INSTRUMENTAOAdaptado da Apostila de Instrumentao Bsica para Controle de Processos doCentro de Treinamento Smar Autor: Eng. Rogerio Pilot Pessa Ano: 2004

InstrumentaoCarga Horria: 72h (4 aulas/sem) Aulas:Sexta Feira 19:00 s 22:35 (Teoria e/ou Laboratrio);Objetivos: A disciplina de instrumentao tem por objetivo proporcionar aos alunos as informaes bsicas sobre as principais tcnicas de medio das variveis de processos mais comuns na indstria de processos contnuos e descontnuos. Assim como conhecer os principais tipos de vlvulas de controle e posicionadores associados s mesmas e tambm ser apresentado as terminologias, simbologias e definies mais utilizadas na rea de instrumentao.

Programa da Disciplina

Conceitos Bsicos de Instrumentao e Controle; Simbologia; Transdutores; Sensores e dispositivos eletrnicos especiais: amplificadores para instrumentao; Aplicaes de amplificadores operacionais; Variveis bsicas: Presso, Nvel, Vazo, Temperatura, PH;Elementos finais de Controle; Fundamentos de Controle de Processo.

BibliografiaLivroINSTRUMENTACAO INDUSTRIAL Autor(es).:SIEMENS A.G. ; Editora.:EPUEdio.:1Paginao.:346 Local de Publicao.:SAO PAULOAno de Publicao.:1979 LivroINSTRUMENTACAO ELETRONICA MODERNA E TECNICAS DE MEDICAO Autor(es).:HELFRICK, ALBERT D.(OUTROS) ; Editora.:PRENTICE-HALL DO BRASILEdio.:1Paginao.:324 Local de Publicao.:RIO DE JANEIRO, RJAno de Publicao.:1994 LivroINSTRUMENTACAO INDUSTRIAL: CONCEITOS, APLICACOES E ANALISES Autor(es).:FIALHO, ARIVELTO BUSTAMANTE ; Editora.:ERICAEdio.:1Paginao.:276 Local de Publicao.:SAO PAULOAno de Publicao.:de a2002 LivroINSTRUMENTACAO INDUSTRIAL Autor(es).:BEGA, EGIDIO ALBERTO(ORGANIZADOR) ; Editora.:INTERCIENCIAPaginao.:541 Local de Publicao.:RIO DE JANEIRO, RJAno de Publicao.:2003 Manual de Treinamento Instrumentao Bsica para Controle de Processos SMAR Eng. Rogerio Pilot Pessa 2004

Controle Manual

O controle manual no permite a eliminao do erro, resultando em uma amplitude de variao excessiva do valor da varivel que se deseja controlar.TEMPODESVIO0+-VALOROBTIDOVALORDESEJADO(SET-POINT)ERRO

ONDE EST O CONTROLE ?ONDE EST O CONTROLADOR?ONDE EST A MEDIO?PROCESSOCONTROLE

A Ao do Controle AutomticoO controle automtico permite atravs de sua ao a reduo do erro, com um tempo de atuao e preciso impossveis de se obter no controle manual.

O Controle AutomticoVLVULA DE CONTROLEMEDIOENTRADA DE GUA FRIASAIDA DE GUA QUENTEENTRADA DE VAPOR PROCESSOCOMPARAOCORREOCONTROLADOR AUTOMTICO DE CAMPOSET POINTSENSORMALHA DE CONTROLE FECHADA

DEFINIES EM CONTROLEIndicador

Registrador

Transmissor

Transdutor

Controlador

Elemento Final de Controle1. CLASSES DE INSTRUMENTOS:

2 Faixa de Medio (RANGE)

3 - Alcance (SPAN)

4 Erro

5 Repetitividade

6 Exatido

7 Rangeabilidade (Largura da Faixa)

8. TERMINOLOGIA (ISA S5)

P RC 001 02 AVarivelFunorea da AtividadeN0 Seqencial da MalhaSUFIdentificao FuncionalIdentificao da MalhaIXOIdentificao do Instrumento

Indicao ou IndicadorCorrente EltricaIAltoComando ManualHVisorMedida DimensionalGRelaoVazoFElemento PrimrioTenso (Fem)EDiferencialDensidade ou Peso EspecficoDControladorCondutibilidade EltricaCQueimador(Chama)BAlarmeAnalisadorALetra de ModificaoFuno de SadaFuno de Leitura PassivaLetra de ModificaoVarivel MedidaLETRAS SUCESSIVAS1A LETRA

Elemento Final de ControlePosioZRel ou ComputadorYPooPeso ou ForaWVlvulaViscosidadeVMultifunoMultifunoMultifunoMultivariveisULetra de ModificaoFuno de SadaFuno de Leitura PassivaLetra de ModificaoVarivel MedidaLETRAS SUCESSIVAS1A LETRA

Defina a localizao dos equipamentos e tipos de sinais de transmisso de cada malha de controle, alm da sua funo (equipamento).

b)

Controle LocalTELEMETRIA medida que os processos controlados se multiplicaram, surgiu a necessidade da operao se realizar distncia e de forma centralizada.

TELEMETRIAOperao Distncia medida que os processos controlados se multiplicaram, surgiu a necessidade da operao se realizar distncia e de forma centralizada.???

Instrumentao PneumticaA tecnologia pneumtica usa um sinal de presso de ar ( 3 ~ 15 psi) como elemento de comunicao entre seus elementos.SensorControladorVlvuladeControle

TRANSMISSOR A 2 FIOS- Alimentao (24 Vdc) e comunicao (4 a 20 mA) no mesmo par de fios.TRANSMISSOR A 4 FIOS- Alimentao e comunicao independentes.Alimentao (110 vac)Sada digitalSada 4 a 20 mA

REDES DE COMUNICAO INDUSTRIAISA outros nveis

Redes de Campo Reduo do custo da fiao e instalao do projeto, Comunicao bidirecional, permitindo configurao e calibrao dos dispositivos, Distribuio de inteligncia, Integrao com diversos fabricantes, Normalmente possvel conexo com at 1 centena de dispositivos, Velocidade normalmente na faixa de dezenas de Kbps, podendo atingir at 1 Mbps e Integrao do controlador ao sistema de atuao do equipamento.

Exemplo de algumas redes: HART ASI - ACTUATOR SENSOR INTERFACE DEVICENET PROFIBUS DP E PA FOUNDATION FIELDBUS- Redes podem ser sub-classificadas qto a categoria dos dispositivos conectados

ProcessoManufaturaSensoresTamanho Mensagemalguns bytesalguns bytesalguns bitsTempo de Resposta5 a 50 ms5 a 50 ms< 5msTipo de CaboInstrumentaoQualquerBaixo custoDistncia Max2 Km2 Km100mreas ClassificadasSimNoNo

Rede Profibus - DP (Descentralized Peripheria) Cabo Par - tranado com 2 fios e uma blindagem somente para sinal, At 128 dispositivos divididos em 4 segmentos com repetidores, Velocidades ajustveis de 9.600 a 12Mbits/s, De 100 a 1.200m conforme a velocidade, e Sistema de comunicao mestre escravo.

Cabo Par - tranado com 2 fios e uma blindagem, trafegando sinal e alimentao, At 32 dispositivos sem alimentao e 12 com alimentao, Velocidades de 31,25 Kbits /s, Mxima distncia de 1900 m conforme nmero de dispositivos, e Permite vrias topologias.Rede Profibus - PA (Process Automation)

Protocolo HART O protocolo HART (Highway Adress Remote Transducer) um sistema que combina o padro 4 a 20 mA com a comunicao digital. um sistema a dois fios com taxa de comunicao de 1.200 bits/s e modulao FSK ( Frequency Shift Key ). O Hart baseado no sistema mestre escravo, permitindo a existncia de dois mestres na rede simultaneamente.As vantagens do protocolo HART so as seguintes: Usa o mesmo par de cabos para o 4 a 20 mA e para a comunicao digital. Usa o mesmo tipo de cabo usado na instrumentao analgica. Disponibilidade de equipamentos de vrios fabricantes.

Fieldbus um protocolo de comunicao bidirecional, digital multi-drop entre dispositivos de automao da planta e sistemas de superviso. Ento, Fieldbus essencialmente uma rede local (LAN) para dispositivos de campo.TECNOLOGIA FOUNDATION FIELDBUS

TRANSMISSORFIELDBUSDISPOSITIVO FIELDBUS P/ VLVULALIGAES DE ENTRADAS / SADAS

0%100%Valor Pedido = [ ( Final - Incio) ou Span] x ( % ) + zero vivo 100%

Valor Pedido =( Valor de transmisso - zero vivo) x (100% ) ( Final - Incio ) = Span

Converso de % para unidade de engenharia4 mA20mAConverso de unidade de engenharia para %0%100%4 mA20mA

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