Introdução a sensores e automação

Introdução a sensores e automação

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Símbolo gráfico: Esquema funcional ba C

Automação e Controle

¾ A caixa é o invólucro do relé, moldada em plástico endurecido pelo calor. Dá suporte a todos os componentes e possibilita a fixação do relé diretamente ao fundo de painéis, a perfis ou suportes.

¾ A bobina é um condutor de cobre eletrolítico estirado, isolado com verniz ou esmalte sintético, e bobinado num carretel isolante de matéria plástica. Tem como função produzir o campo magnético necessário a atração do circuito magnético móvel.

¾ O circuito magnético é composto por chapas de aço-silício ligadas entre si através de rebites para diminuir as perdas por correntes de Foucault. O circuito magnético compõe-se de 3 braços com um entreferro mediano. Constitui, com a bobina, o eletroímã que é o órgão motor do relé. Possui dois anéis de defasagem (espiras de Frager) que garantem um funcionamento silencioso eliminando as vibrações.

Os contatores, também chamados de chaves contatoras, diferenciam-se dos relés principalmente por possuírem três contatos especiais (chamados de contatos de potência ou principais) além dos contatos comuns (chamados de contatos de comando ou auxiliares). Seus contatos principais (sempre do tipo NA) possuem um poder de corte importante, devido a forma, a disposição e a presença de um dispositivo eficaz de corte do arco voltaico, permitindo geralmente o corte de intensidades muito superiores à intensidade nominal. Destinam-se a partida de motores, circuitos de iluminação importantes, etc. utilizando uma potência de controle muito pequena.

Símbolo gráfico:

Símbolo gráfico:

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Identificação dos terminais:

Os terminais da bobina geralmente trazem as marcações: "a e b" ou "A1 e A2" sendo, a ou A1 no terminal superior e b ou A2 no terminal inferior. Os terminais dos contatos principais trazem as marcações: "1 e 2, 3 e 4, 5 e 6" sendo, 1,3,5 nos terminais superiores e 2,4,6 nos terminais inferiores. Os terminais dos contatos auxiliares trazem marcações compostas por dois dígitos sendo que, o primeiro dígito indica a posição do contato e o segundo indica o tipo do contato.

Marcação com final 1,2 = contato NF Marcação com final 3,4 = contato NA

Exemplo:

Automação Eletromecânica

Antes da utilização de CLP’s para o controle de máquinas e sistemas, vários destes equipamentos eram inteiramente controlados por circuitos lógicos desenvolvidos a partir de relés. Ainda hoje, é possível encontrar este tipo de controle. Na verdade, quando do desenvolvimento dos CLP’s, a linguagem de programação criada era uma “imitação”, ou simulação, de um diagrama a relé. Sendo assim, é importante conhecer este tipo de controle e seu diagrama de funcionamento. Os diagramas elétricos têm por finalidade representar claramente os circuitos elétricos sob vários aspectos, de acordo com os objetivos:

¾ Funcionamento seqüencial dos circuitos.

¾ Representação dos elementos, suas funções e as interligações conforme as normas

estabelecidas.

¾ Permitir uma visão analítica das partes do conjunto.

¾ Permitir a rápida localização física dos elementos a b 1 3 5 13 21

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Tipos de Diagrama

Diagrama tradicional ou multifilar completo

É o que representa o circuito elétrico da forma como é realizado. É de difícil interpretação e elaboração, quando se trata de circuitos mais complexos, conforme pode ser observado na figura a seguir:

Para a interpretação dos circuitos elétricos, três aspectos básicos são importantes, ou seja:

¾ Os caminhos da corrente, ou os circuitos que se estabelecem desde o início até o fim do processo de funcionamento;

¾ A função de cada elemento no conjunto, sua dependência e interdependência em relação a outros elementos;

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¾ A localização física dos elementos.

Em razão das dificuldades apresentadas pelo diagrama tradicional, esses três aspectos importantes foram separados em duas partes, representadas pelo diagrama funcional e pelo diagrama de execução ou de disposição.

Diagrama funcional ou de princípio

Os caminhos da corrente, os elementos, as funções, a interdependência e a seqüência funcional são representadas de forma bastante prática e de fácil compreensão (diagrama funcional), conforme mostrado na figura a seguir :

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CIRCUITOS BÁSICOS A seguir são mostrados alguns circuitos básicos de comando e acionamento elétrico.

Circuito de Retenção

Nos circuitos da figura a seguir, apertando-se a botoeira “b1”, a bobina do contator “d” é energizada, fazendo fechar os contatos de retenção “d” como também o contato “d” para a lâmpada e esta se acende. Liberando-se a botoeira “b1”, a bobina mantém-se energizada, e a lâmpada “h” permanece acesa. Quando se apertar a botoeira “b0”, a bobina será desenergizada, fazendo abrir os contatos de retenção para a lâmpada “h”, e esta se apaga. Libera-se “b0”, a lâmpada permanece apagada e o circuito volta à condição inicial.

Circuito de Intertravamento

Nos circuitos ilustrados na figura seguinte, apertando-se a botoeira “b12” (ou ‘b13”), a bobina do contator “d1” (ou “d2”) é energizada, impossibilitando a energização da outra, e não deixando energizar as duas ao mesmo tempo, porque estão intertravadas.

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Quando se apertar as duas botoeiras “b12” e depois “b13”, no circuito da figura (a), que tem intertravamento mecânico, com os contatos normalmente fechados das botoeiras conjugadas, as lâmpadas não se acendem, e, no circuito da figura (b), o intertravamento é elétrico com os contatos normalmente fechados dos contatores. Neste caso, a lâmpada “h12” se acende e “h13” não se acende.

Circuito Temporizado - Liga retardado

No circuito a seguir, quando a chave seccionadora “a” é acionada, a lâmpada “h” se acende depois de um certo tempo “t”, ajustado no temporizador “d”. Liberando-se a chave “a”, a lâmpada “h” se apaga no mesmo instante. O circuito da figura (b) tem a mesma função do anterior, sendo que o acionamento é por botoeiras. Os diagramas de tempo são mostrados para cada circuito, respectivamente.

Circuito Temporizado - Ação temporizada

No circuito da figura a seguir, quando a chave seccionadora “a” é acionada, a lâmpada “h” se acende no mesmo instante e se mantém acesa durante um certo tempo “t”, ajustado no temporizador “d”. O circuito da figura (b) tem a mesma função do anterior, sendo que o acionamento é por botoeiras. Os diagramas de tempo são mostrados para cada circuito, respectivamente.

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Circuito Temporizado - Ação liga-desliga (pisca-pisca)

Na figura seguinte (a), quando a chave seccionadora “a” é acionada, a lâmpada “h” se acende no mesmo instante e se mantém acesa durante um certo tempo “t1”, ajustado no temporizador “d1”, e se mantém apagada durante um certo tempo “t2”, ajustado no temporizador “d2”. A lâmpada “h” se mantém nesses estados, acesa e apagada, até que a chave seccionadora “a” seja liberada. O circuito da figura (b) tem a mesma função do anterior, só que o acionamento é por botoeiras. Os diagramas de tempo são mostrados para cada circuito, respectivamente.

Automação e Controle

Além dos dispositivos de comandos automáticos mecânicos e eletromecânicos, também são muito utilizados, principalmente na indústria, os dispositivos eletrônicos sensores.

Sensores Industriais

Em um processo automático devem ser sentidas variáveis analógicas e digitais, para que, após o processamento das informações contidas nessas variáveis, o controlador tome decisões como : ligar/desligar um motor, acender uma lâmpada de alerta, ligar/desligar um sistema de aquecimento, entre outras. O elemento que "sente" o que ocorre no processo, fornecendo informações sobre o estado da variável monitorada é chamado de sensor. O elemento que executa a tarefa designada pelo controlador é chamado de atuador. Para controlar um processo onde é feita a manipulação de variáveis analógicas e/ou digitais, podem ser utilizados sistemas com CNC e com CLPs.

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