Automação e Robótica - resumo AV1

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AUTOMAÇÃO DE PROCESSOS E ROBÓTICA
1.1 Introdução à automação industrial
Podemos definir automação como a tecnologia que se utiliza de sistemas mecânicos eletro-eletrônicos e computacionais, na operação e controle da produção. 
Os sistemas produtivos tiveram grandes avanços tecnológicos. Para acompanhar esta evolução a automação foi dividida em três classes: rígida, flexível e programável.
RÍGIDA é usada para produção de grandes volumes. Neste caso, a linha de produção é dedicada apenas a um tipo de produto.
FLEXÍVEL é a junção da tecnologia mecânica com análise das informações pela informática ou eletrônica. 
Neste caso temos a produção de diversos tipos de produtos simultaneamente e com volume de produção médio.
PROGRAMADA pode ser confundida com a flexível, mas diferencia-se pelo fator da produção ser efetuada em pequenos lotes.
1.2 Vantagens e desvantagens da implantação de sistemas automatizados.
Implantação de uma máquina reduz os custos de produção e aumenta a produtividade. Porém, reduz o número de vagas de emprego, e exige profissionais cada vez mais qualificados para o trabalho. O impacto ambiental que as indústrias, cada vez mais automatizadas, podem causar também deve ser levado em consideração.
A implantação dos processos automatizados em diversas áreas da atividade humana trouxe muitos benefícios à sociedade. Com a substituição da mão de obra operária pelo trabalho automatizado, as empresas vêm tendo maiores lucros e custos de fabricação reduzidos, o que é vantajoso tanto para o produtor quanto para o consumidor.
Esse aumento de produtividade possibilita maiores salários à maioria dos funcionários; e os livra de atividades monótonas e repetitivas ou até mesmo perigosas.
A primeira coisa que nos vem à cabeça quando pensamos nas desvantagens que a automação pode trazer para a sociedade, é o DESEMPREGO que ocorre principalmente em áreas onde há baixo nível de qualificação. 
"Automação (do latim Automatus, que significa mover-se por si) , é um sistema automático de controle pelo qual os mecanismos verificam seu próprio funcionamento, efetuando medições e introduzindo correções, sem a necessidade da interferência do homem."
Vantagens
Aumento da flexibilidade de produção, Aumento da qualidade do processo, Redução de custos com mão de obra.
 
Desvantagens
Custo de implantação e manutenção elevado, Impacto sócio/econômico
1.3 Utilização de sensores
SENSOR é um transdutor que varia sua característica física interna devido a um estimulo externo.
Este dispositivo tem por função realizar a medição do valor da variável de processo e transmitir essa informação (sinal de realimentação) à entrada da malha de
controle (bloco detector de erro).
ENCODERS Também chamados de codificadores 
(baseia-se no princípio das janelas transparentes e opacas. Tais janelas interrompem um feixe de luz e transformando pulsos luminosos em pulsos elétricos. )
TACOGERADOR OU TACÔMETRO nada mais é do que um gerador DC de ímã permanente acoplado mecanicamente no eixo em que se deseja medir a velocidade
TRANSDUTOR LINEAR INDUTIVO DE DESLOCAMENTO (LVDT -Linear Variable Differencial Transformer) - Trata-se de um sensor indutivo. Seu princípio de funcionamento está baseado na indução de tensão entre uma bobina primária e duas secundárias.
é um dispositivo eletromecânico que produz uma saída elétrica proporcional ao deslocamento de um núcleo ferro-magnético móvel
SENSOR ÓTICO - é formado por um emissor e um receptor de luz. O emissor de luz ótico pode ser um LED ou uma lâmpada. Um objeto quando aproximado do sensor ótico reflete a luz do emissor para o receptor.
SENSORES ULTRA SÔNICOS - O princípio de funcionamento de um sensor ultra sônico baseia-se na emissão de som em alta frequência inaudível ao ser humano. O tempo de propagação é diretamente proporcional à distância do objeto a ser identificado.
TERMOPAR Elemento primário de medida de temperatura constituído por dois materiais diferentes ligados um ao outro. Emprega a variação da resistividade dos materiais com a temperatura.
TERMÍSTOR (ou termistor) são semicondutores sensíveis à temperatura.
Existem basicamente dois tipos de termístores:
NTC ( Negative Temperature Coefficient) - termístores cujo coeficiente de variação de resistência com a temperatura é negativo: a resistência diminui com o aumento da temperatura.
PTC (Positive Temperature Coefficient) - termístores cujo coeficiente de variação de resistência com a temperatura é positivo: a resistência aumenta com o aumento da temperatura.
Ação de Controle - Proporcional +Integral +Derivativa - PID
Estratégia de controle genérica e, provavelmente, das mais utilizadas.
Fornece resposta rápida; Proporciona bom controle sobre a estabilidade; Adequado para satisfazer especificações exigentes, mesmo com plantas de ordem superior a 2.
P depende do erro presente;
I depende do erro acumulado no passado; e 
D é o erro previsto para o futuro baseado na variação do erro presente.
CONTROLE PROPORCIONAL é um sistema de controle que corrige o desvio de um processo
do ponto de ajuste, mantendo sempre a variável igual ao ponto de ajuste.
CONTROLE INTEGRAL Para voltar a vazão para o ponto de ajuste original Um sinal de controle integral é geralmente usado em conjunto com o sinal corretivo proporcional. 
Para apressar o retorno da variável para o ponto de ajuste, é adicionado ainda o CONTROLE DERIVATIVO ao sistema Proporcional e Integral.
O controle derivativo produz uma ação corretiva baseada na taxa de variação do sinal.
O CONTROLADOR PID é genérico. Quando sintonizado corretamente,
ele produz um controle aceitável para a maioria dos processos industriais.
A Sistemas de Controle
Representação do sistema de controle de nível através do diagrama em blocos da malha de controle.
Malha de controle do sistema de controle de velocidade do veículo
Sistema de Controle em Malha Fechada (com retroação)
Sistema com retroação negativa