Componentes de hardware para automação e controle de processos

Componentes de hardware para automação e controle de processos

1. Sensores

   • O sensor é um dispositivo que converte uma variável física de uma forma a outra mais útil
   • Podem ser
     • Analógicos
     • Discretos binários e discretos digitais

2. Atuadores

   • É um dispositivo hardware que converte o sinal do comando controlador em mudança e em parâmetro físico
   • Também é um transdutor que transforma uma quantidade física em outra quantidade física
   • O sinal de comando do controlador pode ser de nível baixo, fazendo o atuador demandar um amplificador que aumenta o sinal até ele acionar o atuador
   • A mudança dos atuadores são normalmente mecânicas
   • Podem ser do tipo
     • Elétricos (motores elétricos, servomotor CC, motor CA, etc)
     • Hidráulicos usa fluído hidráulico para amplificar sinal de comando do controlador
     • Pneumáticos usa ar comprimido como energia propulsora

3. Conversor analógico-digital

   • O ADC converte sinal analógico contínuo do transdutor em código digital para usar em computador
   • Possui três fases
     • Amostragem converte sinal contínuo em sinais analógicos discretos a intervalos periódicos
     • Quantização os sinais analógicos são convertidos a um dos números finitos dos níveis de amplitude definidos
     • Codificação os níveis de amplitude discreto são convertidos em código
   • ADC
     • Taxa de amostragem apresenta qual sinal analógico contínuo é tomado ou pesquisado
     • Tempo de conversão é o intervalo de tempo entre aplicação de um sinal de entrada e determinação do valor digital
     • Resolução precisão que o sinal analógico é avaliado
     • Método de conversão é onde o sinal analógico é codificado em um equivalente digital

4. Conversor digital-analógico

   • Converte a saída digital do computador em sinal analógico contínuo que aciona um atuador ou outro dispositivo analógico
   • Decodificação converte a saída digital em uma série de valores analógicos em momento discreto de tempo
   • Exploração de dados os valores sucessivos são transformados em sinal contínuo que aciona o atuador analógico no intervalo de amostragem

5. Dispositivos de entrada/saída para dados discretos

   • Dados binários são os de interface de contato de entrada e de interface de contato de saída presentes no computador
   • Dados discretos que não são binários são os de interface de contato de entrada e interface de contato de saída presentes no computador
   • Dados do pulso são os contadores de pulso e os geradores de pulso que são dados de saída do computador

6. Processo-computador

   • Computador de controle tem que coletar dados do processo de produção transmitir sinais para implementar o controle de processos
   • Os sensores são usados para medir as variáveis contínuas e discretas do processo
   • Os atuadores são usados para acionar os parâmetros contínuos e discretos do processo
   • Os dispositivos convertem os sinais analógicos contínuos em dados digitais
   • Os dispositivos convertem os dados digitais em sinais analógicos
   • E os dispositivos de entrada e de saída são usados para dados discretos

7. Método de aproximação sucessiva

   • As tensões de referência são comparadas ao sinal de entrada e tem valor desconhecido
   • Número de tensões de referência são os números de bits usados na codificação do sinal
   • Primeira tensão de referência é metade da faixa de trabalho do ADC
   • Os bits seguintes multiplicados por tensões de referência forma valor codificado do sinal de entrada

8. Interface de contato de entrada/saída

   • Interface de contato de entrada são contatos abertos ou fechados que indica o status de dispositivos binários como chave fim de curso e válvulas
   • O computador verifica o estado dos contatos e atualiza os valores armazenados em memória
   • Pode ser usada em entrada de dados discretos que não seja binário
   • Interface de contato de saída comunica os sinais ligados/desligados do computador para o processo
   • Suas posições de contato de saída são mantidas até que seja alterada pelo computador

9. Contadores e geradores de pulso

   • Contador de pulso converte uma série de pulsos em um valor digital
   • Esse valor digital é passado para o computador por um canal de entrada
   • O mais comum é o que conta pulsos elétricos
   • Usado para aplicações de contagem e medição
   • Os geradores de pulso produz uma série de sinais elétricos
   • Número de pulsos ou frequência do trem de pulso é especificado pelo computador