Automacao Industrial - Parte 01

CETEC - Centro Técnico e Capacitação
Prof. Gustavo Dominices

Contato: gustavo_dominices@hotmail.com
(98)9-8411-6514
Disciplina:
Automação Industrial
Carga Horária - 60 H/A
COMPETÊNCIAS
• Conhecer origem, aplicações e arquitetura do
controlador lógico programável(CLP);
• Conhecer módulos e dispositivos de entrada e saída de

sinais;
• Conhecer programação de CLP, comandos de

programação básicas ,dispositivos internos, conceitos
básicos em sistemas Automatizados;
• Conhecer os sistemas de controle de velocidade

eletrônicos para motores;
• Conhecer os diversos tipos de sensores industriais.

2
HABILIDADES
• Descrever as formas de controle e comando de um CLP;
• Descrever a finalidade e identificação da estrutura do CLP;
• Diferenciar módulos de entrada/saída do CLP, utilização de sinais

adequados;
• Descrever o funcionamento e a montagem de dispositivos;
• Interagir com a máquina e utilizar dispositivos de comunicação;
• Aplicar e utilizar adequadamente os comandos de programação;
• Configurar inversor de frequência;
• Verificar o funcionamento de sensores industriais; 3

• Desenvolver programas adequados para atender as necessidades
apresentadas.
BASES TECNOLÓGICAS
• Introdução aos CLP’s, origem dos CLP’s, aplicações;
• Arquitetura dos CLP’s: interface de entrada, interface de saída

unidade de processamento, unidade de memória;
• Módulos de entrada e saída: dispositivos de entrada, dispositivos de

saída;
• Programação de CLP’s: formas de programação, ferramentas de

programação, dispositivos internos, comandos de programação
básica;
• Controle de velocidade de motores de indução;
• Sensores industriais
4
• Conceitos básicos em sistemas automatizados: resolução de
problemas de controle utilizando controle lógico programável.
BIBLIOGRAFIA (TÍTULOS, PERÍODICOS, ETC)
[1]FRANCHI, C.M., CAMARGO,V.L.A., “Controladores
LógicosProgramáveis –Sistemas Discretos,” São Paulo:
Erica
[2]CAPELLI, A., “ Automação Industrial – Controle do

Movimento e processoContinuo”, São Paulo:Erica
[3] THOMAZINI, D., ALBURQUERQUE, P.U.B., “ Sensores

Industriais –Fundamentos e Aplicações”, São Paulo: Erica
[4]FRANCHI, C.M., “Inversores de Freqüência Teoria e

Aplicações”, São Paulo: Erica
5
HISTÓRICO
A evolução da automação industrial remete há longos períodos de
tempo na história. Desde a pré-história o homem vem
desenvolvendo mecanismos e invenções com o intuito de reduzir o
esforço físico e auxiliar na realização de atividades. Como
exemplo, podem-se citar a roda para movimentação de
cargas e os moinhos movidos por vento ou força animal.
Com o objetivo de aumentar a produtividade, diversas inovações

tecnológicas foram desenvolvidas no período:
❑ Máquinas modernas, capazes de produzir com maior precisão e

rapidez quando comparadas ao trabalho manual.
❑ Novas fontes energéticas, como o vapor, aplicado a máquinas para

substituir a energia hidráulica e/ou muscular.
6
HISTÓRICO
O primeiro controlador automático com realimentação usado em
um processo industrial é geralmente aceito como o regulador de
esferas de James Watt, desenvolvido em 1769 para controlar a
velocidade de um motor a vapor.
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PROCESSOS INDUSTRIAIS E VARIÁVEIS DE PROCESSO
Basicamente, a automação industrial pode ser dividida em duas
modalidades quanto aos tipos de processos: processos da manufatura e
processos contínuos.
❑ PROCESSOS DA MANUFATURA
São aqueles em que há grande movimentação mecânica de partes.

O exemplo mais clássico é a indústria automobilística. Na linha de
montagem, há robôs soldadores, esteiras transportadoras e outros
sistemas.
❑ PROCESSOS CONTÍNUOS
São caracterizados pela pouca movimentação mecânica de partes. 8
Uma estação de tratamento de água.

Outra classificação aceita para os sistemas automatizados de
produção está relacionada ao grau de flexibilidade, sendo
definidos três tipos básicos:
❑ AUTOMAÇÃO RÍGIDA
Está baseada em uma linha de produção projetada

para a fabricação de um produto específico.
❑ AUTOMAÇÃO PROGRAMÁVEL
O equipamento de produção é projetado com

a capacidade de modificar a sequência de operações de modo a acomodar
diferentes configurações de produtos, sendo controlado por um programa 9
que é interpretado pelo sistema.
❑ AUTOMAÇÃO FLEXÍVEL.
Reúne algumas das características da automação

rígida e outras da automação programável. O equipamento deve ser
programado para produzir uma variedade de produtos com algumas
características ou configurações diferentes, mas a variedade dessas
características é normalmente mais limitada que aquela permitida pela
automação programável.
.
10
CONCEITOS BÁSICOS E TERMINOLOGIA
PROCESSO
Conjunto de atividades ou passos que objetivam atingir uma meta.

Utilizado para criar, inventar, projetar, transformar, produzir, controlar, manter e
usar produtos ou sistemas.
PROCESSO AUTOMATIZADO
Processo através do qual os mecanismos verificam seu próprio

funcionamento, efetuando medições e introduzindo correções, sem necessidade de
interferência do homem.
VARIÁVEL DE PROCESSO
Qualquer grandeza ou condição de um processo que é passível de variação.

Em controle de processos também é chamada de variável controlada.
11
CONTROLE DE PROCESSOS
Técnica de manter variáveis de um processo (como temperatura e pressão)

em valores predeterminados a partir de um procedimento que calcula correções
proporcionais a uma ou mais variáveis que são medidas em tempo real por um
determinado equipamento.
SENSOR
Elemento que está conectado à variável de processo e mede suas alterações.

São dispositivos que causam alguma mudança nas suas propriedades de acordo com
mudanças nas condições do processo.
ATUADOR
Elemento que atua para alterar fisicamente uma variável manipulada.

12
Pode ser uma válvula utilizada para restringir a passagem de um fluido, bombas
para regular o fluxo, entre outros.
CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL (CLP)
Aparelho eletrônico digital que pode ser programado através de uma

linguagem de programação de maneira a executar funções aritméticas, lógicas, de
temporização, de contagem, entre outras. Possui entradas para aquisição de dados e
saídas para acionar diversos tipos de dispositivos ou processos.
PROGRAMAS
Também chamados de softwares, são conjuntos de instruções lógicas,

sequencialmente organizadas, as quais indicam ao controlador ou
ao computador as ações a serem executadas.
13
SENSORES PARA CONTROLE E AUTOMAÇÃO DE PROCESSOS
O sensor é um elemento sensível a uma forma de energia do ambiente
(energia cinética, sonora, térmica, entre outras), que relaciona informações sobre uma
grandeza que precisa ser medida como temperatura, pressão, vazão, posição
e corrente.
De acordo com a natureza do sinal de saída, os sensores podem ser
classificados em sensores:
SENSORES DIGITAIS
São utilizados para monitorar a ocorrência ou não de um determinado evento.
Apresentam em sua saída apenas dois estados distintos, como ligado (on) ou desligado
(off), ou a presença ou ausência de determinada grandeza elétrica.
SENSORES ANALÓGICOS
São utilizados para monitorar uma grandeza física em uma faixa contínua de
14
valores estabelecidos entre os limites mínimo e máximo.
TIPOS DE SENSORES
SENSORES INDUTIVOS
São dispositivos eletrônicos que detectam proximidade de elementos metálicos

sem a necessidade de contato.
SENSORES CAPACITIVOS
São dispositivos eletrônicos que detectam proximidade

de materiais orgânicos, plásticos, pós, líquidos, etc., sem a necessidade de contato.
SENSORES MAGNÉTICOS
15
Podem ser ativados pela proximidade de um campo magnético produzido por
um ímã, acionando um contato normalmente aberto na sua saída.
TIPOS DE SENSORES
SENSORES ÓPTICOS (FOTOELÉTRICOS)
Esses sensores manipulam a luz para detectar a presença de um material

acionador. Os sensores possuem um emissor e um receptor de luz infravermelha,
invisível ao olho humano.
SENSORES ULTRASSÔNICOS
A operação do sensor ultrassônico é baseada na emissão e recepção de ondas
acústicas ultrassônicas na faixa de frequência de 30 a 300 kHz, inaudíveis para o ser

humano.
SENSORES POTENCIOMÉTRICOS
O deslocamento linear ou angular pode ser determinado através da variação 16
da resistência de um potenciômetro.
TIPOS DE SENSORES
SENSORES DE PRESSÃO
❑ CAPACITIVOS
Nestes sensores, a armadura móvel, ao sofrer uma variação de pressão, altera

o valor da capacitância, a qual está associada à distância física entre o diafragma e a
parte fixa.
❑ PIEZOELÉTRICOS
Os materiais piezoelétricos produzem uma tensão em seus terminais quando

uma força é aplicada a eles
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TIPOS DE SENSORES
SENSORES DE TEMPERATURA
❑ TERMOPARES
Se baseiam na propriedade de que dois metais diferentes unidos

em uma junção, chamada de junta quente ou de medição (JM), geram uma força
eletromotriz (tensão) de alguns milivolts na outra extremidade, chamada de junta fria
ou de referência (JR), quando submetida a uma temperatura diferente da primeira
junção.
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TIPOS DE SENSORES
SENSORES DE TEMPERATURA
❑ TERMISTORES
São semicondutores que variam a resistência em função da temperatura. São

fabricados com óxido de níquel, cobalto, magnésio, sulfeto de ferro, alumínio ou cobre.
19
TIPOS DE SENSORES
SENSORES DE NÍVEL
❑ ULTRASSÔNICOS
Os dispositivos ultrassônicos podem ser empregados tanto para medida de

nível contínua como para descontínua. Normalmente, são empregados no topo, sem
contato com o produto a ser medido.
❑ POR PRESSÃO HIDROSTÁTICA
A qual é empregada em tanques não pressurizados. A altura da coluna do

líquido (h) indica o nível segundo a pressão exercida (P).
20
TIPOS DE SENSORES
SENSORES DE VAZÃO
ULTRASSÔNICOS
Os dispositivos ultrassônicos podem ser empregados tanto para medida de

nível contínua como para descontínua. Normalmente, são empregados no topo, sem
contato com o produto a ser medido.
❑ POR PRESSÃO HIDROSTÁTICA
A qual é empregada em tanques não pressurizados. A altura da coluna do

líquido (h) indica o nível segundo a pressão exercida (P).
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• Conhecer módulos e dispositivos de entrada e saída de

• Conhecer programação de CLP, comandos de

• Conhecer os sistemas de controle de velocidade

• Conhecer os diversos tipos de sensores industriais.

• Descrever a finalidade e identificação da estrutura do CLP;

• Diferenciar módulos de entrada/saída do CLP, utilização de sinais

• Descrever o funcionamento e a montagem de dispositivos;

• Interagir com a máquina e utilizar dispositivos de comunicação;

• Aplicar e utilizar adequadamente os comandos de programação;

• Configurar inversor de frequência;

• Verificar o funcionamento de sensores industriais; 3

• Arquitetura dos CLP’s: interface de entrada, interface de saída

• Módulos de entrada e saída: dispositivos de entrada, dispositivos de

• Programação de CLP’s: formas de programação, ferramentas de

• Controle de velocidade de motores de indução;

[2]CAPELLI, A., “ Automação Industrial – Controle do

[3] THOMAZINI, D., ALBURQUERQUE, P.U.B., “ Sensores

[4]FRANCHI, C.M., “Inversores de Freqüência Teoria e

Com o objetivo de aumentar a produtividade, diversas inovações

❑ Máquinas modernas, capazes de produzir com maior precisão e

❑ Novas fontes energéticas, como o vapor, aplicado a máquinas para

São aqueles em que há grande movimentação mecânica de partes.

São caracterizados pela pouca movimentação mecânica de partes. 8

Uma estação de tratamento de água.

Está baseada em uma linha de produção projetada

O equipamento de produção é projetado com

Reúne algumas das características da automação

Conjunto de atividades ou passos que objetivam atingir uma meta.

Processo através do qual os mecanismos verificam seu próprio

Qualquer grandeza ou condição de um processo que é passível de variação.

Técnica de manter variáveis de um processo (como temperatura e pressão)

Elemento que está conectado à variável de processo e mede suas alterações.

Elemento que atua para alterar fisicamente uma variável manipulada.

Aparelho eletrônico digital que pode ser programado através de uma

Também chamados de softwares, são conjuntos de instruções lógicas,

São dispositivos eletrônicos que detectam proximidade de elementos metálicos

São dispositivos eletrônicos que detectam proximidade

Esses sensores manipulam a luz para detectar a presença de um material

acústicas ultrassônicas na faixa de frequência de 30 a 300 kHz, inaudíveis para o ser

Nestes sensores, a armadura móvel, ao sofrer uma variação de pressão, altera

Os materiais piezoelétricos produzem uma tensão em seus terminais quando

Se baseiam na propriedade de que dois metais diferentes unidos

São semicondutores que variam a resistência em função da temperatura. São

Os dispositivos ultrassônicos podem ser empregados tanto para medida de

❑ POR PRESSÃO HIDROSTÁTICA

A qual é empregada em tanques não pressurizados. A altura da coluna do

Os dispositivos ultrassônicos podem ser empregados tanto para medida de

❑ POR PRESSÃO HIDROSTÁTICA

A qual é empregada em tanques não pressurizados. A altura da coluna do

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