automaçao eletromecanica, Notas de estudo de Eletromecânica

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índice

Editorial

Eventos

Notícias:

Conectores de Derivação e Distribuição de Sinais e Energia - PRV e PPV, da Weidmüller, Equipados

com Tecnologia de Conexão “PUSH IN” ..................................... 08

Feira da Mecânica 2012 ................................................................. 09

Inversores de Frequência SK 200E,

da NORD DRIVESYSTEMS ......................................................... 12

Novo Centro de Controle para Sistemas de Visão e

Produtos de Identificação Industrial, da Cognex ....................... 12

Novo Receptor Super Regenerativo RR40,

da TeleControlli .......................................................................... 13

Semikron lança no Brasil o 1° Portal de Comércio

de Produtos de Eletrônica de Potência ....................................... 13

03 06 Índice de Anunciantes: Festo .................................... 05 Rio Mech 2012 ...................... 07 Metaltex ............................ 17 Patola ................................... 23 Nova Saber ......................... 23 Invensys .............................. 25 Nova Saber ......................... 33 PHM ...................................... 41 Jomafer .............................. 43 Altus ......................... Capa 02 Mecânica 2012 .......... Capa 03 Cognex ........................ Capa 04

Encoders

Automatismos

Eletromecânicos – Parte 1

Redução do Índice de Queima

de Motores Elétricos

Entradas e Saídas Discretas

em Sistemas Profibus com

Controles Híbridos

Confiabilidade nos Sistemas

de Medições e Sistemas

Instrumentados de Segurança

14 18 34 44 26

8 Mecatrônica Atual^ :: Maio/Junho 2012

//notícias Conectores de derivação e distribuição de sinais e energia - PRV e PPV, da Weidmüller, equipados com tecnologia de conexão “PUSH IN” espaço significa um aumento nos custos. Para superar esses desafios, a Weidmüller responde a estas necessidades lançando seus novos conectores de distribuição de sinais e energia PRV e PPV, fabricados com a tecnologia de conexão “PUSH IN”. As duas linhas de produtos correspondem aos conceitos de conexão de fios e cabos nos ambientes de indústrias de processo e foram otimizadas especificamente para implementação em caixas de distribuição e armários elétricos: os conectores PRV e PPV promovem a derivação e a distribuição simples e precisa dos sinais elétricos, em conjunto com exigências de espaços pequenos para instalação. Os sistemas de controle de processo são implementados em aplicações de engenharia de processos e sistemas de geração de energia. Apesar das tecnologias alternativas disponíveis, como Entradas/Saídas remotas e soluções de barramento no local, as conexões de sinais de entrada e saída muitas vezes são feitas por meio de réguas de conectores alojados em painéis elétricos e de distribuição. As vantagens a seguir são argumentos a favor do uso dos conectores: eles são resistentes, sua tecnologia de conexão é simples e facilitam a construção de sistemas elétricos com disposição clara. Identificações claras por coordenadas e dispositivos de ope- ração codificados pelas cores branca e vermelha garantem a orientação ideal para a instalação ao ampliar o sistema, ou realizar serviços de manutenção, facilitando as disposições dos conectores e, consequentemente, distribuições de sinal sem erros. Para mais informações, acesse: www.weidmueller.com e www.power-signals-data.com. A Weidmüller implementou um design compacto especial- mente para seus novos conectores de distribuição de sinais e energia PRV e PPV para usinas energéticas e aplicações em engenharia de processos. A linha de produtos PRV é composta por conectores de derivação e distribuição de 4 e 8 vias, além dos inovadores conectores de 16 vias. A linha PPV possui dis- tribuidores de energia de 4 e 8 camadas. A tecnologia desta conexão garante a proteção contra curtos- -circuitos acidentais no contato. A dupla conexão em cada termi- nal do tipo “PUSH IN” garante a distribuição de energia de forma simples, servindo também como um ponto de medição e testes. A conexão possibilita que os usuários simplesmente insiram o condutor previamente preparado em cada terminal para criar uma ligação confiável, à prova de choques mecânicos e estanque a gases. Além disso, essa tecnologia de conexão garante força suficiente para fixação eficaz do condutor à prova de vibrações. Ela permite uma grande densidade de fios e cabos em conjunto com as melhores características para instalação. Identificações claras por coordenadas e dispositivos de operação codificados por cores diferentes garantem a orientação ideal para a insta- lação ao ampliar o sistema ou realizar serviços de manutenção, facilitando as disposições dos conectores e, consequentemente, distribuições de sinal sem erros. O design em “V” dos conectores de distribuição de sinais e energia PRV e PPV compensa a diferença dos graus de dilatação dos materiais da ponte de conexão, do terminal plástico e da barra de cobre. Mesmo diante de oscilações de temperatura, ou variação de condições climáticas, ele sempre garante resistência estável e de baixo contato. Com as demandas cada vez mais complexas nos processos de automação e exigências crescentes na aquisição de dados de produção, o número de instrumentos de medição em campo para os sistemas de controle não para de aumentar. Tudo isso representa novos desafios para os engenheiros de planejamen- to: por um lado, é necessário ligar e processar mais sinais para atender às exigências de automação; por outro, a exigência de O barramento em “V” dos conectores de deriva- ção e distribuição de energia PRV e PPV é uma solução exclusiva. Esse recurso construtivo compensa a diferença dos graus de dilatação dos materiais da ponte conectora, do terminal plástico e do barramento de cobre.

Os inovadores conectores PRV múltiplos, com 16

vias, distribuem mais de 1700 sinais por metro.

Projetados para derivação e distribuição de sinais

em usinas geradoras de energia e aplicações

em engenharia de processos. Oferecem contato

seguro, graças à sua tecnologia de conexão

“PUSH IN”.

10 Mecatrônica Atual^ :: Maio/Junho 2012

//notícias

TRUMPF

Uma das novidades da TRUMPF que será apresentada na feira é a puncionadeira TruPunch 3000 (S11). Destaca-se por apresentar alta eficiência com baixo consumo de energia, ma- nuseio das chapas sem riscos na superfície, exigir espaço redu- zido de instalação, adotar o conceito de automação universal em todas as suas funções e operação mais silenciosa devido à ausência da unidade hidráulica. “Todas as ferramentas giram, ao contrário do sistema convencional de torretas, fazendo com que, embora tenha um magazine de apenas 18 posições, a puncionadeira obtenha um rendimento superior ao de uma máquina de 80 ferramentas”, comenta João C. Visetti, diretor da TRUMPF Brasil. A nova TruPunch 3000 (S11) processa chapas de até 6,4 mm de espessura e 150 kg de peso (podendo chegar a 230 kg, na versão formato grande). A força máxima de puncionamento é 180 kN elétrico, com prensagem de 20 kN, e velocidade de até 1000 golpes/min sendo que, quando usada para marcação, pode chegar a 2500 golpes/min. A velocidade do eixo x é 90 m/min, eixo y: 60 m/min, e simultâneos (x/y): 108 m/min. Possui 18 ferramentas com 2 grampos, com opcional para até 180 ferramentas (MultiTool) no formato médio, com tempo de troca de 3,1 s (ferramenta standard) e 0,3 s (MultiTool). A máquina utiliza CNC baseado em Bosch Rexroth MTX CMP 70 com 2 GB de memória programável, monitor touch screen TFT 17¨ e entrada USB.

SEW-EURODRIVE

Alguns dos produtos que serão apresentados pela SEW- -EURODRIVE são:

• O servoacionamento (servo inverter) MOVITRAC®^ LTX, lançamento que complementa o portfólio de soluções com servomotores, pois permite combinação otimizada com a série CMP de servomotores de alta dinâmica. O equipamen- to foi concebido para ter instalação e parametrização fácil e rápida. Ideal para máquinas de embalagens, manipulação de cargas, posicionamento. Trata-se de um servoacionamento compacto para sistemas 1x220V e 3x220V, potência: 0,75 a 5,5 kW e suporta sobrecargas de até 250%.
• Já o MOVIGEAR®^ é um acionamento mecatrônico com- posto de motor, redutor e controle eletrônico integrado. Inteligente e com conceito compacto, reduz o tempo de colocação em operação e facilita as tarefas de monitoração e manutenção. O elevado rendimento do equipamento contribui para redução dos custos com energia elétrica. A integração e a coordenação de todos os componentes do acionamento proporcionam alta durabilidade e longa vida útil. Pode ser encontrado nos tamanhos MGF2 para torque de até 200 Nm e MGF4 para torque de até 400 Nm e disponibiliza como principais atributos: conexão PowerLan (um único cabo para transmissão da energia elétrica e comunicação com o acionamento), superfícies com mínima rugosidade e ausência de ventilador, tornando o equipamento adequado para utilização em ambientes que exijam limpeza e que requerem baixo nível de ruído.
• Outro lançamento que será exibido é a ampliação na família de conversores de frequência MOVIDRIVE®^ B. O equipamento que antes estava disponível nas po- tências de 0,55 kW até 132 kW, conta agora com três novas potências: 160 kW, 200 kW e 250 kW. O novo MOVIDRIVE®^ tamanho 7 padrão é fornecido com a função para utilização dos módulos aplicativos da SEW e está disponível em duas versões diferentes: versão de 2 quadrantes sem chopper de frenagem e versão de 4 quadrantes com chopper de frenagem. Estes equipamen- tos possuem ampla utilização, tendo como principais áreas de aplicação guindastes, gruas, elevadores, pórticos, ventiladores, bombas, transportadores entre outros. Os equipamentos possuem ventiladores instalados em um duto de ar na parte traseira que, quando combinados com o opcional DLK11B, elimina a necessidade de ventila- ção forçada no painel de comando para o conversor. Os ventiladores são controlados e ligados somente caso haja necessidade, aumentando a sua vida útil, reduzindo o nível de ruído emitido e o consumo de energia elétrica.

MAKINO

A MAKINO apresenta na Feira da Mecânica 2012 a linha DUO- Series, a tecnologia em eletroerosão a fio. Adequadas para todos os tipos de aplicações, inclusive aeroespacial e médica, as máquinas desta série são projetadas visando fa- cilidade de operação, manutenção reduzida e baixos custos

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//notícias operacionais e de investimento. A série DUO integra tecnologias de usinagem incorporadas ao con- trole das máquinas, como BellyWi- zard, H.E.A.T. e SurfaceWizard, que possibilitam redução de até 55% nos custos de fio e a exclusiva opção de escolha do sistema bipartido em V ou o sistema PICO (guias redondas de precisão), de acordo com a neces- sidade específica da aplicação. Todas as máquinas desta série uti- lizam bombas independentes para os jatos de líquido para as cabeças supe- rior e inferior, com fluxo e pressão constantes em todas as condições de jato e ajuste. Os componentes lineares são de altíssima qualidade, fixados à máquina nas duas extremi- dades e alinhados em relação às guias lineares através de laser. Os fusos de esferas dos eixos X e Y são garan- tidos por 10 anos ou 20.000 horas, e a estrutura construtiva robusta do equipamento faz das máquinas

Programe sua visita!

Você já fez a sua credencial? Não? Acesse: http://app.ecentry.com.br/3/c/?15788.3946087. .64095.0.60c Transporte: Ônibus circulares de ida e volta ao Anhembi na saída "Shop- ping" do Terminal Rodoviário e Metrô Portuguesa/Tietê (Linha 1 - Azul). Os embarques terão início 1 hora antes da abertura e até 1 hora após o fechamento da feira. Os preços não são de responsabilidade da Reed Exhibitions Alcântara Machado. Aeroporto de Congonhas De táxi especial - aprox. R$ 70,00 até o Parque Anhembi. De táxi comum - aprox. R$ 55,00* até o Parque Anhembi. Os preços acima estão sujeitos a alteração e não são de responsabilidade da Reed Exhibitions Alcântara Machado. Aeroporto de Cumbica – Guarulhos De táxi especial - aprox. R$ 95,00 até o Parque Anhembi. De táxi comum - aprox. R$ 90,00* até o Parque Anhembi. *Os preços acima estão sujeitos a alteração e não são de responsabilidade da Reed Exhibitions Alcântara Machado. Para mais informações acesse: www.mecanica.com. br/Visitar/Como-Chegar

29ª Feira Internacional da Mecânica

Data: 22 a 26 de Maio de 2012 Horário: Terça a Sexta das 10h às 19h - Sábado das 9h às 17h Local: Pavilhão de Exposições do Anhembi - São Paulo/SP Importante: Proibida a entrada de menores de 16 anos, mesmo acompanhados. Evento exclusivo para profissionais do setor. O visitante ou profissional que comparecer ao evento sem convite ou sem o pré-credenciamento feito, de- verá fazer sua inscrição no local. A entrada custará R$ 55,00. DUO as mais pesadas da classe, proporcionando maior estabilidade térmica e absorção de vibrações, eliminando possíveis causas que afetem negativamente a usinagem. Entre outras características técnicas estão:

• DUO043 cursos de 17,7” x 11.8” x 12. 6” nos eixos X, Y, Z; curso U x V ± 4.0” x 4.0”; mesa de trabalho 28.0” x 22.1” ; máximas dimensões da peça 28.0” x 22.1” x 11.8”; altura máxima do fluido 14.4”, peso máximo da peça 1.763,7 lb; fio Φ 0.004 a Φ 0.012. Dimensões da máquina: 77.8” x 110.9” x 88.5”. Peso: 5.000 kg.
• DUO064 cursos de 25.6” x 15.7” x 16.5” nos eixos X, Y, Z; curso U x V ± 4.0” x 4.0”; mesa de trabalho 35.8” x 26.0” ; máximas dimensões da peça 35.8” x 26.0” x 15.7”; altura máxima do fluido 18.3”, peso máximo da peça 2.645.3 lb; fio Φ 0.004 a Φ 0.012. Dimensões da máquina: 86.7” x 123.7” x 96.5”. Peso: 6.000 kg. A série DUO vem equipada com usinagem sub- mersa, sistema bipartido de guia do fio, escala ótica de 0,005mm, unidade para usinagem cônica, sistema automático de passagem do fio, fine-hole automático, ajuste automático do nível de água, 4 litros de fluido dielétrico, unidade de refrigeração do fluido dielétrico, 20 litros de resina deionizante, recuperação automática de queda de energia, filtro de linha na fonte de energia, painel de controle multifuncional portátil, mouse , entra- da para internet, entrada USB e H.E.A.T. ( High Energy Applied Technology ).

Maio/Junho 2012 :: Mecatrônica Atual 13

//notícias Semikron lança no Brasil o 1° portal de comércio de produtos de eletrônica de potência

Com fácil navegação e inovador atendimento

técnico online, mais de 50 empresas no país

já encomendaram produtos pelo SindoPower

em menos de um mês no ar e a expectativa é

de R$ 3 milhões em vendas até o fim do ano

produtos de identificação ou plataformas de visualização da Cognex. Ele elimina as complexidades de instalação e manutenção de equipamentos de automação", diz Carl Gerst, Vice-Presidente e Gerente da Unidade de Negócios, Produtos de identificação da Cognex. Ele continua, "Uma vez que um produto da Cognex for implantado, queremos tornar mais fácil para nossos clientes monitorar e manter o sistema com um utilitário comum. O Cognex Explorer é uma forma conveniente de monitorar, gerenciar e manter os produtos implantados na rede, independentemente de onde eles estão localizados". O centro de controle Cognex Explorer está disponível agora e livre de encargos para todos os clientes da Cognex. Para baixar o utilitário e para mais informações visite www. cognex.com/explorer. A Semikron, líder mundial em módulos de semicondutores de potência, acaba de lançar no Brasil o SindoPower, primeiro canal de compras na internet de um fabricante no mercado de eletrônica de potência.A expectativa da empresa é comercializar R$ 3 milhões em produtos somente em 2012. “Trata-se de um website desenvolvido para estreitar o relacionamento comer- cial e inovar nos serviços oferecidos aos clientes no mercado brasileiro”, explica Rivaldo Caram, diretor da empresa no Brasil. Com um mês no ar, cerca de 50 empresas já realizaram compras por meio do endereço www.sindopower.com.br e aprovaram o sistema. A Asap Elétrica, distribuidora no mercado de automação industrial, acaba de adquirir Diodos de Silício 240A e 70A e ressaltou a facilidade de navegação no site, bem como as opções de entrega em pacotes bastante flexíveis para o segmento. Já a ACMind Indústrias, que encomendou Diodos SKN 130/40 e SKR 130/04, avisou que vai utilizar o portal constantemente, pois inauguraram recentemente uma linha de fabricação de máquinas de solda que utiliza de forma regular os componentes da Semikron. O portal possui uma loja online com produtos que podem ser entregues diretamente do estoque. Uma grande variedade de componentes está à disposição, como módulos IGBT, módulos de diodos e tiristores, pontes retificadoras, módulos CIB, e também discretos de diodos e tiristores. O objetivo é facilitar o processo de consulta dos clientes aos produtos Semikron, garantindo agilidade nas atividades de compras e prazo de entrega. Opções de busca por nome, número ou abreviação do produto, bem como referên- cia cruzada com produtos similares auxiliam na localização da peça. Além das informações comerciais, o portal também disponi- biliza dados técnicos da linha de produtos, manuais e catálogos. A empresa lançou ainda um novo serviço para os clientes, o TechChat, liderado por um profissional habilitado a discutir e esclarecer questões técnicas dos produtos. O atendimento po- derá ser feito por chat e telefone durante o horário comercial, ou por meio de e-mail em outros períodos. Através do domínio www.sindopower.com.br , os clientes podem fazer consulta ao estoque disponível online, encomendar os itens desejados em pequenas ou grandes quantidades, progra- mar diferentes datas de entrega e beneficiar-se do desconto no volume, bem como rastrear seus pedidos de compras e incluir observações específicas nas notas fiscais.“Essa ferramenta serve para trazer excelência ao nosso processo de relacionamento comercial”, conclui Caram. O software de controle para os produtos Cognex. Novo Receptor Super Regenerativo RR40, da TeleControlli A empresa anunciou o lançamento do novo receptor miniaturizado RR40, de custo muito baixo. As principais características desse novo produto são a estabilidade de frequência ao longo do tempo e sua alta confiabilidade. “Nós alcançamos este objetivo graças ao uso da tecnologia de filme espesso em cerâmica, a um in- dutor impresso em tela -“laser trimmed” (patenteado pela TeleControlli) e ao alto nível de automação da produção.” Ideal para funcionar em conjunto com nosso transmissor RT40 (de alto desempenho e baixo custo) em todas as aplica- ções com grande quantidade de peças e em todos os lugares onde o preço e a performance sejam os focos principais. Para maiores informações (MOQ, preços, funcionali- dade), nosso staff técnico-comercial estará sempre à sua disposição em www.telecontrolli.it.

14 Mecatrônica Atual^ :: Maio/Junho 2012

automação

U

Augusto Heiss

Descubra como funcionam os

encoders , e tenha mais precisão

na mensuração de cursos e

velocidades.

Somente com pulsos elétricos,

saiba todos os dados do mo-

vimento de uma parte móvel.

Encoders

Saiba como funcionam os sensores mais usados na automação industrial saiba mais Como funcionam os Encoders Mecatrônica Fácil 50 Encoders Mecatrônica Atual 03 Sensores de Deslocamento Saber Eletrônica 434 ma das formas mais tradicionais de controlar cursos de partes móveis de máquinas, in- dustriais ou não, é o sensor de fim de curso. Normalmente é posicionado na extremidade de barramentos e eixos e envia um sinal, ou corta a corrente, ao ser acionado. Existem vários tipos de sensores de fim de curso: ópticos, magnéticos, capacitivos e mecânicos. Cada um tem suas vantagens e desvantagens, mas todos estão limitados a uma característica: eles apenas informam quando determinada parte móvel chegou ao sensor. Eles não são capazes de monitorar o processo do deslocamento, ou fornecer dados que permitam controlar a velocidade. Não é fácil saber, por exemplo, quando a parte móvel citada está perto do final do curso para reduzir sua velocidade e evitar impactos, o que se traduziria em menor desgaste e até em economia de energia. Para alguns casos, uma régua potencio- métrica é muito útil, porque é possível saber exatamente a posição do objeto sobre o tempo, porém, a aceleração da parte móvel que está sendo deslocada altera-se constantemente, querendo ou não. Para obter a posição exata, sem precisar mudar a velocidade sempre, é usado um sensor diferente, vamos abordá-lo daqui pra frente. Tenha muito mais precisão e informa- ção para controlar uma parte móvel onde o encoder está acoplado. O encoder pode ser utilizado em muitos lugares e situações diferentes como, por exemplo, no eixo do motor, no posicionador da mesa de um equipamento de ressonância magnética ou também no motor de um automóvel (com injeção eletrônica). Neste artigo, será explicado o suficiente para entender o funcionamento e ter uma noção para a escolha de encoders para diferentes situações.

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automação MA Decimal Binário Gray 0 0000 0000 1 0001 0001 2 0010 0011 3 0011 0010 4 0100 0110 5 0101 0111 6 0110 0101 7 0111 0100 8 1000 1100 9 1001 1101 10 1010 1111 11 1011 1110 12 1100 1010 13 1101 1011 14 1110 1001 15 1111 1000 Single Turn Multi Turn 4096 posições (12 bits) 4096 posições / 16 voltas (16 bits) 8192 posições (13 bits) 8192 posições / 20 voltas (20 bits) 16384 posições (14 bits) 16384 posições / 4096 voltas (24 bits) A leitura do canal C, além de ser usada como ponto de origem e dando ao eixo ou objeto móvel um começo e fim no seu curso, por ser uma referência, é utilizada pelo contro- lador como suporte na contagem de pulsos.

Encoder Absoluto

O encoder absoluto é similar ao incre- mental, porém, este sensor possui vários sensores fotoelétricos onde suas leituras combinadas formam um código “binário” para cada posição, veja a figura 4. Não é necessária a contagem dos pulsos para descobrir a posição, porque elas são distintas entre si; consequentemente, quedas de tensões não alteram a real posição do sensor como no encoder incremental. Então, se todas as posições possuem o seu próprio código, a leitura das posições ficaria de acordo com a tabela 1. Note que não há somente a coluna de nos^ binários, mas também uma chamada de código gray. Ela é muito útil em au- tomação, e principalmente para encoders absolutos (box). Uma outra similaridade entre os enco- ders incrementais e absolutos é o cálculo da resolução, utiliza-se o mesmo. Mas, a sua resolução pode ser definida em uma revolução ( single turn ) ou várias ( multi turn ). O encoder single turn , conforme o nome já diz, percorre todas as posições em uma volta, e o multi turn , realiza todas as combinações possíveis em mais que uma revolução, veja a tabela 2. Para fazer isso, além do código para cada posição, também há outro para identificar cada revolução completa, possibilitando ter um controle ainda mais amplo do movimento. Um encoder absoluto pode ser muito útil onde é preciso ter um controle complexo da posição.

Conclusão

Existem diversos tipos de encoders cuja aplicação depende simplesmente dos objetivos, ou seja, da definição na medida da posição e da velocidade e ainda do tipo de comunicação que deve ser feita com o circuito de controle. Há ainda uma grande quantidade de informações sobre os encoders que não fo- ram explicadas nesse artigo, porém, com as abordadas já é possível ter uma base de seu funcionamento, o que ajudará na escolha do sensor. FA. Disco codificado de um encoder absoluto. T2. Os três tipos de resolução Single turn e Multi turn do encoder absoluto. T1. As posições de um encoder absoluto. F4. Funcionamento básico de um sensor absoluto.

Código Gray

Em números binários, cada passo pode alterar vários bits, só para representar um número sucessivo ou antecedente. A quantidade de esforço e de erros que um controlador tem para ler a variação cons- tante de bits, é grande! Em lugares onde é preciso enviar dados digitais a todo momento, basta utilizar o código gray. A diferença do código Gray para o binário é que na passagem de um valor para

Maio/Junho 2 0 12 :: Mecatrônica Atual 17

automação FC. Circuito lógico para a transformação do FB. Circuito lógico para a transformação do código binário para gray.^ código gray para binário. outro, muda apenas um bit. Por exemplo, na passagem de 7 para 8 muda apenas o primeiro dígito, já no código binário mudam 4 bits, este exemplo é visto na tabela 1. Veja também a figura A. A ideia de usar esse tipo de codificação vem do tempo em que os circuitos digitais ainda usavam válvulas e contadores eletro- magnéticos. As válvulas consumiam uma grande quantidade de energia, assim como a comutação de contadores. Então, picos de consumo eram gerados na passagem de 0111111 para 100000, quando vários relés eram fechados e abertos ao mesmo tempo. O pico de EFM (força contra- -eletromotriz) gerado podia causar sérias instabilidades ao circuito. Para transformar código binário em gray e vice-versa, é usado a porta lógica XOR, observe a figura B. Na parte inferior esquerda da figura, há um ótimo exemplo para a transformação do número decimal 13, de binário para gray. Basta seguir as regras da porta XOR. A transformação do código gray para binário, consequentemente, é o inverso, veja a figura C. Em aplicações que é importante enviar dados a cada instante, é uma grande van- tagem mudar somente 1 bit por vez.

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automação F1. Manipulação das variáveis do Processo pelo Sistema de Controle. F2. Exemplar de um Sistema de Controle (CLP) para um Processo industrial. F3. Sistema de malha aberta. F4. Sistema de malha fechada. Este tipo de sistemas denomina-se “sis- temas de anel fechado, ou malha fechada”, e a sua estrutura mostra claramente uma cadeia aberta e um retorno de realimen- tação, formando o que se designa por anel de controle. “Um sistema de controle de anel ou malha fechada, é aquele em que a ação de controle é de certo modo dependente do/ dos sinais de saída” ( figura 4 ).

Automatismos Analógicos

e Digitais

Segundo a natureza dos sinais que inter- vêm num processo, os sistemas de controle podem ser divididos nos seguintes grupos:

• Sistemas analógicos;
• Sistemas digitais;
• Sistemas híbridos analógico – digitais. Os sistemas analógicos trabalham com sinais do tipo contínuo, com uma margem de variação determinada. Alguns sinais só podem representar variáveis físicas do processo (pressão, temperatura, velocida- de, caudal, etc.) mediante uma tensão ou corrente proporcional ao valor da variável do processo medida (0 a 10 V, -10 a + 10 V, 4 a 20 mA, etc.) Os sistemas digitais que trabalham com sinais tudo ou nada (ligado/desligado, on/ off), são muitas vezes chamados também de variáveis digitais binárias, só podendo representar os seguintes estados ou níveis:
• Aberto ou fechado;
• Condução ou não condução;
• Maior ou menor. Veja a figura 5. Estes níveis ou estados só podem re- presentar variáveis lógicas ou bits , cujo valor pode tomar unicamente o estado “1” ou “0”, empregando a notação binária da álgebra de Boole. Dentro dos sistemas digitais deve-se distinguir dois grupos: os que trabalham variáveis de um só bit, denominados habitu- almente por automatismos lógicos e aqueles que processam sinais de vários bits (8, 10, 12, 16 ou 32 bits) que são utilizados para representar valores numéricos de variáveis, contendo temporizadores, contadores, etc. A estes últimos costuma-se denominar habitualmente pela designação de automa- tismos digitais. Os sistemas atuais com um certo grau de complexidade, em particular os autômatos programáveis (CLPs), são quase sempre hibrídos, ou seja, sistemas

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automação que processam ao mesmo tempo sinais analógicos e digitais. No entanto, a unidade de controle é totalmente digital e baseada num micro- processador (ou microcontrolador) que comporta a capacidade de cálculo necessária para tratar sinais digitais e/ou analógicos. Em virtude de grande parte dos sinais do processo possuírem uma evolução do tipo analógica, as interfaces com o autômato pro- gramável (CLP) devem realizar uma conversão analógico-numérica, chamada normalmente de conversão analógico – digital (A/D), para que os sinais possam ser tratados pela unidade de controle. Pode também ser necessário dispor de sinais analógicos de saída para determinados indicadores, ou para o controle de determinados servos-sistemas externos. Neste caso, o sistema de controle deve dispor também de interfaces capazes de efetuar a transferência de sinais analógicos a partir dos valores numéricos obtidos pela unidade de controle, denominando-se este processo de conversão digital – analógica (D/A).

Automatismos Cabeados

e Programáveis

É possível classificar os sistemas de controle, segundo o tipo de tecnologia que utilizam para trabalhar com os automatis- mos. Estamos então falando dos sistemas de controle dos grandes grupos: -Sistemas cabeados; -Sistemas programáveis. Os primeiros (sistemas cabeados) re- alizam uma função de controle fixa, que depende dos componentes que o formam e da maneira como foram interligados. Deste modo, a única forma de alterar a função de controle é modificando os seus componentes ou então, a forma de os interligar. Os sistemas programáveis, por outro lado, podem realizar as mais distintas funções de controle sem alterar a sua configuração física, modificando unicamente o programa de controle contido no autômato programável (CLP). Veja a tabela 1. Dentro dos automatismos que utilizam os sistemas programáveis, referimo-nos ex- clusivamente aos Autômatos Programáveis ou Controladores Lógicos Programáveis (CLPs). Nestes, o termo programável tem de ser interpretado como programável pelo usuário, com o qual se obtém os benefícios de uma equipe multifunções com um hardware padrão. Nas tabelas apresentadas a seguir, podem-se observar algumas características, vantagens e inconvenientes dos autômatos programáveis (CLPs) em relação aos sistemas cabeados e em relação aos equipamentos de programa fixo (ou de lógica à medida).

Controlador Lógico

Prográmavel - CLP

Podemos definir a um Autômato Progra- mável ou Controlador Lógico Programável

• CLP como: Um equipamento eletrônico programável pelo usuário em linguagem não informática, e que se destina a controlar, dentro de um ambiente industrial, máquinas ou processos lógicos e/ou sequenciais. Observe as tabelas 2 e 3. F5. Os Sistemas de Controle podem ser Analógicos, Digitais ou Híbridos A/D. F6. Exemplo de Automatismo Lógico para controle de máquina trituradora de rocha. Características Sistema Cabeado Autômato Prográmavel Flexibilidade de adaptação ao processo Baixo Alto Hardware standard para aplicações distintas Não Sim Possibilidades de ampliação Baixa Alto Interconexões e cabeamento exterior Muito Pouco Tempo de desenvolvimento do projecto Largo Curto Possibilidades de modificação Difícil Fácil Manutenção Difícil Fácil Ferramentas para testes Não Sim Stocks de manutenção Médios Baixos Modificações sem parar o processo (online) Não Sim Custo para pequenos trabalhos Alto Baixo Estruturação em blocos independentes Difícil Fácil T1. Características dos Automatismos Cabeados e Programáveis.