automação e controle

AUTOMAO, INSTRUMENTAO E CONTROLE

Captulo 01

Sistemas de Controle
Sistema disposio, conjunto ou coleo de coisas conectadas e relacionadas formando um todo.disposio de componentes fsicos, conectados ou relacionados atuando juntosControle um tipo de interao homem-mquina para regular, dirigir, comandar.
*

*

Automao, Instrumentao e Controle


Um Sistema de Controle uma disposio de componentes fsicos, conectados ou relacionados de maneira a comandar/regular a si mesmos ou a outros sistemasExemplos:Na direo de um automvel, controlar (acelerao/freio, direo, ...) o veiculo para chegar bem ao destino planejadocontrole manual
*

*



J controle automtico envolve somente mquinas, sem interveno humana, como no controle de temperatura de uma sala, onde a temperatura monitorada e mantida pelo aquecedor no inverno e pelo ar condicionado no vero. E o controle feito de acordo com as leituras do termostato.
*

*




Outros exemplos

O ser Humano o SC mais sofisticado e o mais complexo pois executa tarefas sozinho e toma decises

De maneira rotineira simples (Ex. pegar um objeto, caminhar de um ponto ao outro)

De maneira sofistica (Ex. de atleta numa corrida, fazer o percurso no menor tempo e atleta de maratona com menor tempo e controlando o consumo de oxignio)

*

*




Mais exemplos

Na industria, controle da quantidade de produtos manufaturados, linha de montagem automtica, tecnologia espacial, sistemas de armamento e de defesa, de transporte, de potncia, de gerao e distribuio de energia eltrica, de robtica, e tambm, sistemas econmicos (controle de estoque) e sociais.

*

*



Engenharia de Automao, Controle e Instrumentao
Conhecer os materiais e foras da natureza, Modelar os processos envolvidosConstruir e controlar produtosteis, econmicos, Trabalho conjunto de componentes, mquinas, pessoas,
*

*



Multidisciplinaridade
REAS ENVOLVIDASFenmenos da naturezaMatemtica, fsica, qumicaSistemas digitais e analgicosCircuitos lgicos bsicosInstrumentao industrial Sensores/Atuadores/Transdutores Hidrulicos, pneumticos, eltricos, magnticos)Motores de (CC, CA, SERVO)
*

*



Multidisciplinaridade
Condicionamento de sinais (amplificao, filtros)InformticaRobticaAutomao de diversos setoresControle e gesto da produoConceitos de integrao de SistemasConhecimento de vrias reas
*

*



ONDE OS SC SO USADOS?
Processos industriaisTransportes (automveis, trens, barcos, naves espaciais,...)Gerao e transmisso de EnergiaMecatrnicaInstrumentao e Artefatos eletrnicosEconomia Medicina
*

*



ONDE OS SC SO USADOS? (cont)
Sistemas de automveis (direo, freios)Sistemas de refrigerao de uma residnciaSistemas de controle de presso, velocidade, posio em equipamentos industriaisSistemas Modernos (avies, trens de
*

*



ONDE OS SC SO USADOS? (cont)
alta velocidade, reprodutores de CD, ..)Outros
*

*



COMO MELHORAR OS SC?
Produtos de melhor qualidadeMinimizar desperdciosProteger o meio ambienteMaior rendimento de capacidade instaladaMaior segurana
*

*



Definies

Em geral, os ingredientes de SC so:

Objetivos do controle

Componentes do SC

Resultados

Tecnicamente so chamados:

Entrada, sinais atuantes

Componentes do SC ou PROCESSO

Sadas, variveis controladas

*

*



Definies

Exemplo:

Controle de direo de um automvel

direo do volante a varivel de entrada

direo das duas rodas a varivel de sada

O SC composto pelos mecanismos de direo e dinmica de todo o automvel

Controle da velocidade do automvel

presso exercida sobre o acelerador entrada

velocidade do veiculo a sada

O SC composto pelos mecanismos de velocidade e medies na dinmica de todo o automvel

*

*



Definies

Ento o SC com duas entradas (volante e acelerador) e duas sadas (direo e velocidade) independentes entre si SC multivariveis

*

*



CONCEITOS
PROCESSO: operao artificial ou voluntria, que evolui progressivamente e se constitui por uma srie de aes controladas ou movimentos sistematicamente dirigidos objetivando um particular resultado ou meta. Exp. de processos qumicos, econmicos, biolgicos
*

*



CONCEITOS (cont.)
RETOMANDO, UM SISTEMA DE CONTROLE a interconexo de componentes formando uma configurao de sistema que produzir uma resposta desejada do sistema.
*

*



TIPOS DE CONTROLE (cont.)
MALHA ABERTA: no h medida de sada e espera-se que o sistema funcione sem perturbao!!!
*

*



MA

*

*



MA
RELAO DE ENTRADA E SADA
RELAO DE CAUSA E EFEITO

*

*



MA
MALHA ABERTA - utiliza um dispositivo de atuao para controlar diretamente o processo sem usar realimentao
*

*




*

*



MA

*

*



MALHA FECHADA usa uma medida de sada e a realimentao deste sinal para compar-lo com a sada desejada
*

*



MF

*

*



Exemplo

*

*



MF

*

*



*

Exemplo

*

*



CONCEITOS (cont.)
CONTROLE REALIMENTADO: operao que, na presena de distrbios, tende a reduzir a diferena entre a sada e a entrada de referncia de um sistema. Essa operao tende a incluir compensao no sistemaSCR Sistemas de Controle Realimentado
*

*



CONCEITOS (cont.)
DISTRBIO: Sinal que tende a afetar adversamente o valor de sada de um sistema. O distrbio pode ser interno (gerado dentro do sistema) ou externo (e constitui uma outra entrada)
*

*



CONCEITOS (cont.)
SERVOMECANISMOS: SCR onde a sada alguma posio mecnica, velocidade e aceleraoSISTEMAS DE CONTROLE DE PROCESSOS: SCR onde a sada uma varivel tal como temperatura, presso, fluxo, nvel de liquido, ....
*

*



PROJETO DE SC
Projetar o processo de:Conceber ou inventar formas, partes e detalhes de um sistema para alcanar um fim especficoEscrever as especificaes (complexidade, custo-beneficio, desvios de projetos, riscos)Anlise paramtrica (identificao dos parmetros-chaves, gerao da configurao do sistema, avaliao)Otimizao
*

*



FLUXOGRAMA DO PROJETO DE SC

*

*



automação e controle

Documents