Pratique Unidade 4

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Pratique Unidade 4 PROJETO DE AUTOMAÇÃO
Olá, estudante!
Este é o momento em que você colocará a “mão na massa”. Na proposta abaixo, você será convidado(a) a realizar uma atividade prática, aplicando os conteúdos estudados até aqui. Você irá desenvolver habilidades e competências importantes para seu desenvolvimento profissional. Preparado(a)?
Antes de iniciar, veja as habilidades contempladas nessa atividade prática:
	reconhecer os principais elementos de projetos de automação;
	projetar um sistema automatizado de engenharia em CLP.
O cenário de sistemas de controle e automação comporta-se como uma arquitetura integrada, totalmente em rede, e tem como grande característica a comunicação de dados. Todo esse processo ocorre nos limites dos sistemas de produção. Por isso, o desenvolvimento de soluções, como os sensores, auxilia as empresas a se consolidarem no caminho da indústria 4.0.
Os elementos sensoriais, no contexto da indústria, são basicamente empregados para realizar automaticamente as operações de monitoramento de processos. Como vantagens dos sensores, podemos citar a capacidade de alertar os operadores do sistema sobre falhas diversas nos componentes gerais do equipamento e a velocidade de transmissão dos dados.
Nesse contexto, tem-se o fato de que os sensores podem ser empregados para determinar algumas propriedades de objetos diversos, como posição, distância e proximidade. Os sensores também podem ser aplicados na indústria para avaliar características como temperatura e cor.
VAMOS PRATICAR
Elabore um pequeno relatório com orçamento para a compra de um sensor. Você tem liberdade para escolher a aplicação do dispositivo. A partir dessa elaboração, responda ao seguinte questionamento: quais as maiores discrepâncias observadas nos modelos de sensor para uma determinada aplicação? Destaque as vantagens de cada modelo. Ao final, disponibilize seu trabalho no fórum da seção.
FEEDBACK-Unidade 4
Caro(a) estudante, se escolhermos, por exemplo, um sensor de temperatura PT100, iremos observar uma série de modelos e variações de preço. Quanto aos preços, podemos notar a faixa de R$ 95,80 até valores próximos de R$ 355,65. 
Esse modelo de sensor possui algumas características que o diferem em termos de valor de mercado. Uma delas é o tipo de ligação, podendo ser de dois, três ou quatro fios, por exemplo. Contudo, em termos de exatidão, os melhores resultados de aplicação são observados com um PT100 com ligação a quatro fios. Outra variável relaciona-se ao material do qual é construído, podendo ser de platina (mais popular e preciso), de níquel ou de cobre, por exemplo. 
Ao ser dimensionado, o sensor deve ser pensado conforme a variação no valor da resistência elétrica, do ponto de vista de um condutor de metal, considerando a temperatura. Essa faixa de valor pode ser estimada pela resistência elétrica e pela temperatura. Logo, em termos de aplicação, o PT100 de platina é um dos mais aplicados e indicados, uma vez que pode ser utilizado em uma ampla faixa de temperatura, que pode variar entre -248 ºC e 962 ºC. 
Resposta 1
Diferente do contator convencional, que possui contatos físicos acionadas de forma eletromecânica ou eletromagnética para ocorrer seu chaveamento, os relés e contatores de estado sólido possui internamente componentes semicondutores, nesse caso tiristores que, através da energização do anodo e do catodo e contatos de comando, permitem o chaveamento da porta para a passagem de corrente até a carga.
Contatores convencionais por terem contatos móveis, possuem um maior desgaste dos contatos e, portanto, possuem um ciclo de vida de operação reduzido em comparação aos relés e contatores de estado sólido.
Os contatores convencionais podem ter um ciclo de vida entre um a três milhões de manobras, já os de estado sólido podem ultrapassar à 100 milhões de manobras. Portanto, em comparação com os dispositivos de comutação mecânica, os dispositivos de comutação em estado sólido SIRUS 3RF se destacam devido à
sua vida útil consideravelmente mais longa. Graças à alta qualidade do produto sua comutação é extremamente precisa, confiável, e acima de tudo, resistente a falhas.
Com os diferentes métodos de conexão a parafuso ou a mola, e uma ampla faixa de tensões de comando, a família SIRIUS 3RF é aplicável em diversas situações. Dependendo dos requisitos individuais da aplicação,  também podem ser facilmente expandidos pela adição de módulos de função padronizados.
Vocês devem estar se perguntando onde isso pode ser usado, correto? E a resposta é: em aplicações com alta frequência de manobras, como os sistemas ou máquinas que possuam controle de temperatura, sistema de transporte, injetoras, extrusoras, entre outros.
Nesse tipo de aplicação os dispositivos eletromecânicos convencionais sofrem sobrecarga que normalmente ultrapassam seus limites de operação. A alta frequência de obras ocasiona o aumento no número de defeitos e diminui o intervalo de substituição dos componentes. Isso pode ser evitado com o uso desses dispositivos em estado sólido.
Tais dispositivos da Siemens SIRIUS 3RF, possuem alta confiabilidade, um ciclo de vida bastante longo, e uma ampla faixa de corrente para aplicações com diferentes tipos de cargas, sejam elas indutivas ou resistivas.
O portfólio do SIRIUS 3RF é composto por relés e contatores de estado sólido, e seus respectivos módulos de função. A única diferença entre os relés e os contatores é que os contatores já possuem um dissipador de calor dimensionado diretamente nele. Já os relés não possuem esse dissipador, ficando a cargo do usuário o dimensionamento desses dissipadores na sua aplicação.
Em versões mono e trifásicas, tensões de comando em corrente contínua e alternada, e para aplicações que variam de 24 a 600 V, a linha SIRIUS 3RF pode ser amplamente utilizada nas mais diversas aplicações na indústria.
Os relés e contatores de estado sólido SIRIUS são de fácil montagem e instalação,
dependendo da natureza do dissipador de calor, a capacidade de atingir até 88A
em cargas resistivas.
Os relés de estado sólido estão disponíveis em três versões:
A versão monofásica 3RF21 com largura de 22,5mm;
A versão monofásica SIRIUS 3RF20 com largura de 45mm;
E a versão trifásica 3RF22 com largura de 45mm.
Os relés 3RF21 e 3RF22 podem ser expandidos através de módulos de função como conversores, monitoramento de carga, monitoramento de corrente do aquecimento, controladores de potência e reguladores de potência.
A linha de contaTores de estado sólido SIRIUS 3RF3 é a solução perfeita para aplicações com motores de até 7,5KW de potência, que exijam uma alta frequência de manobras. Mesmo com mudanças contínuas no sentido de rotação do motor é possível utilizar confiavelmente a solução de contatores em estado sólido para as partidas reversores.
A conexão com o disjuntor motor e relé de sobrecarga também é permitida e facilmente implementada.
Reposta 2 
Ao observar a evolução da tecnologia, é notável o avanço dos dispositivos que atuam na comutação e controle de circuitos elétricos. Entre estes, encontram-se os contatores e relés. Enquanto o contato convencional trabalha por meio de contatos físicos acionados eletromecanicamente ou eletromagneticamente, os relés e contatores de estado sólido adotam uma abordagem diferente: a utilização de componentes semicondutores. Essa inovação, ao fazer uso de tiristores que, quando energizados, permitem o fluxo de corrente até a carga, tem trazido um considerável salto em eficiência e durabilidade.
Os contatores tradicionais, em virtude de seus contatos móveis, apresentam desgaste mais acentuado. Esta característica influencia diretamente seu ciclo de vida operacional. Em média, enquanto um contato convencional pode realizar de um a três milhões de manobras, os dispositivos de estado sólido superam facilmente a marca dos 100 milhões. Assim, ao considerar sua vida útil, os dispositivos da família SIRIUS 3RF se sobressaem, principalmente devido à precisão e confiabilidade de sua comutação.Além disso, a versatilidade desses dispositivos é admirável. A linha SIRIUS 3RF, por exemplo, com sua variedade de métodos de conexão e vasto espectro de tensões de comando, se apresenta como uma solução aplicável a inúmeras situações. E mais, graças à sua modularidade, podem ser personalizados para atender às especificidades de cada aplicação.
É válido questionar o campo de aplicação desses avançados dispositivos. A resposta se encontra em sistemas que necessitam de alta frequência de manobras, como aqueles relacionados ao controle de temperatura, sistemas de transporte e máquinas injetoras. Os dispositivos convencionais, ao serem submetidos a tais condições, acabam sendo sobrecarregados, o que diminui sua vida útil e eficiência. Os dispositivos de estado sólido se mostram como uma solução eficaz para esses desafios.
O portfólio da Siemens, com a linha SIRIUS 3RF, tem se destacado no mercado. Com relés e contatores de estado sólido, a principal distinção reside na presença de um dissipador de calor integrado nos contatores. Em relação aos relés, cabe ao usuário determinar o dimensionamento adequado dos dissipadores.
Com versões adaptáveis para diferentes tensões e aplicações, os relés e contatores de estado sólido SIRIUS são sinônimos de eficiência e adaptabilidade. Seja em ambientes industriais ou em aplicações mais específicas, sua montagem intuitiva e capacidade de expansão por meio de módulos adicionais reforçam seu valor.
Em resumo, a linha SIRIUS 3RF consolida a transição da tecnologia eletromecânica para o estado sólido, proporcionando soluções robustas e duráveis. Especialmente em aplicações que exigem alta frequência de manobras e precisão, como em motores de até 7,5KW de potência, os contatores em estado sólido provam ser um recurso confiável e eficiente.