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O sistema de automação é composto basicamente por três elementos energia, instruções e sistemas de controle. Esses três elementos são parte de vários outros bem mais específicos, mas em geral eles são a parte fundamental de qualquer sistema automático.
Os sistemas automáticos são utilizados para processos industriais, esses sempre fazem necessariamente o uso de energia. A principal fonte de energia utilizada é a elétrica tendo em vista a facilidade de obtenção, pois as redes elétricas estão por toda a volta, e a praticidade de converter em outras formas de energia, como: hidráulica, mecânica, térmica, luminosa.
A energia é aplicada em todas as fases, no processo é utilizada para o acionamento dos atuadores, alimentação dos sensores e os demais elementos que consomem energia, nas instruções é utilizado para alimentar os computadores responsáveis por executar o sistema e no controle para alimentar as malhas e os CLP's (Controladores lógico programáveis).
Todas as ações realizadas em um processo automático passam por um conjunto de instruções que tem o objetivo de trazer as melhorias para o processo, essa é aparte fundamental do projeto de um sistema automático, pois sem um conjunto de instruções bem definidos é impossível se obter um resultado satisfatório. As instruções são pensadas para todos os níveis da automação de forma que elas possam se interligar e haja uma plena comunicação em todas as partes do processo. As etapas do processo são definidas pelo ciclo de trabalho, que para sistemas simples pode ser simplesmente manter o nível constante em um reservatório. Vamos exemplificar de forma esquemática um conjunto de instruções necessárias para um controle de nível de reservatório. Para isso precisaremos:
Vamos analisar um conjunto de instruções necessários:
Perceba que a rotina de instruções foi bem simples, pois o processo não envolvia tantas variáveis, mas como esse conjunto de instruções são características do projetista acho que vocês já devem estar tendo algumas ideias e melhorias para esse pequeno sistema.
As instruções são uma forma de algoritmo e devem necessariamente está em alguma linguagem esquemática, para esse nível de abstração em projeto o ideal é utilizar diagramas de blocos, pois facilita o entendimento e o desenvolvimentos das outras partes.
No sistema de controle é que o sistema é realmente automatizado, aqui temos um conjunto de técnicas especificas (instruções ou algoritmos) para obter os resultados desejados para nosso sistema. No sistema exemplificado no item anterior o controle agiria de forma a fazer com o que o nível fosse realmente atingido, perceba que não tínhamos a garantia de se obter o valor de nível estabelecido, pois poderíamos não ter a precisão necessária, perceba que isso é muito importante para um processo de engarrafar um refrigerante por exemplo. Só com a ação de um controlador no sistema é que podemos através de uma exaustiva calibração nos elementos que compõem o processo (bomba, sensor, tanque) garantir que tenhamos um nível exato no nosso sistema.
Os sistemas de controle são bem comuns no nosso dia-a-dia por exemplo a bomba de combustível no posto de gasolina, perceba que ela possui uma precisão milimétrica (ou em mililitros) na hora de encher o tanque do carro. Vocês já perceberam que na hora de encher o tanque do carro a bomba de combustível, bombeia rapidamente no início, mas quando está perto do valor estabelecido (setpoint) ele fica mais lenta até atingir o valor com precisão?! Não?! Fica o desafio para observar na próxima parada para abastecer.
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