o objeto interrompe o feixe.

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Sensores Ótico unidirecionais ou barreira;

O transmissor e o receptor são montados separadamente. O feixe de luz

chega ao receptor diretamente e o acionamento da saída ocorre quando o

objeto interrompe o feixe.

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Aula:03 02/03/15 Professor: Diego Silva Cardoso 32

Sensores Ótico por difusão contato NA ou NF;

• Neste sensor, o emissor e o receptor de luz são montados num único

corpo, o que reduz espaço e facilita sua montagem entre as partes móveis

dos equipamentos industriais. A distância de detecção é entretanto

menor, considerando-se que a luz transmitida pelo emissor deve refletir

no material a ser detectado e penetrar no receptor o qual emitirá o sinal

elétrico de saída.

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Sensores de proximidade Magnética ou red. switch;

• São utilizados com maior freqüência em máquinas e equipamentos

pneumáticos e são montados diretamente sobre as camisas dos cilindros

dotados de êmbolos magnéticos

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Sensores Analógicos de Vazão;

• Estudo de Caso Copasa:

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Sensores Analógicos de Vazão;

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Sensores Analogicos de Vazão;

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Sensores Analogicos de Vazão;

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Sensores Analogicos de Vazão;

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Sensores de Temperatura controlador Digital;

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Sensores de Temperatura controlador Analógico;

Sensor Analógico

Corrente: 0 à 20mA ou 4 à 20mA

Tensão: 0 à 10V