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O deslocamento de seu eixo é proporcional ao sinal de controle enviado pelo circuito de controle ao seu drive. Esse sinal de posicionamento é o sinal de erro entre o sinal enviado pelo controle e o sinal vindo dos sensores de posição que indicam onde se encontra o eixo do motor.

Esse tipo de motor consegue manter a precisão em seu deslocamento, mesmo com grandes cargas acopladas ao seu eixo.

Podemos citar como configurações dos servomotores DC:

Servomotor com Controle de Campo: Nesse tipo de servomotor, a alimentação da armadura (rotor) do motor é mantida constante e o sinal de erro é utilizado para alimentar o campo. Quando não existe sinal de erro, o torque que esse motor apresenta é nulo, visto que não existe alimentação em seu campo. Quando o sinal de erro é aplicado no enrolamento de campo, esse faz com que o rotor do motor se desloque de forma proporcional a esse sinal. Esse tipo de controle não é muito utilizado em função das grandes correntes que devem ser aplicadas no campo quando esse é energizado devido a grande indutância dos enrolamentos de campo e também do baixo tempo de resposta que esse sistema apresenta em sistemas dinâmicos.

Servomotor com Controle de Armadura: Nesse tipo de controle, a alimentação do campo é mantida constante e a alimentação da armadura é ligada ao sinal de erro. Essa configuração é a mais utilizada em função de qualquer vária no sinal de erro faz com que o eixo do motor seja reposicionado e o torque na ponta do eixo é mais constante nesse tipo de controle. Se a polaridade do sinal de erro é invertida, o rotor roda para o outro sentido.

Servomotor de Campo Permanente com Controle na Armadura:

Esse tipo de motor apresenta o campo constante através de um imã permanente no lugar de uma fonte constante alimenta um enrolamento.

São empregados em pequenos motores que apresentam baixas rotações. O sinal é aplicado na armadura do motor.

Servomotores DC de Excitação Independente – Retirado de: Máquinas Elétricas – Professor Fernando Luiz Mussoi

Motores Com Campo Dividido: Nesse tipo de servo motor, é mantida constante a alimentação do campo ou da armadura, e o outro enrolamento é alimentado por um sinal de erro que é ligado em outros dois enrolamentos, um auxiliar e outro principal, o campo que é aplicado na armadura/rotor é a diferença entre os campos gerados nos enrolamentos principal e secundário. Essa configuração é utilizada em grandes motores, pois, por manter os campos sempre ativos, uma menor corrente é demanda do controle. Esse tipo de controle é ainda mais sensível a variações no sinal de erro, contudo apresenta uma baixa regulação de velocidade.

Servomotores DC Série com Campo Dividido – Retirado de: Máquinas Elétricas – Professor Fernando Luiz Mussoi Servodrives

Servodrives são dispositivos que enviam os sinais para realizar o acionamento do servomotor. Esses dispositivos recebem os sinais quanto a posição do eixo, velocidade de rotação e o sinal de controle. Todos esses sinais são somados utilizando amplificadores de instrumentação, por exemplo, para gerar um sinal de erro, esse sinal de erro é ampliado e transmitido para o servomotor de forma que ele se desloque ou aumente sua velocidade de rotação para reduzir o sinal de erro. Os amplificadores de instrumentação utilizados podem ter seus ganhos proporcionais regulados para determinar a amplitude da ampliação do sinal e seus ganhos derivativos podem ser ajustados para atuar na velocidade com que esse sinal vai ser corrigido. Devese manter o ganho do bloco proporcional controlado, para que o sistema não entre em oscilação e não venha a se estabilizar.

Servomotores Hidráulicos

Os servomotores hidráulicos são utilizados onde um torque superior ao dos servomotores normais é demandado. Seu utilização apresenta, de forma geral, dois problemas básicos:

Quando o servomotor é desenergizado, a inércia do fluído em seu interior faz com que o servo continue a rodar por alguns instantes, o que, em algumas situações, pode fazer com que o servo venha a colidir com alguma outra parte do dispositivo;

Com o aumento da temperatura do fluído em função da velocidade de deslocamento do mesmo, faz com que sua viscosidade seja alterada, o que pode comprometer o funcionamento do servomotor.

Unidade de Processamento:

O que é um PLC?

Controlador lógico programável, também chamado PLC ou controlador programável, é um dispositivo de computador que controla equipamentos em oficinas industriais. A quantidade de equipamentos que os PLCs podem controlar são tão variados quanto as instalações industriais deles. Sistemas de transportador, linhas de máquinas de processamento de alimentos, máquinas CN e até mesmo um sistema de elevadores prediais, provavelmente haverá um PLC para controlar estas coisas. Em um sistema de controle industrial tradicional, todos os dispositivos de controle são enviados eletrônica e diretamente de um para outro de acordo com como é suposto que o sistema opera.

Em um sistema de PLC, porém, o PLC substitui a instalação elétrica entre os dispositivos. Assim, em vez de ser telegrafado diretamente de um para outro, todo o equipamento é telegrafado ao PLC. Então, o programa de controle dentro do PLC provê a "conexão de instalação elétrica" entre os dispositivos. O programa de controle é o programa de computação armazenado na memória do PLC que conta ao PLC o que supostamente está entrando no sistema. O uso de um PLC para prover as conexões de instalações elétricas entre dispositivos de sistemas é chamado "softwiring".

Por que usar um PLC?

A vantagem de "softwiring" provida por controladores programáveis é tremenda. Na realidade, é um das características mais importantes dos PLCs. "Softwiring" faz mudanças no sistema de controle fácil e barato. Se você quer que um dispositivo em um sistema de PLC se comporte diferentemente ou controle um elemento de processo diferente, tudo que você tem que fazer é a mudança do programa de controle. Em um sistema tradicional, para fazer este tipo de mudança envolveria mudar a instalação elétrica fisicamente entre os dispositivos, isto seria caro e demorado. Além da flexibilidade de programação mencionamos apenas nestes equipamentos, PLCs oferecem outras vantagens sobre os sistemas de controle tradicionais. Estas vantagens incluem:

- Alta confiança

- Pequenas exigências de espaços

- Capacidade para computar

- Custos reduzidos

- Resistência a ambientes severos

- Capacidade para expansão

Mas o que é exatamente um PLC?

Um PLC consiste basicamente em dois elementos: - A unidade de processo central

- O sistema de input/output

A Unidade de Processo Central

A unidade de processo central (CPU) é à parte de um controlador programável que recebe, decodifica, reserva, e processa informação. Também executa o programa de controle armazenado na memória do PLC. Em essência, a CPU é o "cérebro" de um controlador programável. Funciona do mesmo modo que a CPU de um computador normal, a não ser que usa instruções especiais codificadas para executar suas funções.

O CPU basicamente tem três partes: - O processador

- O sistema de memória

- A provisão de força

O processador é a seção do CPU que codifica, decodifica, e computa dados. O sistema de memória é a seção do CPU que armazena o programa de controle e dados do equipamento conectado ao PLC. A provisão de força é a seção que proporciona ao PLC a tensão e a corrente que isto precisa para operar.

O Sistema de Input/Output

O sistema input/output (I/O) é a seção de um PLC para o qual todos os dispositivos estão conectados. Se a CPU pode ser considerado como o cérebro de um PLC, então o sistema de I/O pode ser considerado de como os braços e as pernas. O sistema de I/O é o que real e fisicamente leva a cabo os comandos de controle do programa armazenado na memória do PLC. O sistema de I/O consiste em duas partes principais:

- A prateleira

- E os módulos de I/O

A prateleira é um documento anexo com aberturas onde isso é conectado ao CPU. Módulos de I/O são dispositivos com terminais de conexão para os quais os dispositivos internos são telegrafados. Junto a prateleira e os módulos de I/ O formam a interface entre os dispositivos de campo e o PLC. Quando montado corretamente, cada módulo de I/O são ambos telegrafados a seus dispositivos de campo correspondentes e instalados em uma abertura na prateleira. Isto cria a conexão física entre o equipamento de campo e o PLC. Em alguns PLCs pequenos, a prateleira e os módulos de I/O são preempacotados como uma única unidade.

Todos os dispositivos de campo conectados a um PLC podem ser classificados em um de duas categorias:

- Entrada. - Saída.

De entrada são os dispositivos que provêem um sinal/dados a um PLC. Exemplos típicos de entradas são botões de apertar, interruptores, etc. Basicamente, um dispositivo de entrada diz ao PLC, "Hei, algo está acontecendo fora daqui… você precisa conferir isto, veja como afeta o programa de controle".

De saídas são os dispositivos que esperam um sinal/dados do PLC para executar as funções de controle deles. Luzes, sinalizadores, motores, e válvulas são todos bons exemplos de dispositivos de saída. Estes dispositivos até então só estavam prestando atenção ao próprio funcionamento deles, até que o PLC diz, "Você precisa virar agora" ou "Seria melhor abrir um pouco mais sua válvula", etc.

Há dois tipos básicos de dispositivos de entrada e de saída: - Discretos

- Analógico

Dispositivos discretos são entradas e saídas de dados que têm apenas dois estados: de tempo em tempo. Como resultado, eles enviam e recebem sinais simples para/de um PLC. Estes sinais consistem em só Uns ou Zeros. Os "uns" solicitam ligar algum dispositivo é os "zeros" mandam desligar os dispositivos.

Dispositivos analógicos são entradas e saídas que podem ter um número infinito de estados. Estes dispositivos não só podem ser de tempo em tempo, mas eles também podem identificar algo para diminuir de intensidade ou aumentar, etc. Este envia/recebe de dispositivos complexos sinaliza para/de um PLC. As comunicações deles consistem em uma variedade de sinais, não apenas "uns ou zeros". Porque dispositivos de entradas e de saídas enviam tipos diferentes de sinais, eles às vezes têm tempo escasso para se comunicar com o PLC.

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