257709-Aula_1_-_Introdução_aos_Processos_Industriais_-_2013.1

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AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Professor: João Maria
2013.1
CARGA HORÁRIA:	60 h (80 h/a)	
TURMA 4.8427.1M
HORÁRIO:		
Aulas: 5M45
CA:		
TURMA 4.8427.1V	
CARGA HORÁRIA:	60 h (80 h/a)	
HORÁRIO:		
Aulas: 5T45
CA:		
OBJETIVOS
Interpretar normas de Instrumentação e Controle;
Conhecer os tipos de Processos Automatizados;
Operar os Instrumentos dos Sistemas Automatizados;
Monitorar Ambientes de Processos Automatizados;
Aplicar as Normas de Automação (instrumentação) e Controle;
Utilizar adequadamente os equipamentos e componentes do sistema automatizado;
Utilizar e calibrar de forma adequada os instrumentos de controle de processo;
Aplicar os Critérios e Técnicas de Segurança.
Bases Científico-Tecnológicas
(Conteúdos)
Objetivos da automação;
Tipos e níveis de automação;
Sistemas automáticos;
Estruturas dos sistemas automáticos;
Tecnologia dos automatismos;
Domínios de emprego das várias tecnologias;
Metodologia de escolha em automação;
Controle de processo...
Introdução aos Processos Industriais;
Noções de Metrologia e Instrumentação;
Identificação de Instrumentos;
Telemetria;
Comandos Eletromecânicos;
Tecnologia Pneumática;
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4.8427.1M
4.8427.1V
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Parte 1
Introdução aos Processos Industriais
1. INTRODUÇÃO
1.1. CONCEITO: Automação é a operação de máquina ou de sistema automaticamente ou por controle remoto, com a mínima interferência do operador humano...
Observação:
Automático significa ter um mecanismo de atuação própria, que faça uma ação requerida em tempo determinado ou em resposta a certas condições.
A mecanização consiste simplesmente no uso de máquinas para realizar um trabalho, substituindo assim o esforço físico do homem. 
Automático
Mecanização
Automação
Automação é o controle de processos automáticos. 
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A substituição do ser humano em tarefas de alto risco e sujeitas a intoxicações, radiações, etc..;
A substituição do ser humano em tarefas repetitivas e cansativas por longos períodos que levam à fadiga física e psicológica;
A garantia da qualidade principalmente em operações complexas e de alta precisão;
A fácil modificação das sequência de operações através da utilização de programa.
1. INTRODUÇÃO
1.2. OBJETIVOS DA AUTOMAÇÃO:
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1. INTRODUÇÃO
1.3. PROCESSOS INDUSTRIAIS...:
É o conjunto de equipamentos, escolhidos pelas suas funções específicas e interligados de modo a possibilitar a transformação de uma matéria-prima em um produto de interesse, de forma econômica, segura e em escala comercial. 
Os processos realizam operações químicas, físicas, biológicas, etc, em materiais ou objetivos (matéria prima), com ou sem adição de energia para a obtenção do produto.
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1. INTRODUÇÃO
1.3.1. Processos Químicos...:
Por definição, o processo químico é toda unidade de processamento (ou a combinação de várias unidades de processamento) usada para converter matéria-prima em produto acabado através de mudanças químicas, físicas, mecânicas ou térmicas, que leva à obtenção de produtos com valor industrial agregado.
Indústria alimentícia;
Indústria petroquímica;
Indústria mineral;
Indústria farmacêutica;
Indústria sucroalcooleira;
Indústria do biodiesel.
Na Indústria Química, quando a matéria prima não sofre transformação química, para a obtenção de produtos, dizemos que ela foi submetida às OPERAÇÕES UNITÁRIAS; ao contrário, quando a matéria prima sofre transformação química, temos a chamada CONVERSÃO QUÍMICA ou PROCESSO UNITÁRIO. Este processamento industrial químico, em geral, envolve:
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1. INTRODUÇÃO
1.3.2. Operações Unitárias:
Tubulações industriais...
Utilizada para a condução de fluidos (líquidos, gases ou outro fluidos) entre uma operação unitária e outra, ou através de uma unidade industrial e outra.
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1. INTRODUÇÃO
1.3.2. Operações Unitárias:
Bombas de fluxo...
Utilizadas para movimentar fluidos líquidos ou pastosos através de tubulações.
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1.3.2. Operações Unitárias:
Válvulas...
Utilizadas para controlar o fluxo de fluidos nas tubulação.
Válvulas Manuais
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1. INTRODUÇÃO
1.3.2. Operações Unitárias:
Válvulas...
Válvulas Automáticas
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1. INTRODUÇÃO
1.3.2. Operações Unitárias:
Tanques industriais...
Utilizados para armazenamento inicial, intermediário e/ou final de fluidos usados como matéria-prima e/ou produtos finais.
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2. CONTROLE DE PROCESSOS
Os processos industriais são variados, ou seja, englobam diversos tipos de produtos e exigem controle preciso dos produtos gerados.
Em todos esses processos, é indispensável se controlar e manter constantes as principais variáveis, tais como pressão, nível, vazão, temperatura, pH, condutividade, velocidade, umidade, etc. Estas variáveis de um processo, no que diz respeito ao sistema de controle, podem ser classificadas segundo o fluxo de informação, como:
Variáveis de entrada – são as variáveis que estimulam o sistema e podem induzir mudanças nas condições internas do processo. As variáveis de entrada podem ser ainda classificadas como:
 Variáveis Manipuladas – são aquelas que estão dispostas para serem manipuladas livremente.
 Variáveis Distúrbios – são aquelas que interferem as condições do sistema, mas não estão dispostas para serem manipuladas.
Variáveis de Saída – são as variáveis pelas quais são obtidas informações sobre o estado interno do processo.
Variáveis de Estado – conjunto mínimo de variáveis essenciais para descrever completamente a condição interna de um processo. Uma variável de saída pode ser a medida (informação) de uma única variável de estado (como por exemplo, temperatura ou pressão) ou a medida de uma combinação de variáveis de estado (como por exemplo, viscosidade).
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2. CONTROLE DE PROCESSOS
O sistema de controle de processos é a entidade que tem a responsabilidade de monitorar as variáveis de saída, fazer decisões sobre como melhor manipular as variáveis de entrada (do tipo manipuladas) para obter o comportamento de saída desejado e efetivamente implementar tais decisões no processo.
A técnica de controle consiste em medir a variável que se deseja controlar, comparar o resultado da medição com valor desejado e agir sobre o sistema no sentido de reduzir a diferença entre elas.
Observações:
Controlar um processo representa controlar variáveis do processo de maneira a atingir um objetivo;
As variáveis controladas devem ser medidas através da utilização de sensores;
O valor desejado representa o comportamento a ser satisfeito pela variável controlada;
A comparação entre o valor desejado e o valor medido (que é uma aproximação do valor real) indica que o valor desejado deve ser expresso em unidades da variável de saída;
A ação de controle consiste em reduzir a distância entre o que se tem e o que se deseja;
As perturbações externas modificam a variável controlada e a ação de controle deve ser capaz de compensar esses efeitos.
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2. CONTROLE DE PROCESSOS
Quando tais tarefas são realizadas por um operador, tem-se um sistema de controle manual. No entanto, quando tais tarefas são realizadas por uma máquina, tem-se um sistema de controle automático. No caso do sistema de controle automático, o mesmo e constituído pelos seguintes elementos:
Sensores: são os dispositivos usados para adquirir informações das variáveis do processo, principalmente das variáveis de saída. Na maioria das aplicações de controle de processos os sensores são para medir pressão (transdutores de pressão), temperatura(termopares e termoresistências), nível (sensores de nível por pressão diferencial), vazão (fluxímetro, rotâmetros), composição (cromatografia, espectrofotometria, densimetria) etc.
Controladores: são os dispositivos responsáveis pela tomada de decisão de quanto mudar as variáveis manipuladas. São geralmente equipamentos eletrônicos com rotinas de decisão implementadas. Podem ser computadores ou equipamentos similares com capacidade de processamento.
Transmissores: são dispositivos que transmitem os sinais dos sensores e dos controladores. Podem ser eletrônicos (quando transmitem sinais padrões de 4 a 20 mA ou 1 a 5 Vcc) ou pneumáticos (quando o sinal transmitido é um fluxo de ar com pressão padrão de 3 a 15 psi).
Elementos Finais de Controle: são os dispositivos com a tarefa de implementar no processo o comando de mudança enviado pelo controlador. Podem ser válvulas de controle, reles, bombas, ventiladores, resistências elétricas, alarmes, etc.
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Pressostato
Sensor de 
Temperatura
Botoeiras
Atuador
Pneumático
Sensor
Óptico
Conversor
de Sinais
Válvula
Eletropneumática
Contador
Pneumático
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SEMINÁRIOS
TEMAS:
Grupo 1: 	Medição de Pressão
Grupo 2:	Medição de Nível
Grupo 3:	Medição de Temperatura
Grupo 4:	Medição de Vazão
Grupo 5:	CLP – Controlador Lógico Programável
Grupo 6:	Sistemas de Controle
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Recepção de cana
Preparo de cana
Moenda
Difusor
Tratamento de caldo
Evaporação
Flotação
Fábrica de açúcar
Cozedores à vácuo
Cozedores contínuos
Centrífugas
Secagem de Açúcar
Empacotamento
Refinaria de Açúcar
Fermentação
Batelada
Contínua
Destilaria
Tancagem de álcool 
Geração de vapor
Geração de energia elétrica
Automação – Usina 
Sincronismo de esteiras
Nível de cana no 1° tempo
Proteções do preparo de cana
Velocidade das Turbinas
Vazão de água de Embebição
Temperatura da água de embebição
Nível da caixa de caldo
Divisão do caldo para fábrica e Destilaria
Comando e Intertravamento de Motores
Limpeza automática de moenda e Peneira Rotativa
Flutuação do Rolo Superior dos Ternos de Moenda
Temperatura dos mancais de acionamento
Temperatura do vapor para as Turbinas
Pressão do Vapor para as Turbinas
Pressão do Óleo de Lubriifcação dos Acionamentos
Rotação das Mesas Alimentadoras, Esteiras e Turbinas
Umidade do Bagaço
Controle de Torque – acionamento elétrico
Controle de Torque – acionamento
Hidráulico
Intertravamento dos Rolos
Sincronismo dos Rolos
Controle de Nível e Temperatura dos Captadores
Controle de recirculação do caldo
Controle das roscas afofadoras
Dosagem de produtos químicos
Controle de pH
Controle do Desaguador
Controle da Secagem do Bagaço
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Automação – Usina 
Qualidade;
Redução dos Custos Operacionais;
Maior desempenho de produção;
Base para outros sistemas.
IMPORTÂNCIA DO SCADA PARA A EMPRESA:
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Automação – Usina 
Controlador
CD 600
LD 301
Posicionador FY
DT 301
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Automação – Usina 
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