Automação de Sistemas Elétricos - Caderno P1 Alvaro - Poli-usp - Engenharia Elétrica

PEA341 - Introdução à Automação - Prof. Pellini\n\n- Objetivos principais da automação: Velocidade, qualidade, repetibilidade, eficiência, segurança, continuidade\n\n- Requisitos Básicos: Conhecimento sobre o processo\n - Características: tipos de insumos, matérias-primas, produto desejado, forma de armazenar e produto desejado\n - Dinâmica do produto: tempo de complementação, emprego de energia\n\nProcesso automatizado\n\n Insumos Processo Produtos\n Sensores <----> Engaje <----> Atuadores\n\nVários processos automatizados formam um sistema automatizado.\nNível da pirâmide da automação industrial\n\n Emp\n Automaç. da planta 1980\n Automaç. do Sistema 1990\n Automaç. do processo\n Sustentamento, refugo e controle\n\n Insumos\n B\n l\n u\n n\n i\n d\n a\n d\n Produtos\n\n Atuadores Sensores\n (condensados, Estáticos)\n\n Programas\n\n comandos e controle da planta Dispositivos Atuadores e Sensores\n\n- Sensores:\n - Digitais: Obtêm grandezas e estados binários através de processos por emissão de luz, sensores da fim de curso.\n - Analógicos: Obtêm grandezas contínuas e traduzem para outras grandezas de interesse.\n - Transdutores: grandezas físicas ---> elétricas (tensão ou corrente)\n Temperatura, pressão, vazões, velocidade, etc...\n - Transformadores: Convertem sinais físicos em tensões ou correntes. \n Instalação: TC, TP\n\n- Atuadores: manipulam energia para o acionamento de dispositivos.\n\nControles\n\n NA: sem energia - sem contato\n NF: sem energia - com contato\n\n Quando a corrente é colocada, o botao, a parte móvel e fixada (ferrão ou alavanca). Realizações Lógicas com Contatores\n\n L1 N\n\n And (E) Or (OU)\n\n Em um Contator Ki:\n P2 P3 NF2 NA2\n k1 K2 K3 K1\n\n Troca de contatos\n contatos auxiliares\n\nPonte NOT:\n- Aponto Boto de emergência.\n O Contator está sem energia.\n Como o Botão é NF, quando o contato abre o contator, desarma Ki.\n Quando Ki é ativado, NF2 volta para um estado natural fechado.\n Se Sirene toca.\n\nLógica de Selo (Flip-Flop)\n L1 \n K1 desmagnetizado.\n BS aciona K1 energia.\n NA muda seu estado - NF fecha.\n Pode desativar BS porque NA age está fechado, a posição é selada (não sai só).\n N2 fecha junto, liga S1. Saída Digitais\n\nVcc\n\nCircuito\nSinal\n1mAtmsMSA\n Rb\n Ra\n\nR2: filtrar o degrauimento no caso de desajustagens\nR1: calcular para permitir a saturação do transistor\n (se for pequena)\n\nOutros tipos de saída digital:\nDe estado sólido, não isolado\n\nPara cargas de\nbancadas diversas\n\nSinal\n Rl\n R0 Entradas Analógicas\n\n- Tensão: Condicionar tensões elétricas aos níveis de tensão de um micro controlador\n\n- Corrente: Condicionar correntes elétricas aos níveis de tensões de um micro controlador\n\n- Tensões: Considerar três pares de [-10, 10]V [0, 20]V [0, 5] V\n- -12√2 e +12√2 (12√2)\n- -11√2 e +11√2 (11√2)\n\n- Correntes: Considerar correntes nos pares de:\n- até 10 mA\n- até 20 mA\n\nPadrões baixos comuns:\n- √2 até √2 (1A c)\n- -5√2 até +5√2 (5A c)\n\nCada canal analógico pode nesta somar-se os valores reais das leituras dos valores nominais. \n\nEx: Relações de profs\nVin, est. Vinnom = 115V\n Vmax = 2p @ contínuo\n Vmax = 10μ @ 10ms\n\nEm torno 10ms ao centro Entrada para tensões da Rede AC\n\nVAN\n\nN\n230V\n\nV carga\n\nVBN\n\nVAN\n\nVN\n\nVN2\n\nVAN\n\nN\n\n\nObservamos em razão geral para fazer a medida da tensão (Rede -> 11,15V)\n- Condicionamento: Compatibilização a tensão devido aos elementos do dispositivo elétricos em questão.\n\n+ 5 graus do TP, reconstruir e para o micro controlador, 11V -> (3+5)V\n\nNo trafo ~ 12V\n\nVre = R2/R1 * Vp\n\nDivisor resistivo ~ 5V,3V\n\nTrafo de potencial para sinais - blindagem eletrostática\n\nOferece caminho para os capacitores e forçantes diversos externos.\n\n... [continuação na linha inferior] Entidade para corrente de nada AC\n\nTC\n\n(Ip)\n\nI\n\n\nN1\tN2\t\n\nNI\nN2\n\n\n\n\n\nTs\n\n\nN1\t\t\tN2\n\n\n\n\n\tJUMP\n\n\t\n\nO n\n\n\n\n\n\nNecessário tem muito mais experiência para que possa\ntransformar corrente n KA para A.\n\ntem um novinh\n\no compromisso deve ser aberto\n\n\n\n\n\n\nEx: TC 500:1\tIp=2KA\nIS= N1 = IS = 200:1 <4A\nIp N2\n500\n\nComo transformar o 4A em linhas compatíveis com o microcontrolador?\n\nResistor Shunt:\nV=Rshunt I\n\nRshunt = 1.5V / Q266Ω\n\nNota que, em mais casos, nós havemos\nadquirido através um TC