Fundamentos de Automação
Transmissores
CURSO DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Ministério da educação - MEC
Secretaria de Educação Profissional e Técnica – SETEC
Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do
Rio Grande do Sul – Campus Rio Grande
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Os transmissores são dispositivos que convertem o sinal de saída de um sensor em um sinal padrão, para utilização à distância por um instrumento receptor, indicador, registrador, controlador ou uma combinação destes, Outras funções de tratamento de sinais, como filtragem e linearização são também incorporados ao transmissor. Dependendo da aplicação, o próprio sensor pode estar incorporado ou ligado próximo ao transmissor
Tipologia: Slides
2021
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Fundamentos de Automação
Transmissores
CURSO DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Ministério da educação - MECSecretaria de Educação Profissional e Técnica – SETECInstituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia doRio Grande do Sul – Campus Rio Grande
Curso de Automação IndustrialDisciplina de Fundamentos de Automação
Transmissores Considerações Iniciais
Os transmissores são dispositivos que convertem o sinal de saída de umsensor em um sinal padrão, para utilização à distância por um instrumentoreceptor, indicador, registrador, controlador ou uma combinação destes,Outras funções de tratamento de sinais, como filtragem e linearização sãotambém incorporados ao transmissor. Dependendo da aplicação, o própriosensor pode estar incorporado ou ligado próximo ao transmissor.
O transmissor não é necessário, nem para a medição, nem para o controle. Atransmissão serve como uma conveniência de operação para tornardisponíveis os dados do processo em uma sala de controle centralizada, numformato padronizado.
Curso de Automação IndustrialDisciplina de Fundamentos de Automação
Transmissores Localização de um Transmissor em um Diagrama de Controle de Processo
Controlador
Processo
Atuador
Transmissor
Sensor
Setpoint
desvio
correção
variávelmanipulada
variávelcontrolada
realimentação
+^
–-
Curso de Automação IndustrialDisciplina de Fundamentos de Automação
Transmissores Transmissores Pneumáticos
Os transmissores pneumáticos baseiam-se em um sistema que converte omovimento mecânico do elemento de medição em um sinal pneumático.O sistema consiste em um tubo alimentado a uma pressão constante comuma redução em sua saída em forma de bocal, o qual pode ser obstruídopor uma lâmina chamada de obturador cuja posição depende do elementode medida. A leitura do sinal é realizada por um indicador instalado na linha.
Curso de Automação IndustrialDisciplina de Fundamentos de Automação
Vantagem
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A grande e única vantagem em se utilizar os instrumentos pneumáticos estáno fato de se poder operá-los com segurança em áreas onde existe risco deexplosão (centrais de gás, por exemplo).
Desvantagens
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Necessita de tubulação de ar comprimido (ou outro gás) para seu suprimentoe funcionamento.
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Necessita de equipamentos auxiliares tais como compressor, filtro,desumidificador, etc..., para fornecer aos instrumentos ar seco, e sempartículas sólidas.
-^
Devido ao atraso que ocorre na transmissão do sinal, este não pode serenviado à longa distância, sem uso de reforçadores. Normalmente atransmissão é limitada a aproximadamente 100 m.
-^
Vazamentos ao longo da linha de transmissão ou mesmo nos instrumentossão difíceis de serem detectados.
-^
Não permite conexão direta aos computadores.
Transmissores Transmissores Pneumáticos
Curso de Automação IndustrialDisciplina de Fundamentos de Automação
Similar ao tipo pneumático e com desvantagens equivalentes, o tipo hidráulicoutiliza-se da variação de pressão exercida em óleos hidráulicos para transmissãode sinal. É especialmente utilizado em aplicações onde torque elevado énecessário ou quando o processo envolve pressões elevadas.
Vantagens
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Podem gerar grandes forças e assim acionar equipamentos de grande peso edimensão.
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Resposta rápida.
Desvantagens
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Necessita de tubulações de óleo para transmissão e suprimento.
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Necessita de inspeção periódica do nível de óleo bem como sua troca.
-^
Necessita de equipamentos auxiliares, tais como reservatório, filtros, bombas,etc...
Transmissores Transmissores Hidráulicos
Curso de Automação IndustrialDisciplina de Fundamentos de Automação
Vantagens
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Permite transmissão para longas distâncias sem perdas.
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A alimentação pode ser feita pelos fios que conduzem o sinal de transmissão
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Não necessita de equipamentos auxiliares.
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Permite fácil conexão aos computadores e fácil instalação.
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Permite de forma mais fácil realização de operações matemáticas.
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Permite que o mesmo sinal (4~20mA) seja “lido” por mais de uminstrumento, através da ligação em série dos instrumentos.
Desvantagens
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Necessita de técnico especializado para sua instalação e manutenção.
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Exige utilização de instrumentos e cuidados especiais em instalaçõeslocalizadas em áreas de riscos.
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Exige cuidados especiais na escolha do encaminhamento de cabos ou fiosde sinais.
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Os cabos de sinal devem ser protegidos contra ruídos elétricos.
Transmissores Transmissores Eletro-Eletrônicos
Curso de Automação IndustrialDisciplina de Fundamentos de Automação
Neste tipo, o sinal ou um pacote de sinais medidos são enviados à sua estaçãoreceptora via ondas de rádio em uma faixa de freqüência específica.
Vantagens
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Não necessita de cabos de sinal.
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Pode-se enviar sinais de medição e controle de máquinas em movimento.
Desvantagens
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Alto custo inicial.
-^
Necessidade de técnicos altamente especializados.
Transmissores Transmissores Via Rádio
Curso de Automação IndustrialDisciplina de Fundamentos de Automação
Transmissores Transmissores Digitais ou Inteligentes
Nesse tipo de transmissor, um “pacotes de informações” sobre a variávelmedida são enviados para uma estação receptora, através de sinais digitaismodulados e padronizados por um microprocessador.Um comunicador portátil de teclado alfanumérico pode conectar-se aqualquer ponto do cabo que conecta o transmissor ao receptor e permite leros valores do processo, configurar o transmissor, mudar a faixa de medição ediagnosticar avarias, através da comunicação digital bi-direcional.Para que a comunicação entre o elemento transmissor e receptor sejarealizada com êxito é utilizada uma “linguagem” padrão chamado protocolode comunicação.
Curso de Automação IndustrialDisciplina de Fundamentos de Automação
Vantagens
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Pode utilizar um par trançado ou fibra óptica para transmissão dos dados.
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Imune a ruídos externos.
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Permite configuração, diagnósticos de falha e ajuste em qualquer ponto damalha.
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Menor custo final.
Desvantagens
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Existência de vários protocolos no mercado, o que dificulta a comunicaçãoentre equipamentos de marcas diferentes.
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Caso ocorra rompimento no cabo de comunicação pode-se perder ainformação e/ou controle de várias malhas.
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Por causa das conversões analógicas para digital e digital para analógico,ele é mais lento que o transmissor analógico convencional.
Transmissores Transmissores Digitais
Curso de Automação IndustrialDisciplina de Fundamentos de Automação
Protocolos de Transmissão em ambientes industriais Fieldbus ^
Este padrão permite comunicação entre uma variedade de equipamentos,tais como: transmissores, válvulas, controladores, CLPs, etc. Estes podemser de fabricantes diferentes (Interoperabilidade) e ter controle distribuído(cada instrumento tem a capacidade de processar um sinal recebido eenviar informações a outros instrumentos para correção de uma variável:pressão, vazão, temperatura, etc.).
Uma grande vantagem é a redução do número de cabos do controlador aosinstrumentos de campo, ou seja, apenas um par de fios é o suficiente paraa interligação de uma rede
Fieldbus
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Protocolos de Transmissão em ambientes industriaisFieldbus
Curso de Automação IndustrialDisciplina de Fundamentos de Automação
Protocolos de Transmissão em ambientes industriais Hart^ As vantagens do
protocolo Hart
são as seguintes:
- Usa o mesmo par de cabos para o 4 a 20 mA e para a comunicação digital.- Usa o mesmo tipo de cabo utilizado na instrumentação analógica.- Disponibilidade de equipamentos de vários fabricantes.As desvantagens são que existe uma limitação quanto à velocidade detransmissão das informações e a falta de economia de cabeamento (precisa-se de um par de fios para cada instrumento).