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Automatização em Navegação: Definições, Conceitos e Importância, Notas de estudo de Engenharia Aeronáutica

Uma análise sobre a automatização no controle de sistemas de resfriamento de motores de combustão principal em navios. O texto aborda as definições, conceitos e importância da automatização, comparando o controle manual com o automatizado por um controlador lógico programável. Além disso, o documento discute a evolução das técnicas industriais e os sistemas de controle industrial.

Tipologia: Notas de estudo

2013

Compartilhado em 08/05/2013

Agua_de_coco
Agua_de_coco 🇧🇷

4.6

(265)

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Baixe Automatização em Navegação: Definições, Conceitos e Importância e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Aeronáutica, somente na Docsity! Evolução da Tecnologia de Controle Msc. Engo Leandro Marques Samyn DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA AUTOMAÇÃO DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA AUTOMAÇÃO Durante as manobras de fundeio, atracação ou desatracação de um navio, operando com controle manual, as temperaturas e pressões do MCP se modificam em função de maior ou menor regime de rotação, obrigando o Oficial de Máquinas ou seu auxiliar a manter uma atenção especial na operação. DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA AUTOMAÇÃO O oficial atua abrindo ou fechando as válvulas do referido sistema, isto é, aumentando ou reduzindo o fluxo para os aparelhos trocadores de calor (resfriadores), a fim de conservar o MCP operando dentro das faixas desejáveis de temperatura. DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA AUTOMAÇÃO ot Control Logic (CLP) i DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA AUTOMAÇÃO Porém, se deixarmos aos cuidados de um controlador lógico programável (CLP), devidamente programado, a análise dos valores das variáveis enviados pelos transmissores e medidos por sensores (S) adequados. DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA AUTOMAÇÃO Além da decisão de como devem atuar os acionadores (motores) elétricos, pneumáticos ou hidráulicos das válvulas de três vias de controle (CV) do fluxo de água dos resfriadores, teremos um sistema de automação, minimizando assim as tarefas e os riscos de acidentes. DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA AUTOMAÇÃO Na automação, há auto-adaptação a condições diferentes de modo a que as ações do sistema de maquinismos conduzam a resultados ótimos. O órgão central de um sistema de automação é, na maior parte dos casos, o computador eletrônico. DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA AUTOMAÇÃO “Automatismo, são os meios, os instrumentos, máquinas, processos de trabalho, ferramentas ou recursos, capazes de potencializar, reduzir, ou até mesmo eliminar a ação humana” (FIALHO) DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA AUTOMAÇÃO A automação provoca um aumento no índice de desemprego? Economistas, os sociólogos e outros estudiosos do assunto nunca chegaram a um consenso sobre esse desemprego. DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA AUTOMAÇÃO A automação destina-se a estimular a produtividade e a reduzir o custo unitário da produção. É, por muitos estudiosos, considerada o grande propulsor da chamada “globalização”. A Ds DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA ms AUTOMAÇÃO DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA AUTOMAÇÃO Na atualidade, esta importância sustenta- se em dois fatos principais: 1. substituir o trabalho humano nas tarefas monótonas, repetitivas, inseguras e cansativas; DEFINIÇÕES, CONCEITOS E IMPORTÂNCIA DA AUTOMAÇÃO 2. permitir, com baixo custo de investimento, sensível melhoria na qualidade de operação dos processos, o que possibilita ao produto fabricado ser competitivo no mercado, gerando lucros razoáveis. "O o. EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS INDUSTRIAIS e ç Pedra bruta Machado de silex Ponta de lanca (500 000 anos) (idade do gelo) [ EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS INDUSTRIAIS “Toda a maquinaria inteiramente aperfeiçoada consiste em três partes essencialmente diferentes: o mecanismo motor, o mecanismo de transmissão e, por fim, a ferramenta ou máquina de acionamento”. (Marx) "oO o. EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS INDUSTRIAIS FERRAMENTAS PARA CALAFETAR EMBARCAÇÕES "oO o. EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS INDUSTRIAIS "O o. EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS INDUSTRIAIS EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS INDUSTRIAIS Conforme as dificuldades iam surgindo, os homens usavam de sua inteligência para estudá-las e superá-las. Assim, foram criadas as máquinas primitivas e as formas de controlá-las, ou melhor, iniciaram-se os estudos que originaram os “tratados” sobre mecânica pura e aplicada. "O o. EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS INDUSTRIAIS U SEGUNDOS CONTRAPESO EVOLUÇÃO DOS EMPREGOS DAS FONTES DE ENERGIA FLUIDAS EVOLUÇÃO DOS EMPREGOS DAS FONTES DE ENERGIA FLUIDAS Fisicamente podemos definir energia como a capacidade de realizar trabalho. EVOLUÇÃO DOS EMPREGOS DAS FONTES DE ENERGIA FLUIDAS 3. Conservação de energia: Quando energia é transferida de um sistema para outro, ou quando ela é convertida de uma forma em outra, a quantidade de energia não muda. EVOLUÇÃO DOS EMPREGOS DAS FONTES DE ENERGIA FLUIDAS 4. Degradação de energia: Na conversão, a energia pode transformar-se em energia de menor qualidade, não aproveitável para o consumo. Por isso, há necessidade de produção de energia apesar da lei de conservação. Dizemos que a energia se degrada. EVOLUÇÃO DOS EMPREGOS DAS FONTES DE ENERGIA FLUIDAS  A energia solar é formada pela gravitação solar, juntamente com a energia eletromagnética e as reações nucleares (fusão=junção; fissão=separação); E ma EVOLUÇÃO DOS EMPREGOS DAS FONTES DE ENERGIA FLUIDAS EVOLUÇÃO DOS EMPREGOS DAS FONTES DE ENERGIA FLUIDAS O aparelho de posicionamento automático do hélice do moinho de vento (mostrado na figura a seguir), inventado por Meikle em 1750. Esse aparelho fazia o ajuste automático do eixo do hélice, visando a uma melhor posição relativa ao vento. o. EVOLUÇÃO DOS EMPREGOS DAS FONTES DE ENERGIA FLUIDAS HÉLICE H HÉLICE h EVOLUÇÃO DOS EMPREGOS DAS FONTES DE ENERGIA FLUIDAS A energia hidráulica que, não tendo o inconveniente de depender da irregularidade do vento, e sim dos leitos regulares dos rios é atualmente empregada para acionar as turbinas das hidrelétricas, para produzirem energia elétrica. EVOLUÇÃO DOS EMPREGOS DAS FONTES DE ENERGIA FLUIDAS (1 <> GESTO CTNBIO N VE 3) Tg ni - LÁ, À. Jp “ME Y SA < To tin ASS z TA E o CE, IA IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL 1. compõem-se de muitas partes diferentes, onde os componentes podem ser bastante distintos (elementos físicos, humanos, regras e regulamentos sobre as inter-relações dos elementos); IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL 2. interação de seus diversos componentes (cada um influencia sobre o outro); 3. evoluem de um estado para outro (em pequenos intervalos de tempo os sistemas móveis parecem estáticos); IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL 4. em sua maioria, são homeostático (quando observado em curtos períodos, o seu funcionamento parece manter continuidade ou estabilidade. Por outro lado, quando observado em períodos bastante longos, tendem a evoluir e mudar seu estado); 5. são sequenciais. IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL Como funciona a estratégia de controle por realimentação??? IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL Na estratégia de controle por realimentação o equipamento (controlador) age sobre o elemento de controle (válvula de controle), baseando-se em informações da variável física controlada, detectadas na saída do processo, por instrumentos de medidas (sensor). IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL – Regulador Centrífugo de Velocidade IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL  a padronização da faixa de alimentação (20 a 22 PSI) e de transmissão de sinal pneumático (3 a 15 PSI), definiu-se assim o primeiro protocolo de comunicação;  concentração dos controladores e instrumentos indicadores dos valores nas salas de controle; IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL  criação do servocontrole baseado no conceito de realimentação (feedback), para a manutenção automática, do rumo do navio;  a padronização de transmissão de sinal elétrico, estabelecida entre 4 a 20mA e o advento da eletrônica analógica; IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL  arquitetura hierárquica dos controladores;  entre outros. a. IMPORTANCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL A automação de processos é um modelo de controle, baseado em um objetivo pré- estabelecido, desenvolvido em um determinado software e instalado em um computador. IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL Controlador lógico é um componente de automação que tem um funcionamento semelhante ao do computador. Com a evolução da tecnologia permitiu que as alterações no sistema de controle fossem efetuadas simplesmente através de manipulações no programa e receberam o nome de Controladores Lógico Programáveis (CLP’s). IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL Surgiu na década de 70 o Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD). Inicialmente os sistemas criados eram “sistemas proprietários” pois empregavam protocolos de comunicação fechados entre os elementos de controle com base no sinal de 4-20 mA. IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL Neste tipo de sistema, só o fabricante podia fazer a substituição dos elementos quando tinham defeitos ou quando era necessário melhorar a operação do processo. IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL Porém com advento do protocolo digital de comunicação aberto HART´s, que é uma freqüência superposta ao sinal 4-20 mA, foi possível a troca de dados ou melhor a integração entre os sistemas abertos e fechados e os SDCD’s começaram a mudar a forma de atuar no controle do processo. IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL  Maior número de informações, que não sejam de processo, para gerenciamento da instrumentação e do processo;  Arquitetura mais enxuta com custo menor;  Interoperabilidade entre vários fabricantes aumentando as possibilidades de escolha e redução de custos com sobresselentes; IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL  Totalmente digital;  Possibilidade de expansão a custo reduzido. IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL Nos dias atuais, sistemas baseados no protocolos digitais de comunicação, com a filosofia “open system”, ou melhor, protocolo aberto, vêm ganhando espaço. Dentre eles temos o conceito/modelo de automação denominado de FIELDBUS ou suas variáveis como o Profibus DP, Profibus PA, Fundation Fieldbus, ASI Bus, Device Net, Modbus e Ethernet. IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL 2 - sistema supervisório é o que permite a visualização do processo e a possibilidade de interferência do operador (SDCD, SCADA etc.); 3 - sistemas inteligentes são os que permitem autodiagnóstico do equipamento, correção de valores e substituição de equipamentos por ação do computador. IMPORTÂNCIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE INDUSTRIAL O controle automático visa substituir o homem nas tarefas mais cansativas, monótonas, repetitivas, precisas e onde seja necessária extrema rapidez de resposta. EVOLUÇÃO DA AUTOMAÇÃO NOS NAVIOS o EVOLUÇÃO DA AUTOMAÇÃO NOS NAVIOS EVOLUÇÃO DA AUTOMAÇÃO NOS NAVIOS O que motivou o governo e a indústria marítima japonesa a apostar no desenvolvimento de tecnologias voltada para a automatização dos seus navios, foi a carência de marinheiros para tripular as embarcações. EVOLUÇÃO DA AUTOMAÇÃO NOS NAVIOS Um navio do mesmo porte do Kinkasan Maru, que não fosse automatizado possuía 50 tripulantes já, após a automatização, eram necessários 38. EVOLUÇÃO DA AUTOMAÇÃO NOS NAVIOS 5. controle automático da temperatura de entrada de óleo combustível; 6. controle automático da temperatura de entrada de óleo lubrificante; 7. previsão de medidor remoto, de nível de água da caldeira; EVOLUÇÃO DA AUTOMAÇÃO NOS NAVIOS 8. dispositivo de corte automático de combustível a pressão elevada e a nível baixo da água de caldeira; e 9. instalação de um regulador Woodward no motor principal (B&W). EVOLUÇÃO DA AUTOMAÇÃO NOS NAVIOS Na Mitsui-O.S.K. Line, 18 navios sofreram as melhorias citadas anteriormente, levando a uma economia de três homens que passaram para o serviço de manutenção, tais como:
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