Ma 54 Webs

8/2/2019 Ma 54 Webs

1/52

8/2/2019 Ma 54 Webs

2/52

8/2/2019 Ma 54 Webs

3/523

Editora Saber Ltda

DiretorHlio Fittipaldi

Associada da:

Associao Nacionaldas Editoras de Publicaes Tcnicas,

Dirigidas e Especializadas

Atendimento ao Leitor: [email protected]

Os artigos assinados so de exclusiva responsabilidade de seus autores. vedada a reproduo total ou parcialdos textos e ilustraes desta Revista, bem como a industrializao e/ou comercializao dos aparelhos ou idiasoriundas dos textos mencionados, sob pena de sanes legais. As consultas tcnicas referentes aos artigos daRevista devero ser feitas exclusivamente por cartas, ou e-mail (A/C do Departamento Tcnico). So tomadostodos os cuidados razoveis na preparao do contedo desta Revista, mas no assumimos a responsabilidadelegal por eventuais erros, principalmente nas montagens, pois tratam-se de projetos experimentais. Tampoucoassumimos a responsabilidade por danos resultantes de impercia do montador. Caso haja enganos em textoou desenho, ser publicada errata na primeira oportunidade. Preos e dados publicados em anncios so porns aceitos de boa f, como corretos na data do fechamento da edio. No assumimos a responsabilidade por

alteraes nos preos e na disponibilidade dos produtos ocorridas aps o fechamento.

Editor e Diretor Responsvel

Hlio Fittipaldi

Reviso Tcnica

Eutquio Lopez

Redao

Augusto Heiss

Elizabete Rossi

Publicidade

Caroline Ferreira

Designer

Diego Moreno Gomes

Colaboradores

Alan Cavalcante MacielAlexandre Capelli

Bruno Carlos da Silva

Carlos Alberto Murari Pinheiro

Celso Henrique Ribeiro

Csar Cassiolato

Filipe Pereira

Rodolfo Sulmonetti Cavalcante

www.mecatronicaatual.com.br

PARA ANUNCIAR: (11) [email protected]

Capa

Sensor iUV Banner Engineering/DivulgaoImpressoGrfica Ideal

DistribuioBrasil: DINAPPortugal: Logista Portugal tel.: 121-9267 800

Mecatrnica Atual uma publicao daEditora Saber Ltda, ISSN 1676-0972. Redao,administrao, publicidade e correspondncia:Rua Jacinto Jos de Arajo, 315, Tatuap, CEP03087-020, So Paulo, SP, tel./fax (11) 2095-5333

ASSINATURAS

www.mecatronicaatual.com.brfone: (11) 2095-5335 / fax: (11) 2098-3366atendimento das 8:30 s 17:30h

Edies anteriores (mediante disponibilidade deestoque), solicite pelo site ou pelo tel. 2095-5330,

ao preo da ltima edio em banca.

Por volta do ano 2000, 59% das exportaes brasileirascorrespondiam aos bens manufaturados e em 2011 tivemosapenas 36% destes bens. No queremos dizer aqui, comestes nmeros, que houve desindustrializao, mas sim

que preciso ter muita cautela ao analisarmos aspectosesparsos, pois os nmeros e a abordagem inconsequentefeita por muitos, publicamente, induzem ao erro.

No podemos nos dar ao luxo de fornecer ideiaserrneas aos nossos polticos, pois isso fogo em plvoraseca. Sabemos que a maioria dos nossos polticos temuma baixa formao escolar, como de resto boa parteda populao.

Assim, muito fcil prosperar remendos na atual legislao, com desoneraes paraalguns setores em detrimento ao todo. necessrio uma reviso geral das leis tributriase da burocracia estatal, que aumentam nossos custos.

As consequncias esto vindo tona neste mundo globalizado. No conseguimos maister custos adequados para produzirmos no Brasil e assim criarmos mais empregos. Ficainvivel at para se exportar simples para-raios. O Brasil chega a importar do necessriopara atender o mercado interno.

Nosso suprimento de para-raios vem da sia que importa os nossos minrios, fundeas astes, e vendem aqui mais barato. Isso acontece com produtos de todos os tipos queaos poucos no conseguem ser competitivos. Culpados!? No so os outros pases e nemmesmo a China.

Diversos deles esto enfrentando este mesmo problema e cada um encontrando aospoucos a soluo adequada que passa pelas leis do pas, a burocracia, a valorizao da

moeda, a formao escolar e at a automao industrial.A globalizao afeta a todos, inclusive aos regimes autoritrios que no conseguem

mais segurar as informaes para o seu povo. A democracia avana mais rapidamenteagora e as diferenas entre os pases diminuem.

Hlio Fittipaldi

As consequncias da globalizao

Hlio Fittipaldi

Submisses de Artigos

Artigos de nossos leitores, parceiros e especial istas do setor, sero bem-vindos em nossa revista. Vamos analisa rcada apresentao e determinar a sua aptido para a publicao na Revista Mecatrnica Atual. Iremos trabalharcom afinco em cada etapa do processo de submisso para assegurar um f luxo de trabalho flexvel e a melhorapresentao dos artigos aceitos em verso impressa e online.

8/2/2019 Ma 54 Webs

4/524

ndice

Editorial

Notcias

03

06

ndice de Anunciantes:

Mecnica 2012 ..................... 05

Mectrol .............................. 11

Patola .............................. 13

Datapool .............................. 13

Nova Saber .......................... 27

Nova Saber ........................ . 33

Jomafer .............................. 37

Cognex ...................... Capa 02

Festo .......................... Capa 03

Omron ........................ Capa 04

Lixo Eletrnico

Sensores na AutomaoIndustrial

Redes de CLP Parte 1

SIS - Sistemas Instrumentadosde Segurana Parte 4

Realizao de Auto-Tuning emControladores de Processos

LD400 HART Transmissorde Presso para aplicaesque exigem SIL

Uso de Repetidoresem Profibus-DP

Wireless ISA 100

38

48

14

34

43

18

46

18

14

4328

8/2/2019 Ma 54 Webs

5/52

8/2/2019 Ma 54 Webs

6/526 Mecatrnica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2012

//notciasMdulos de E/S com displayintegrado e proteocontra manipulao

HMS aumenta sua conectividadeem rede a dispositivoscom suporte CAN

O Anybus Communicator CANTM possibilita a comunicao

entre qualquer dispositivo industrial com interface CAN e umarede industrial selecionada. Na sequncia do lanamento inicial,que oferecia conectividade a 6 redes, a HMS oferece agora 11bus de campo principais e redes Ethernet industriais.

-CANopen;-CC-Link (nova);-ControlNet (nova);-DeviceNet;-Modbus RTU (nova);-Profibus;-EtherCAT (nova);-EtherNet/IP;

-Modbus TCP (nova);-Profinet;-Profinet-IRT (nova).

Usurios e aplicaes tpicasO CAN Anybus Communicator facilita a vida dos integrado-

res de sistemas e dos programadores de rede, permitindo umaconexo rpida e fcil dos dispositivos com suporte CAN a umarede de nvel superior. Os dispositivos tpicos incluem drives defrequncia, sensores, atuadores, interfaces homem-mquina, lei-tores de cdigo de barras, leitores RFID, balanas e outros tiposde maquinaria industrial.

Existe uma grande necessidade de se conectar dispositivos deautomao industrial com suporte CAN a diferentes redes indus-triais. Esta necessidade confirmada pela resposta do mercadoao primeiro lanamento realizado em julho, sendo o produto jimplementado em larga escala pelos clientes. At agora, as redescom maior procura foram a EtherNet/IP e a DeviceNet, mas tam-bm pudemos registrar um aumento das encomendas por partedos usurios Profinet. Com este novo lanamento completamos,assim, a oferta Anybus com a promessa de uma conectividadea qualquer rede Ethernet ou bus de campo, comenta MartinFalkman, diretor da Linha de Produtos Gateway da HMS.

Destaques tcnicosQualquer dispositivo equipado com um protocolo CAN 2.0 A(ou B) pode ser conetado sem necessitar de alterar o hardwareou software dos dispositivos CAN. Isso permite que os dispositi-vos de automao, mesmo aqueles com comunicao CAN maislenta, sejam integrados em redes bus de campo/Ethernet de altavelocidade sem quaisquer restries em relao rede superior.

O Gerenciador Anybus Configuration est includo no Com-municator CAN, permitindo a criao de frames visuais CANsem qualquer programa ou competncias de programao.

Para saber mais visite:www.anybus.com/products/abccan.shtml

H mais de quatro anos que os mdulos de E/S da Balluff

(com as suas at 32 entradas e sadas) vm demonstrandoser indispensveis para a indstria da construo de mquinase de automao. As caractersticas que mais se destacamincluem a caixa totalmente revestida com zinco fundidoreforado, o perfil plano com extremidades arredondadas,os displays amplos e ntidos, assim como a facilidade damontagem com apenas dois pontos de fixao.

A nova gerao de mdulos est agora disponvel paraCC-Link, Ethernet/IP e Profinet. Estaro disponveis em breveverses para outros bus de campo normalmente utilizados.

Estes novos mdulos de E/S de bus de campo possuem umdisplay LCD iluminado que abre novas portas aos operadores

em matria de configurao, manuteno e reparao. A ve-locidade de transmisso, o endereo de n e as informaesrelativas ao hardware e software do mdulo, entre outros,podem agora ser visualizados, tornando os diagnsticos e adisponibilidade do sistema consideravelmente mais simples.As fixaes mecnicas, tais como interruptores rotativospropensos a danos podem ser completamente eliminadas.Isto torna a nova gerao IP 67 ainda mais robusta e fiveldo que a srie anterior.

O guia do menu, no grande display de elevada resoluo,oferece uma utilizao fcil e evidente. So utilizadas duasteclas para introduzir e apresentar cada um dos tpicos de

menu. Uma caracterstica de destaque a proteo contramanipulao integrada. Isto significa que os displays podemser bloqueados pelo CLP, impedindo o acesso no autorizado.

Eles tambm esto equipados com uma funo de buscae salvamento integrada. Dois LEDs controlados pelo CLPpermitem que o operador visualize os eventos pr-definidos,que no so especficos do mdulo ou da porta, diretamenteno local onde o evento ocorre.

De especial interesse tambm o servidor web integrado,uma caracterstica especfica das verses do mdulo Ether-net/IP e Profinet. Ao utilizar um browser de Internet padro,o usurio tem acesso a funes de diagnstico abrangentes,

tais como o display de todos os indicadores LED localizadosno mdulo. Nas "Propriedades do dispositivo" possvel,por exemplo, parametrizar os dispositivos conectados naporta de ligao E/S. Outras caractersticas esto disponveisnas funes "Configuraes", a exemplo da atribuio dosendereos IP.

8/2/2019 Ma 54 Webs

7/527Janeiro/Fevereiro 2012 :: Mecatrnica Atual

//notcias

Esto abertas as inscries parao Intel Developer Forum Brasil

A Intel Brasil anuncia que esto abertas as inscries parao Intel Developer Forum Brasil, maior e mais importanteevento mundial da empresa voltado para desenvolvedoresde tecnologia, que acontecer no dia 15 de maio de 2012,no Complexo do World Trade Center, em So Paulo.

O Intel Developer Forum o maior evento mundial daIntel, unindo empresas, cientistas, executivos e profissionaisda indstria para demonstrar inovaes e discutir os rumos

da indstria. O evento, que acontece desde 1997 em SoFrancisco e Pequim, marcado por anncios e discussessobre futuros produtos e solues baseadas em tecnologiasdesenvolvidas pela Intel e seus parceiros.

O IDF Brasil consistir em um dia de colaborao inin-terrupta com profissionais que esto frente da tecnologiano mundo. Desde palestras programticas at aprendizadotcnico com atividades prticas, prepare-se para participarde um dos maiores eventos de tecnologia do ano.

Os interessados em se inscrever para participar do IDFBrasil podem faz-lo acessando o site oficial do evento. Ato dia 25 de maro, as inscries tero o preo promocional

de R$ 500,00.

Eaton fortalece presena no mercadobrasileiro de mdia tenso

A Eaton, tem enxergado oportunidades claras nosetor eltrico brasileiro. O aumento do nmero de

empresas e estabelecimentos comerciais, aliado acrescente demanda por construes inteligentes temcriado a demanda por materiais mais sofisticados parao controle da energia. Paralelo a isso, a segurana noslocais onde a fora controlada, exigncia bsicapara evitar danos s pessoas e locais.

Atenta a esta necessidade, a Eaton desenvolveuW-VACi, disjuntor de mdia tenso ideal para aplica-es em centro de cargas, subestaes e geradoresem geral, encontrados em aeroportos, hospitais,shoppings centers, instalaes comerciais, estaesde gua, de gs, e indstrias de diversos setores. O

produto tambm uma alternativa para servios deretrofit em disjuntores obsoletos.Lanado mundialmente em 2011, o W-VACi tem

sido muito bem aceito no Brasil. O disjuntor atuacom sistema de interrupo a partir de ampolas avcuo, que dispensam o uso do SF6 (hexafluoretode enxofre), gs muito utilizado em painis de mdiatenso e que acaba destruindo a camada de oznio.Trata-se, portanto, de um produto verde. Devidos suas dimenses compactas, o W-VACi propor-ciona at mesmo a reduo do tamanho dos painis

W-VACi, da Eaton, disjuntor de mdia tenso paraaplicaes em centro de cargas.

eltricos, o que otimiza o espao fsico, destaca o gerente

de produtos de mdia voltagem da diviso Eltrica da Eaton,Raphael Nadruz.A segurana tambm foi reforada no W-VACi, por isso

os polos so encapsulado por resina epxi, que aumenta aisolao eltrica e mecnica ao disjuntor. Desenvolvemosum mecanismo modular e universal, que facilita e proporcio-na uma grande flexibilidade a manuteno, explica Nadruz.

O W-VACi um disjuntor de mdia tenso, capaz detransmitir corrente eltrica entre 630 A a 4.000 A, e comapresentao em trs opes-padro para o Brasil: 5 kV,17,5 kV e 24 kV, com capacidade de interrupo de at 50kA. Todos os modelos atendem s normas IEC (InternationalElectrotechnical Commission

), rgo que define as condiesque o disjuntor deve suportar, como calor excessivo oualta altitude.

8/2/2019 Ma 54 Webs


//notcias

EPLAN Fluid: mais de 1000macros hidrulicas

Um novo e abrangente pacote de dados mestrepara hidrulica preenche, agora, a lacuna queexistia entre fluido e desenho mecnico. As maisde 1000 novas macros de fluido hidrulico pre-sentes no EPLAN Fluid aceleram e simplificam adocumentao interdisciplinar.

MAC 502, o novo e potenteleitor de cdigos universalpara todas as situaes

Com o seu leitor MAC502, a Pepperl + Fuchs lana uminovador leitor de cdigos universal fixo que permiteler todos os cdigos comuns 1-D e 2-D (26 simbologiasde cdigos diferentes) a velocidades bastante elevadasque vo at 10 m/s e 30 leituras por segundo.

Ambos os leitores tem uma elevada profundidade de por-menorizao, podendo ler, de forma eficaz, distncias de 60mm a 190 mm sem a necessidade de qualquer modificaomecnica ou eletrnica. O amplo campo de leitura de 110mm x 70 mm permite detectar de forma eficaz cdigos DataMatrix pequenos e cdigos de barras grandes. A instalao do

software para parametrizar e operar os leitores de cdigo norequer muito tempo, dado que estas tarefas so executadaspor uma interface web moderna, fornecida por um servidorweb integrado no leitor de cdigos. Para tal, necessrio queo leitor de cdigos esteja conectado rede da empresa ou aum PC atravs da interface Ethernet integrada. Para aceder interface web, necessrio inserir o endereo IP do leitor nabarra de endereo de qualquer navegador de Internet, de modoa que o leitor de cdigos possa ser configurado em qualquerPC com uma interface de utilizador apropriada.

O leitor de cdigos dispe de um resultado de qualidadede cdigo para evitar a perda de leituras. Se este for inferior

ao valor predefinido, o utilizador avisado atempadamente.O MAC502 possui muitas outras funes importantes. Estasfunes englobam uma memria automtica de imagens deerro, uma funo multicdigos que l at quatro cdigos dife-rentes em simultneo e um modo burst para gravar cdigoslidos numa rpida sucesso. Estes cdigos podem ser avaliadosposteriormente. Outra caracterstica do leitor de cdigos soas suas interfaces Ethernet e RS232. A interface RS232 podeser ligada caixa de interface CBX800, de modo a permitir aimplementao de todas as interfaces de bus comuns (incluindoPROFIBUS, PROFINET e DeviceNet). Equipado com conec-tores M12 fixos com parafuso e proteco IP65, o MAC502

ideal para ser utilizado em ambientes industriais agressivos.Vista geral das principais caractersticas:L todos os cdigos comuns 1-D e 2-D em velocidades

que atingem os 10 m/s e 30 leituras por segundo;Leituras de elevado alcance: 60 mm a 190 mm;Grande rea de leitura de at 110 mm x 70 mm;Modo burst: para gravar cdigos recebidos em rpida

sucesso;Multicdigos: leitura em simultneo de at quatro

cdigos diferentes;Cdigo correspondente;Resultado da qualidade do cdigo;Interfaces: RS232 e Ethernet.

As vantagens de um conjunto comum de documen-tao de controle de tecnologia para as engenharias de

fluido e eltrica so bem conhecidas, uma perspectivasobre a hidrulica oferece bem mais potencial. O EPLANFluid proporciona aos usurios, desde o incio, umabrangente "pacote de dados de fluido", contendo maisde 1000 macros hidrulicas. A combinao entre a fun-cionalidade CAE (Engenharia Apoiada por Computador)e as novas macros, oferece vantagens imbatveis ao designhidrulico, especialmente em matria de engenhariamecnica. Esta combinao apresenta um alto padrode documentao grf ica de acordo com as normas emvigor e um sistema modular para subplacas, unidadesde potncia hidrulica, disposies tipo sanduche e

Potente leitor de cdigos universal MAC502.

8/2/2019 Ma 54 Webs


//notcias

As tecnologias EPLAN, tais como a tecnologia va-riante e opes de projeto, so a base da criao demacros inteligentes que podem ser imediatamentealteradas no plano de fluido. Um sistema modularfacilita a criao de diferentes variantes de subplacascoletivas. Este sistema oferece a forma mais fcil demontar sees.

Ponto de interesse para os fabricantesA coleo de macros o ponto de partida ideal

para os fabricantes de fluidos de componentes nosetor da indstria hidrulica. Estes tambm podem

utilizar o Portal de Dados EPLAN para disponibilizaros seus dados de componentes. O multiplicadorperfeito. Enquanto as macros neutras disponveispelo EPLAN Fluid podem ser utilizadas por diferen-tes fabricantes, os dados de componentes no Portalde Dados EPLAN esto associados a um fabricanteespecfico e fornecem uma base slida de engenharia,quando combinados com documentos adicionais,tais como fichas tcnicas, fotos de componentes e2D e dados 3D.

muito mais. Quais dados tcnicos devem ser includos noesquema hidrulico? Quais configuraes so necessriaspara o interruptor de presso e como so representadasda melhor forma no esquema? A EPLAN Fluid oferece asoluo ideal para a documentao de alta qualidade atravsde uma combinao de macros, por exemplo, interruptoresde presso e tabelas de dados associadas.

Perspectiva: rotao e espelhamentoAs novas macros so todas projetadas para rodar e

espelhar, de forma inteligente, os elementos de fluido; umafuno presente na prxima verso do EPLAN Fluid.

Antecedentes: Nos esquemas muitas vezes necessriorepresentar o movimento dos cilindros em direes opostase, correspondentemente, control-los. Idealmente, o usu-rio tem apenas que conceber meio interruptor e completara documentao utilizando as novas funes apropriadaspara rotao e espelhamento. As macros fornecem umaexcelente base para os principais usurios e administradores.

Macros inteligentesA alta diversidade de filtros e combinaes bomba/motor

de unidades de potncia d origem, muitas vezes, a umadocumentao que difere apenas em pequenos detalhes.

Bloco de Redundncia da Norgren

A Norgren possui Blocos de Redundncia em trsverses, conforme a aplicao do cliente: 2oo1, 2oo2 e2oo3. Verses em Alumnio, Lato e Ao Inox.

2oo1 (Two out of One) Bloco de Segurana:

Duas vlvulas solenoides em redundncia. Caso umadelas apresente falha (desligamento), o processo inter-rompido. O processo s funciona com as duas vlvulasacionadas simultaneamente.

2oo2 (Two out of two) Bloco de Disponibilidade:

Caso uma vlvula desligue, a outra mantm o processoem funcionamento. Usado para manter sistemas que nopodem sofrer interrupo durante o processo.

2oo3 (Two out of three) Bloco de Redundnciacompleto:

Combina as duas funes descritas acima e indicadopara sistemas que exigem alta segurana, pois monitorafalhas eltricas e falhas mecnicas das vlvulas solenoides.

Bloco de redundncia verso 2oo3.

8/2/2019 Ma 54 Webs


//notciasNova plataforma demicrocontroladores Wolverine,da Texas Instruments, reduzo consumo de energia em

50% em relao a qualquermicrocontrolador do segmentoNova plataforma de microcontroladores MSP430

amplia ainda mais os limites do baixo consumo,

aproximando os usurios de um mundo sem baterias

Inovao com a singular tecnologia defabricao de ultra low leakage (ULL)

A TI desenvolveu esta tecnologia ULL que oferece uma

melhora de 10x na reduo da corrente de fuga e nascapacidades otimizadas de sinais mistos. A aprimorada tec-nologia de fabricao de 130 nm, a arquitetura de potnciaultrabaixa MSP430 e mais de 30 componentes analgicose digitais com potncia otimizada combinados so algunsdos elementos integrados que geram reduo drstica doconsumo de energia.

Desempenho sem igual e confiabilidadevia FRAM unificada

Tirando vantagem da FRAM, a memria de mais baixoconsumo do mundo, os microcontroladores baseados na

Wolverine podem operar com menos de 100 A/MHzem modo ativo, e consumir 250x menos energia por bit , secomparados aos microcontroladores baseados em Flash eEEPROM. Alm destas vantagens de potncia, a FRAM 100% no voltil, o que oferece aos desenvolvedores baixoconsumo, velocidade e flexibilidade de SRAM ao mesmotempo que retm a capacidade-chave de armazenamentono-power da Flash. Os clientes no esto limitados s pro-pores especficas de memria para dados inerente aossistemas integrados tradicionais eles podem mudar estaproporo a qualquer momento no ciclo de design.

A plataforma MSP430 da Texas Instruments tem sido a

lder em baixa potncia por mais de uma dcada. Esta novaarquitetura de potncia ultrabaixa reduz dramaticamente oconsumo de energia com um tempo de despertar de 6,5 se perifricos de alta preciso como gerenciamento internode potncia e um conversor analgico- digital (ADC) de 12bits com 75 A. Todos os microcontroladores da TexasInstruments tambm tm seu valor aumentado pelo softwa-re e pacote de recursos MSP430Ware, bem como pelasferramentas de software para otimizao de cdigo de baixapotncia. O MSP430Ware permite aos desenvolvedoresacessarem de forma imediata e filtrarem facilmente todosos recursos de projeto do microcontrolador MSP430 por

dispositivo, ferramenta ou biblioteca de software para sim-plificar de forma significativa o projeto e diminuir o prazoat o lanamento.

Preo e disponibilidadeOs Wolverines estaro disponveis para amostras em

junho de 2012. Os desenvolvedores de projetos de potnciaultrabaixa podem comear o desenvolvimento com o portflioexistente da Texas Instruments, de quase 500 microcontrolado-res MSP430. A facilidade de projeto uma oferta fundamentaldos microcontroladores MSP430, com uma ampla variedadede ferramentas, software e suporte para ajudar os clientes ainiciar o desenvolvimento rapidamente.

Imagine um dispositivo em forma de anel que permita ainterao intuitiva, sem toque, com o mundo digital apenaspelo movimento de seus dedos. Imagine um painel solar do

tamanho de um microcontrolador que permita intelignciaambiental em qualquer edifcio. Imagine integrar capacidades desensibilidade ao monxido de carbono, controle de termostatoe segurana biomtrica a um detector de fumaa, sem aumen-tar o seu tamanho. Este mundo mais inteligente, mais verde esem baterias est rapidamente tornando-se realidade, com aplataforma de microcontroladores de baixa potncia da TexasInstruments Incorporated.

Batizado internamente de Wolverine, por sua tecnologiaagressiva de economia de energia, esta plataforma de micro-controladores MSP430 de potncia ultrabaixa oferece consumopelo menos 50% inferior a qualquer microcontrolador do

segmento (360 nA em modo real-time clock (RTC) e menosde 100 A/MHz em modo ativo). Os primeiros dispositivosbaseados nesta plataforma estaro na srie MSP430FR58xx,com disponibilidade programada para junho de 2012.

Dispositivos de uso dirio, como medidores de glicose edetectores de fumaa esto demonstrando nveis de desempe-nho cada vez maiores, com longevidade da bateria de 10 a 20anos, e esta tendncia est se espalhando por uma infinidadede aplicaes, disse Kevin Wang, analista-chefe da iSuppli naChina. A arquitetura revolucionria de baixa potncia, daWolverine, est determinando um novo padro para o setore permitir a proliferao dos produtos de baixa potncia.

Dos produtos de consumo aos setores mdico e industrial, ocu o limite.A plataforma Wolverine oferece o menor nvel de con-

sumo de energia em qualquer caso de uso, se comparada aqualquer microcontrolador do setor o menor consumo emmodo ativo, standby e de memria e perifricos. Por exemplo,as aplicaes tpicas movidas a bateria gastam at 99,9% do seutempo em modo standby, e os microcontroladores baseados naWolverine consomem 360 nA em modo standby, mais quedobrando a durao da bateria. A Texas Instruments segue comseu legado de pioneirismo nas ltimas tecnologias de baixo con-sumo com a arquitetura de sistema e a tecnologia de consumoultrabaixo da plataforma de microcontroladores Wolverine:

8/2/2019 Ma 54 Webs


//notciasElipse apresenta suassolues no ISA 2011

Desde 1995, ano em que foi promovida a primeira edio

da feira, a empresa expe seus produtos no eventoDe 8 a 10 de novembro, a Elipse Software estar parti-cipando do Brazil Automation ISA 2011, o 15 CongressoInternacional e Exposio Sul-Americana de Automao,Sistemas e Instrumentao, que ser realizado em So Paulo.Uma participao, diga-se de passagem, especial pelo fato daempresa, especializada no desenvolvimento de solues paraautomao industrial, estar completando 25 anos de existncia.

Ao longo de seus 25 anos, a Elipse esteve presente eminmeras feiras tanto no Brasil quanto no exterior. No casoda ISA, a primeira delas ocorreu em territrio estrangeiro,mais especificamente no ISA Chicago, nos Estados Unidos,

em 1993. Dois anos mais tarde, viria a primeira participaoda empresa no Brazil Automation ISA, curiosamente no anoque marcou a primeira edio da exposio no pas. A partirda, a Elipse compareceu em praticamente todas as demaisedies, divulgando e comercializando seus produtos.

Neste ano, a empresa apresentar os softwares ElipseE3, Elipse Power e Elipse Plant Manager em seu estande denmero 17, localizado prximo entrada do Pavilho Branco

do Expo Center Norte, sede do encontro, considerado o maior nasreas de instrumentao e automao industrial da Amrica Latina.Importante lembrar que o horrio de visitao das 13h s 20h.Confira abaixo um breve resumo sobre as trs solues a seremapresentados pela empresa na feira:

O Elipse E3 (SCADA) apresenta uma arquitetura totalmentedirecionada operao em rede e aplicaes distribudas. Umsistema completo de superviso e controle de processos, capaz deatender os mais modernos requisitos de conectividade, flexibilidadee confiabilidade do mercado. Em funo disso, permite um rpidodesenvolvimento de aplicaes com alta capacidade de comunica-o e garantia de expanso, preservando os investimentos.

O Elipse Plant Manager (PIMS) um historiador de processoscapaz de coletar, consolidar e armazenar dados provenientes devrias fontes de tempo real ou histricas. Uma soluo completa emtermos de processamento da informao e que possibilita desenvol-ver aplicaes de inteligncia industrial e anlise de dados, auxiliando

na tomada de decises e na melhoria de toda a cadeia produtiva.O Elipse Power um produto criado para garantir mais seguran-a e eficincia operao de subestaes, redes de transmisso edistribuio de energia eltrica. O software apresenta um conjuntode sofisticados aplicativos, como Fluxo de Potncia e Descarte deCargas. A soluo conta tambm com um ambiente de simulaoque facilita a integrao entre os setores de pr e ps-operaocom o centro de controle.

8/2/2019 Ma 54 Webs


//notcias

Drr vende o Rob de Pintura n 6000

do mercado ficou acima do nvel pr-crise de cerca de 1.600pedidos. Neste negcio, a Drr visivelmente a lder mundialdo mercado. A base para isso o know-how adquirido ao longodas dcadas em todas as reas do processo de pintura. Almdisso, a Drr a nica empresa, que alm dos robs, oferecetambm toda a tecnologia de aplicao e de fornecimentode tinta. Incluem-se ainda produtos de alta tecnologia, comoatomizador eletrosttico de alta rotao, trocador de tinta queno desperdia material e software. Robs de manipulaona cabine de pintura para abrir portas e cap completam oportflio da Drr.

Alm da tecnologia de pintura, a tecnologia de aplicao da

Drr em reas adjacentes tambm bem-sucedida. Cerca de1.000 robs totalmente equipados j foram vendidos para vedaode solda em carrocerias e para a aplicao de proteo das partesinferiores e tapetes de isolao acstica em spray. Outra rea emcrescimento a tecnologia adesiva para juno de componentesna estrutura de carroceria e na montagem de carros.

Ralf Dieter, Diretor-presidente da Drr AG, afirma: "Em2011 pudemos registrar uma duplicao dos pedidos j esperadade quase 600 milhes de Euros na tecnologia de aplicao. Osfatores que conduziram a isso foram a expanso da capacidadena indstria automotiva e a crescente automatizao do pro-cesso de pintura". Baseados nisso, o volume de negcios detecnologia de aplicao continua a aumentar em 2012.

O sucesso da Drr em tecnologia robtica continua. Emsetembro de 2011, o Grupo recebeu sua encomenda de n-mero seis mil para o fornecimento do seu rob de pinturaEcoRP, depois de j ter alcanado a marca dos cinco mil emfevereiro de 2011.

O rob 6000 est instalado junto com mais trs colegasna Ford, em Craiova (Romnia). Em 2011 a rea de tecnologiade aplicao, onde as atividades de tecnologia robtica e deaplicao esto concentradas, aumentou suas vendas de 270para 400 milhes de Euros. Motivo para tal crescimento aforte demanda da indstria automobilstica.

O Dr. Hans Schumacher, chefe da rea de Tecnologia de

Aplicao na Drr diz: Na indstria automotiva os robs depintura da Drr representam mais flexibilidade, troca de tintaem questo de segundos e reprodutibilidade dos resultadosda mais alta qualidade. Desde o seu lanamento, os robs daDrr foram os precursores para a automatizao da aplicaode pintura - inicialmente no revestimento das partes externasda carroceria e hoje, cada vez mais frequente, na pintura deinteriores de automveis e componentes.

No momento, nas fbricas de automveis alems mais de1.200 robs da Drr garantem o perfeito acabamento; na Chinaso mais de 1.000. Em 2011, o mercado global para robs depintura cresceu em uma nova dimenso. At o fim do ano fo-ram recebidas cerca de 2.200 encomendas, com isso o volume

Linha de Pintura com Robos EcoRP.

8/2/2019 Ma 54 Webs


//notciasDAKOL lana novo CLP+IHM 12,1

A DAKOL acaba de lanar no mercado o novo CLP+IHM,com display de 12.1, 65 mil cores, resoluo de 800x600(SVGA), que pode ser programado atravs do Visilogic (for-

necido sem custo) integrante da sua linha Vision, destinadoa processos de automao industrial.Com proteo frontal IP66, o Vision1210 recomendado

tambm para a indstria alimentcia, j que dispe de umpainel frontal reto, que no acumula sujeira ou impurezas.

O controlador possibilita a conexo de at 1024 pontosde Entradas/Sada: analgicos, digitais, termopar, Pt100 eentrada rpida.

Os protocolos de comunicao MODBUS Mestre/Escravo,CANOpen, UniCAN esto disponveis para a conectividadecom diversos dispositivos. A comunicao com dispositivosexternos pode ser realizada atravs das duas portas RS-232/-

485 disponveis como padro ou da porta Ethernet (opcional).A linguagem Ladder utilizada para a confeco da lgicado CLP sendo que diversas funcionalidades de software, comoutilitrios de acesso remoto, OPC/DDE Server, Web Serveresto disponveis sem qualquer custo adicional. At 24 loopsPID podem ser configurados e o display colorido exibe dadose grficos. Possui memria interna tem 2 MB de lgica deaplicao, alm de 1 MB para fontes e 32 MB para imagens.

ABINEE TEC 2012: iniciadacomercializao de espaos

A ABINEE iniciou a comercializao de espaos para ex-posio no ABINEE TEC 2012 - Frum de Sustentabilidade,Energias Renovveis, Eficincia Energtica e Normalizao -,que ser realizado de 3 a 5 de setembro de 2012, no Centro deConvenes Frei Caneca, em So Paulo. O espao reservado,no formato table top, servir para que empresas e entidadesapresentem ao pblico visitante suas atividades no campo dasustentabilidade, energias renovveis e eficincia energtica,

possibilitando seu contato direto com fabricantes e integrado-res de sistemas das diferentes cadeias produtivas. No Frum,os temas sero abordados atravs de Seminrios e Talk Show,buscando sempre destacar, em cada um deles as inovaes,as tendncias, as solues e os programas de investimentos.

Antecipe a adeso e garanta a participao da sua empresa.Conhea o programa preliminar do evento e o layout da reade exposio no Site do ABINEE TEC 2012.

8/2/2019 Ma 54 Webs


case

Osaiba mais

A cada ano o mundo produz pelo menos 50 milhes

de toneladas de lixo eletrnico, sendo grande parte

deste volume descartada incorretamente junto ao

lixo comum liberando substncias qumicas que

penetram no solo, contaminam os lenis freticos,

plantas, animais e causam inmeras doenas ao

ser humano.

Entretanto, as estatsticas dizem que h mais ouro

em 1 tonelada de lixo eletrnico, do que em 17toneladas do minrio bruto do metal.

Estaramos diante da soluo, e seria ela to simples?

LixoEletrnico

Alan Cavalcante Maciel

O lado obscuro da high tech

na era do neoliberalismo: seuimpacto no meio ambiente.Gonalves, A.T.Disponvel em: http://lixotecnologico.blogspot.com/2007/07/o-lado-obscuro-da-high-techna-era-do.htmlacessado em 04 de outubro de 2007.

Revista Veja Especial Tecnologia 08/2007. O ouro est no lixo.Ossamu, CDisponvel em: http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/lixo/conteudo_248323. shtmlacessado em 26 de junho de 2011.

Projeto chama a ateno para areutilizao de lixo eletrnico epara incluso digital. Boullosa, C. ASCOM, 2011Disponvel em: www.uema.br/noticias.asp?Contador=2195&coluna=1&TIPO=1acessado em 05 de agosto de 2011.

Assemblia Legislativa do Estado deSo Paulo, Lei N 13.576, de 6 de

Julho de 2009, Disponvel em: www.al.sp.gov.br/repositorio/legislacao/lei/2009/lei%20n.13.576,%20de%20

06.07.2009.htm acessado em 05 deagosto de 2011.

lixo eletrnico proveniente de equipamentoseletroeletrnicos, com os quais o ser humanopassa grande parte de sua vida em constantecontato com eles, tais como aparelhos ce-lulares, computadores, televisores, agendaseletrnicas, etc. Quando estes aparelhosperdem suas funes, por danos, pelo tempode vida til, ou por estarem obsoletos em

relao a novas tecnologias, eles se tornamresduos que contm substncias que podemcausar danos sade e ao meio ambiente.

Para que isso no acontea devem ter odestino correto, no entanto, grande parte dolixo eletrnico gerado pela populao no descartada corretamente, e esta ao estcrescendo cada vez mais devido s pessoasno terem conscincia do perigo que estocausando e, principalmente, devido aoavano contnuo da tecnologia, lanandoa cada dia novos produtos descartveis que

superam os aparelhos anteriores.

8/2/2019 Ma 54 Webs


case

F1a. Idosos e crianas trabalham na separao de lixo eletrnico na China.

Impactos Causados peloLixo Eletrnico

Nos ltimos anos vem crescendo apreocupao com o lixo eletrnico devidos consequncias obtidas pelo seu descarteincorreto. Segundo a ONU (Organizaodas Naes Unidas), a cada ano o mundoproduz pelo menos 50 milhes de toneladasde lixo eletrnico, o correspondente a 5%de todo o lixo gerado pela humanidade.

Os resduos provenientes do avano

tecnolgico, do que anteriormente eramcelulares, computadores, aparelhos de some baterias entre outros, se tornam lixo con-taminado que liberam substncias txicas,altamente prejudiciais sade.

Ao serem descartados junto ao lixocomum, este tipo de resduos libera assubstncias qumicas contidas dentro doscomponentes eletrnicos tais como merc-rio, cdmio, chumbo, cobre, arsnio, ltio,entre outros, estas substncias penetram nosolo e contaminam os lenis freticos, que

consequentemente contaminaro plantas e

animais atravs da gua. Alm disso, essassubstncias pesadas causam inmeras doenasao ser humano.

A seguir sero citados alguns problemascausados por alguns componentes do lixoeletrnico, de acordo com Gonalves (2007):

ChumboO chumbo pode causar danos ao sis-

tema nervoso central e perifrico, sistemasanguneo e nos rins dos seres humanos.

Efeitos no sistema endcrino tambm tmsido observados e seu srio efeito negativono desenvolvimento do crebro das crianastem sido muito bem documentado.

O chumbo se acumula no meio ambien-te e tem efeitos txicos agudos e crnicosnas plantas, animais e micro-organismos.Produtos eletrnicos constituem 40% dochumbo encontrado em aterros sanitrios.

A principal preocupao do chumbo encon-trado em aterros sanitrios a possibilidadedo mesmo vazar e contaminar os sistemas

fornecedores de gua potvel.

As principais aplicaes do chumbo emequipamentos eletrnicos so:

solda nos circuitos impressos e outroscomponentes eletrnicos;

tubos de raios catdicos nos monitorese televisores.

Em 2004, mais de 315 milhes decomputadores se tornaram obsoletos nosEstados Unidos. Isto representa cerca de954 mil toneladas de chumbo que podemser despejados no meio ambiente.

CdmioOs compostos a partir do cdmio so

classificados como altamente txicos, comriscos considerados irreversveis para asade humana. O cdmio e seus compostosacumulam-se no organismo humano, parti-cularmente nos rins. absorvido atravs darespirao, mas tambm pode ser absorvidoatravs de alimentos, causando sintomas deenvenenamento.

Apresenta um perigo potencial para o

meio ambiente devido a sua aguda e crnica

8/2/2019 Ma 54 Webs


case

toxicidade e seus efeitos cumulativos. Em

equipamentos eltricos e eletrnicos, o cdmioaparece em certos componentes tais comoem resistores, detectores de infravermelhoe semicondutores.

Verses mais antigas dos tubos de raioscatdicos tambm contm cdmio. Almdisso, o cdmio usado como estabilizadorpara plsticos.

MercrioQuando o mercrio se espalha na gua,

transforma-se em metil- mercrio, um tipo

de mercrio nocivo para a sade de fetos ebebs, podendo causar danos crnicos aocrebro.

O mercrio est presente no ar e, nocontato com o mar, como j foi mencionado,transforma-se em metil- mercrio e vai paraas partes mais profundas. Essa substnciaacumula-se em seres vivos e se concentraatravs da cadeia alimentar, particularmentevia peixes e mariscos.

estimado que 22% do consumomundial de mercrio corresponda ao uso

em equipamentos eltricos e eletrnicos,empregado em termostatos, sensores deposio, chaves, rels e lmpadas descartveis.

Alm disso, usado tambm em equipa-mentos mdicos, de transmisso de dados,telecomunicaes e telefones celulares.

O mercrio utilizado em baterias, inter-ruptores de residncias e placas de circuitoimpresso, embora em uma quantidade muitopequena para cada um destes componentes,considerando os 315 milhes de computa-dores obsoletos, at o ano 2004, representacerca de 182 toneladas de mercrio, no total.

Plsticos

Baseado no clculo de que mais de 315milhes de computadores esto obsoletos eque os produtos plsticos perfazem 6,2 kgpor computador, em mdia, haver mais doque 1814 milhes de toneladas de plsticosdescartados.

Uma anlise encomendada pela Mi-croelectronics and Computer TechnologyCorporation (MCC) estimou que o total derestos de plsticos esteja subindo para maisde 580 mil toneladas, por ano.

O mesmo estudo estimou que o maior

volume de plsticos usados na manufaturaeletrnica (cerca de 26%) era de polinilclorido (PVC), que responsvel por maisprejuzos sade e ao meio ambiente do quea maior parte de outros plsticos. Emboramuitas empresas fabricantes de computadorestenham reduzido ou parado com o uso doPVC, ainda h um grande volume de PVCcontido em restos de computadores.

O Ministrio do Meio Ambiente acre-dita que, entre 1996 e 1999, tenham sidodescartadas em todo o Brasil, 11 toneladas

de baterias. Cerca de 80% delas tinham acombinao de nquel e cdmio, a mais txica.

Radiografia do Lixo EletrnicoAo comprar, usar ou descartar um com-

putador, ou um aparelho celular as pessoasnem imaginam quais os tipos de materiaise substncias que esto contidas dentro doequipamento, tanto substncias txicas quantomateriais nobres como ouro e platina queacabam no mesmo destino, lixo.

Atabela 1mostra propriedades eletrnicas

de uma tonelada de lixo eletrnico misto.

Ouro no Lixo EletrnicoSegundo Ossamu (2007), na Europa e

Estados Unidos, os maiores produtores delixo eletrnico do mundo, 70% de todo olixo enviado gratuitamente ou vendidopor preo simblico China.

Na cidade de Guiyu, no litoral do pas,com 150.000 habitantes, a principal riqueza o garimpo no lixo eletrnico. Oito emcada dez habitantes, incluindo crianas e

idosos passam o dia destroando carcaasde computadores e outros aparelhos embusca de metais que possam ser recuperadose revendidos, como o cobre, ao e ouro. Asimagens mostram pessoas trabalhando naseparao de materiais (figura 1a e 1b).

As estatsticas dizem que h mais ouroem uma tonelada de lixo eletrnico, doque em 17 toneladas do minrio bruto dometal, e que as placas de circuitos eletrnicosso 40 vezes mais ricas em cobre do que ominrio bruto. No entanto, h males nesta

ao, como j foi dito os componentes e

Material Porcentagem

Ferro Entre 35% e 40%

Cobre 17%

Chumbo Entre 2% e 3%

Alumnio 7%

Zinco 4% a 5%

Ouro 200 a 300 gramas

Prata 300 a 1000 gramas

Platina 30 a 70 gramas

Fibras plsticas 15%

Papel e Embalagens 5%

Resduos no reciclveis Entre 3% e 5%

Fonte: Programa Ambiental das Naes Unidas

F2. a) Instituio Eniac faz a coleta do lixo eletrnico... b) ...e os estudantes o transformam em matrial didtico.

a) b)

T1. Materiais encontrados em 1 toneladade lixo eletrnico.

8/2/2019 Ma 54 Webs


case

MA

placas esto recheados de metais pesados,como chumbo, mercrio, cdmio e berlio,altamente txicos, as placas de circuitoeletrnico so desmontadas em fogareirosde carvo, as carcaas de PVC tambmso derretidas para reaproveitamento, umprocesso que libera gases txicos.

Estudos constataram que o solo da regioest contaminado por metais, no resta umas fonte de gua potvel em um raio de 50quilmetros da cidade, e estas informaes

no tiram o entusiasmo dos recicladores,pois, este tipo de reciclagem constitui umnegcio to promissor que outros pases comondia e Nigria passaram a disputar com oschineses os carregamentos de lixo eletrnico.

Utilizao de Lixo Eletrnicopara Aprendizagem

Atualmente, vrias instituies estocriando programas de conscientizao sobre olixo eletrnico com foco em desenvolvimentosustentvel. Entre elas, a maioria utiliza

este recurso para promover a aprendizagem

atravs de cursos voltados para a rea deinformtica e eletrnica, utilizando lixo decomputadores para fazer experincias reais,e algumas instituies ainda recuperampeas e montam computadores a partir dassucatas para serem doados a comunidadescarentes. Esta uma grande ao que visaum futuro consciente, no entanto, o lixoeletrnico utilizado para este fim apenasuma fatia da enorme quantidade geradapela humanidade.

O Colgio e Faculdade Eniac, localizadoem Guarulhos, uma das instituies quemais colaboram contra este tipo de problemana regio, tendo um posto de coleta amplopara todos os tipos destas sucatas. Com omaterial arrecadado, promovem a reutili-zao deste material para a aprendizagemdos alunos do ensino mdio/tcnico, e o queno pode ser reaproveitado destinado aempresas que possam promover a reciclagem.

A sucata (figura 2a) transformada emmaterial didtico pelos jovens estudantes

(figura 2b).

Consideraes FinaisA humanidade est em uma poca de

grandes tecnologias, criaes e aprimoramentoscontnuos e, devido a isso, est gerando umapreocupao a que antes no se dava muitaimportncia, mas que agora est resultandoem uma consequncia negativa. A cada anocresce o volume de lixo proveniente da tec-nologia, e junto a este cresce tambm a faltade conscincia em relao ao seu destino.

Atualmente, a Lei 13.576/09 diz que o

fabricante do produto responsvel peloresduo que ele se tornar, muitas empresasobedecem a lei e recolhem lixos provenientesde seus produtos, mas ainda h muito porfazer, muito mais do que pontos de entregade lixo e programas de conscientizao, preciso tomar uma atitude global para asoluo deste problema.

Existe um provrbio indgena que diz:Somente quando a ltima rvore for cortada,o ltimo peixe pescado e o ltimo rio forpoludo, que o homem vai perceber que

no poder comer dinheiro.

F1b. Na cidade de Guiyu na China a principal riqueza o garimpo de lixo eletrnico.

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

Alexandre Capelli

saiba mais

Trataremos, neste artigo, de alguns sensores muito utilizados

nos sistemas de Automao Industrial, tais como: sensores de

cor, sensores com fibra ptica, sensores de temperatura, etc.

Como este assunto muito extenso, no possvel esgot-loem um s artigo.

Apresentaremos, ainda, a rede AS-Interface (ou AS-i) para

mostrar a interconectividade dos sensores descritos em diversos

processos fabris.

Sensoresna Automao IndustrialSensores pticos, a fibra ptica,sensores de temperatura e rede AS-I

Introduo s redes de sensoressem fioMecatrnica Atual 32

Sensores ticos

Mecatrnica Atual 17

Sensores de Deslocamento

Saber Eletrnica 455

Sensores Fotoeltricos

Saber Eletrnica 453

CLPs e Sensores

Saber Eletrnica 453

Sensores de CorAinda dentro da famlia dos sensores

pticos, temos o sensor de cor. Com umaeletrnica mais complexa, este sensor operacom trs transmissores (vermelho, verde, azul),conforme podemos observar pela figura 1.

Atravs da modulao do emissor (fi-gura 2), o receptor avalia o sinal. Se hcoincidncia para determinado padro, asada acionada.

Este componente pode ser programado

para reagir a determinada cor. Os fabricantesdenominam esta operao de Teach-in.Uma grande qualidade do sensor de cor

sua imunidade luz externa.Atravs do uso de grupos de sensores,

podemos classificar, separar e organizar peassegundo a cor, em um processo contnuoou discreto. Cuidado!

Alguns integradores confundem o sensorde cor com sensor marca cor. Este ltimoreage apenas a diferenciao de contraste,e transmite apenas luz vermelha ou verde.

Sua utilizao bem especfica.

Sensores com Fibra pticaA fibra ptica tem sido muito utilizada

na construo de sensores pticos industriais.Afigura 3 mostra um exemplo deste

sensor na arquitetura barreira direta, j afigura 4 ilustra outro do tipo retrorreflexivo.

Quais as vantagens de utilizar sen-sores pticos com fibra ptica no lugardos convencionais?

Depende do processo, mas as maissignificativas so:

Capacidade de deteco em reasrestritas, por exemplo: pequenos furos.Operao em ambientes hostis (calor,

umidade, radiao, etc.)Alta preciso na deteco de pequenos

objetos.Tanto o de barreira direta como o retror-

-reflexivo podem ser feitos com fibras plsticas(polmeros) ou de vidro.

A opo por uma ou por outra pode seravaliada segundo a tabela 1.

Afigura 5 traz um exemplo de deteco

de pequenos objetos atravs de um sensor

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

F1. Este sensor opera com trs transmissores: vermelho, verde e azul.

F2. Modulao do emissor.

F3. Sensor tico de barreira direta.

F5. Deteco de pequenos objetos.

T1. Caractersticas dos tipos de fibras.

F4. Sansor retrorreflexivo.

F6. Sensor difuso na costura industrial.

retrorreflexivo de fibra ptica, e a figura6 um detector de peas colocado em umamquina de costura industrial.

Sensores de Temperatura

Com certeza, a temperatura uma dasgrandezas mais comuns a ser monitorada econtrolada em um processo fabril.

Podemos encontrar uma vasta gamade dispositivos utilizados como sensoresde temperatura, porm, os termistores e ostermopares so os mais comuns.

a) TermistoresDizer que os termistores (nome oriundo

de thermal + resistors) so componentessemicondutores sensveis temperatura e,

de acordo com o seu tipo, NTC ou PTC,

Alta resistncia mecnica

Pode ser conectada facilmente

no sensor, sem necessidade

de ferramentas especiais.

Baixo CustoAdequada para altas

temperaturas

Baixa atenuao

Vida longa

Polmero

Vidro

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

apresentam um coeficiente negativo oupositivo da resistncia em funo da tem-peratura no novidade para ningum.Contudo, j vi algumas dvidas assaltaremo integrador:

Quando utilizar um ou outro?Somente a temperatura pode ser

sensoriada por esses componentes?Quais so suas limitaes?

A faixa de operao dos termistoresencontra-se entre 200 C a + 1000C. Atemperatura funo do tipo de encapsu-lamento, que pode ser de bolha de vidro,microplaquetas (parecido com capacitores),e como ponta de prova.

Podemos observar a comparao entreas curvas do NTC e PTC na figura 7.

Teoricamente, e salvo pequenas altera-es, os circuitos que tratam os sinais dos

termistores so quase iguais. Isto significaque para monitorar a temperatura podemosutilizar tanto o NTC quanto o PTC.

Afigura 8 ilustra um alarme de sobre-temperatura feito com um amplificadoroperacional e um PTC. O funcionamento bem simples, uma vez que o amplificadorest na configurao de malha aberta. OPTC faz parte de um divisor resistivo, ento,quando a temperatura sobre ele se elevar,sua resistncia tambm aumentar.

Ora, pela lei de Ohm, a tenso sobre ele

ter sua amplitude incrementada de formadiretamente proporcional ao aumento daresistncia. Quando este valor ultrapassar ovalor de referncia aplicado na entrada noinversora, a sada do operacional passar de+Vcc para 0 Volt, acionando o LED.

Notem pela figura 9 que podemosfazer a mesma coisa com um NTC, apenasalterando sua posio no divisor resistivo.Como sua resistncia, agora, diminui coma temperatura, a tenso em R aumentar.Quando essa ultrapassar o valor de referncia,

o LED acender.Ento, qual deles utilizar na prtica?Depende da faixa de resposta que se

deseja. Conforme podemos observar nafigura 10, o PTC varia sua resistncia emum range muito menor que o NTC para amesma faixa de temperatura. Isto tem prse contras. Se necessitamos cobrir uma largafaixa de temperatura, o NTC a melhorsoluo, porm, se esta faixa for estreita eprecisarmos de uma medida mais precisa,

ento, o PTC ser mais indicado.

F7. Variao da resistncia com a temperatura para vrios materiais.

F10. Curvas de calibrao (UFRGS/LMM).

F8. Alarme de sobretemperaturacom AO e PTC.

F9. Alarme de sobretemperaturacom AO e NTC.

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

Resumindo, o NTC cobre uma faixamaior com menor preciso, e o PTC umafaixa menor com maior preciso.

E quanto s aplicaes?Os termistores no so empregados

apenas para medir temperaturas, mas tam-bm para operar com tudo o que a variao

desta grandeza influi. Duas outras tpicasaplicaes, por exemplo, so os circuitos deproteo e desmagnetizao.

- PTCDevido as suas caractersticas, o PTC

o termistor mais usado em circuitos cujafinalidade no seja necessariamente sen-soriar temperaturas.

Afigura 11 ilustra um circuito utiliza-do em monitores e aparelhos de TV maisantigos, para desmagnetizao do tubo de

raios catdicos (TRC). Quando o circuito ligado, a corrente oscila entre um valormximo (PTC frio), e um mnimo (PTCquente). Essa oscilao sub-amortecidagera um contra fluxo magntico que protegeo TRC a cada operao.

Reparem que, desta vez, o termistor estsendo utilizado de modo inverso ao de umsensor de temperatura. Na realidade, no sepode consider-lo como tal nesta aplicao,mas sim como um componente limitadorde corrente.

Quando projetamos um circuito paramonitorar a temperatura, uma das regrasmais bsicas evitar o autoaquecimento dosensor. Isto feito de modo que o mnimode corrente possvel circule pelo elemento.

Assim, o calor devido ao efeito Joule minimizado, e de influncia desprez-vel em relao temperatura ambiente.

Amplificadores operacionais, graas a suaalta impedncia, so coadjuvantes de sumaimportncia nesses circuitos.

O princpio de funcionamento dos cir-

cuitos de desmagnetizao, ao contrrio, justamente o autoaquecimento.Outro exemplo de aplicao pode ser

visto na figura 12. Trata-se de um circuitode proteo tipo crowbar para fonte dealimentao. Neste caso utilizamos umafonte linear, porm, o mesmo pode serempregado para fontes chaveadas.

O SCR tem seu catodo e gate ligadosatravs de um PTC. Por esse componente,circula a corrente de carga. Uma vez que estaassuma valores acima da capacidade da fonte,

a tenso VGKatinge 0,7 Vcc, disparando o

F12. Circuito tipo "crowbar".

F11. Desmagnetizao automtica num monitor.

F13. Aplicao de PTC como sensor.

F14. Soluo para medida detemperatura com PTC.

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

SCR, e, consequentemente, desligando asada. Novamente o acrscimo de correnteprovocou o aumento da temperatura, queaumentou a resistncia do PTC, levando auma maior ddp entre seus terminais.

Existe ainda uma funo hbrida, ou seja,monitorar uma temperatura, mas no para

medi-la, e sim para executar determinadatarefa aps essa atingir um valor limtrofe. Afigura 13 nos traz o mais clssico exemplo,onde um ou mais PTCs so alocados nascabeas das bobinas do motor. Caso ocorraum acrscimo de temperatura, o circuito decomando ser desabilitado.

O NTC tambm pode trabalhar nestasmesmas funes, isto : desmagnetizao,proteo, compensao, entre outras. En-

F15. Outra soluo para medida de temperatura com o NTC (ligado em ponte).

F16. Montagem a dois, a trs e a quatro fios.

T2. Comparativo entre NTC e PT100 (30 kW).

T3. Faixas de temperaturas tpicas para ostermopares do tipo B at S.

tretanto, devido a sua maior sensibilidadeem funo da variao da temperatura,geralmente ele empregado na mediopropriamente dita.

Atabela 2 mostra um comparativo entreo PT100 (PTC cuja resistncia encontra-seprximo a 100 ); e um NTC de 30 k .

Reparem que, enquanto o PTC variou 36 ,em funo de uma variao de temperaturade 92 C, o NTC variou 28000 , segundouma variao de 89 C (t = 91 C 2 C).

- Solues para medir temperaturacom o NTC.

Basicamente, h 2 configuraes possveispara ligarmos um NTC ao circuito de medio:de forma direta ou atravs de uma ponte.

A figura 14 mostra um exemplo deaplicao direta. Um divisor resistivo for-mado por um potencimetro de ajuste (P1)e o NTC, variam a tenso de entrada noamplificador operacional de modo inversa-mente proporcional temperatura. O ganhodo circuito definido pela razo: - R2/R1.

J a figura 15 apresenta o NTC ligadoem ponte. Seu aquecimento desequilibraessa ponte, gerando uma pequena ddpentre os terminais do primeiro A.O. Comoa tenso de baixa amplitude, o primeirocircuito um amplificador de diferena.P1 prov o ajuste do ponto zero, e se R6=R7;e P2=R5, ento o ganho do circuito pode sercalculado por: P2/R3.

Quando utilizar um ou outro?O primeiro tem ajustes menos crticos,

e de maior simplicidade. Nesse caso, no

necessrio uma fonte de alimentao sim-trica, contudo, sua sensibilidade menor.O segundo, ao contrrio, tem ajuste mais

crtico; e uma fonte de alimentao simtricadeve fornecer um melhor resultado. Agora,entretanto, sua sensibilidade maior.

Materiais

Platina 30 % Rdio (+)

Platina 6 % Rdio (-)

Tugstnio 5 % Rnio (+)

Tugstnio 26 % Rnio (-)

Cromel (+)Constantan (-)

Ferro (+)

Constantan (-)

Cromel (+)

Alumel (-)

Nicrosil (+)

Nisil (-)


Platina (-)


Platina (-)

Tipo

B

C

E

J

K

N

R

S

Dt C

1370-1700

1650-2315

95-900

95-760

95-1260

650-1260

870-1450

980-1450

T C

2

5

11

16

1925

31

54

77

86

91

R ()

28800

25100

18420

14260

1253010000

5690

3070

1280

1000

806

T C

2

7

10

16

2025

33

48

53

78

94

R ()

100,2

102,3

103,5

105,2

107,2109,7

113,3

118,3

120,1

130,1

136,2

NTC PTC 100

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

b) TermoparesAo contrrio dos termistores, feitos de

xidos semicondutores (titanato de briopara os NTCs e magnsio para PTCs), ostermopares so concebidos a partir de uma

juno de dois metais. Uma vez submetidaa altas temperaturas, essa juno gera uma

pequena ddp entre seus terminais.

Quais parmetros devem ser consi-derados na utilizao de termopares?

Vrios, mas trs so fundamentais.So eles: tipo, arquitetura de instalao eidentificao dos seus terminais.

- TiposA tabela 3 mostra as faixas de tempe-

raturas tpicas para os termopares do tipoB at S.

F18. Pirmide de automao de um processo fabril.F17. Exemplos de termopares j encapsulados.

De acordo com a faixa de temperatura doprocesso, temos o melhor tipo de termopar.Claro que o preo varia muito em funodos diferentes metais utilizados.

- Arquitetura de instalaoQuanto mais longe o termopar estiver do

sistema de medidas, maior ser a resistnciados seus cabos (RL1 e RL2) e, consequente-mente, a influncia sobre os resultados. Poroutro lado, se permitirmos que o sistema demedidas aproxime-se demais da fonte decalor, tambm teremos erros de medio.

Para resolver isto, dependendo da naturezado processo, os fios de um termopar podemvariar de 1 m a 3 m. Conforme podemos verna figura 16, podemos instal-los de trsformas: a dois fios; a trs fios; e a quatro fios.

As duas ltimas tcnicas compensam

as perdas e influncias dos fios de ligao.

- IdentificaoA identificao dos fios depende do

fabricante, mais especificamente, da nacio-nalidade do fabricante. Isto pode ser vistoatravs da figura 17.

REDE AS InterfaceAgora que o leitor tem uma boa ideia

sobre os principais sensores empregados nossistemas de automao industrial, chegou

o momento de tratarmos de sua interco-nectividade.Para isso, vamos utilizar a rede AS-

-Interface. claro que, quando falamos

em rede de sensores, significa que a plantasob anlise grande.

O que ser grande?Bem, que eu saiba, no h uma definio

padro do nmero de sensores e demaiscomponentes para especificar uma plantagrande, mdia, ou pequena. Ao meu ver,

entretanto, todo sistema organizado atra-vs de softwares supervisrios, com CLPs,IHMs, e atuadores trabalhando em vriosnveis de informao grande.

a) Pirmide da AutomaoA figura 18 mostra como um processo

fabril, seja ele discreto, contnuo, ou ambospode ser organizado.

O nvel 1 muito conhecido como chode fbrica, onde atravs de controladoresprogramveis (geralmente CLPs); motores,

inversores, sensores, e outros atuadoresoperam com baixo volume de informao,porm, em alta velocidade.

A camada imediatamente superior (nvel2) caracteriza-se por possuir algum tipode supervisrio. Neste ponto, j podemosencontrar IHMs interligados as demaiscamadas via rede.

No nvel 3 est o controle produtivoda planta. Relatrios, estatsticas, bancode dados, entre outros caracterizam o tipode informao nesta camada. Os demais

nveis (4 e 5) so relativos ao planejamentoe gesto financeira.E onde est a AS-Interface nesta

pirmide?

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

A cada nvel que subimos, a rapidez comque as informaes devem trafegar diminui,porm, seu volume aumenta.

Ora, se desejo saber quando devo com-prar insumos, ou qual o tempo mdio demquina parada na minha fbrica, velocidadeno to importante quanto assertividade.

Resumindo, uma vez solicitada uma dessasinformaes, no far diferena se ela estar

F19. Redes de sensores: Convencional e AS-I.

F20. Quatro topologias possveis para a rede AS-I.

F21. Exemplo de um mdulo com seu cabo.

presente neste exato momento, ou daqui aalguns segundos.

Far?!Por outro lado, se um boto de emergncia

acionado no cho de fbrica, por razesbvias, importante (para no dizer vital),que o respectivo dispositivo atue, ou deixe

de faz-lo. Caso um motor, por exemplo,deva parar imediatamente, o que poder

ocorrer a um operador de mquinas se eleno corresponder?

O mesmo ocorre com um freio hidrulico,e outros sistemas de segurana.

Contudo, no se trata apenas de se-gurana, mas tambm do sincronismo daproduo. Como j comentado, nesse

nvel de baixo volume de informao e altavelocidade que a rede AS-Interface umaboa soluo.

Para os demais nveis temos outras redesque se adequam com maior propriedade.Ethernet, Profibus, Devicenet (entre outras)so algumas delas.

Neste artigo, o foco apenas a ActuatorSensor Interface, ou Interface para Sensorese Atuadores.

b) Topologia da rede AS Interface

A rede ASInterface foi criada em 1994.Na verdade, ela surgiu em funo da neces-sidade de reduo dos custos e aumento daconfiabilidade das plantas industriais.

De que modo ela proporcionou isto?Afigura 19 ilustra o processo. A rede

convencional necessita de uma maior ca-blagem, com condutores distintos paraa alimentao, sinais analgicos, e sinaisdigitais. Alm dos altos custos gerados pelaimensa quantidade de cabos e suas respecti-vas instalaes, a confiabilidade no boa.

Cabos partidos, maus contatos, e coisas dognero so comuns neste tipo de instalao.J, a rede AS Interface reuniu alimen-

tao, sinais analgicos e digitais no mesmopar de fios. Ora, desta forma, tanto os custoscom infra-estrutura como matria-primacaram. Ao mesmo tempo, a confiabilidadeaumentou, uma vez que h um nmeromenor de conexes.

Conforme podemos ver atravs da figura20, h quatro modos, ou melhor, topologiasem que a rede ASInterface pode se estruturar:

ponto-a-ponto; barramento; anel e rvore.Em qual parmetro devo me basearpara escolher uma ou outra?

O mais significativo de todos: as carac-tersticas do layout da planta. Em outraspalavras, em funo de onde passarem oseletrodutos, que saberemos qual topologiautilizar.

Afigura 21 nos traz um exemplo deum mdulo (categoria IP67) com seu res-pectivo cabo.

O yellow cable (cabo amarelo), tam-

bm chamado de cabo achatado, tem uma

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

geometria que impede sua conexo de formainvertida. Ele ligado com uma ferramentaespecfica para conexo rpida, que funcionaatravs do princpio da perfurao da isola-o por presso (como nos flat-cables). Afigura 22 mostra um pequeno exemplo desensores ligados na rede atravs de mdulos

distribuidores (chamados escravos) at ummestre e sua fonte de alimentao. Repa-rem que, aps os mdulos de designaoa, somente um par de fios (yellow cable)transmite alimentao e sinais analgicose digitais.

Alm da robustez, essa rede a ltamenteimune a rudos, de modo que blindagens eoutros cuidados so desnecessrios.

Qual a mxima distncia entre ummdulo escravo e seu mestre?

Aproximadamente 100 m, porm, con-

forme podemos ver na figura 23, podemosampliar esta distncia atravs de extensorese/ou repetidores.

c) Interao Mestre/escravo eestrutura da mensagem

A ASInterface uma soluo queenvolve um nico mestre por rede comvarredura cclica, a qual varre todos os escra-vos utilizando os endereos de rede. Todosos pacotes de dados envolvidos na trocade informao so pequenos, de estrutura

simplificada e tm um comprimento fixo.Os bits so trocados entre o mestre e cadaescravo de maneira individual, durante umciclo de varredura. Portanto, os escravos naessncia, so mdulos de entrada e sadadescentralizados.

O mestre, por sua vez, capaz de esta-belecer uma conexo com redes de nveissuperiores. Atravs do prprio gerenciamentodo trnsito de informaes, disponibilizando--as em um bus.

Paralelamente consulta de sinais, o

mestre tambm transita parmetros a cadaum dos participantes e realiza diagnsticos.Uma grande vantagem desse sistema

a autoconfigurao, isto , o usurio noprecisa configurar nenhum parmetro.O mestre executa automaticamente todasas funes que so necessrias para o seucorreto funcionamento.

Atravs do autodiagnstico, ele reconheceas falhas em qualquer ponto, indica o tipodessa falha e em qual escravo ocorreu. Afigura 24 ilustra um diagrama simplificadodesse processo.

F22. Sensores ligados a um mdulo-mestre e fonte de energia atravs de mdulos-escravos.

F23. Operao com repetidor e extensor.

F24. Interao Mestre/Escravos.

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

Na figura 25 podemos ver a estruturada mensagem da AS Interface, e na figura26 um exemplo da leitura cclica. No caso,um boto de emergncia liga ou desliga umsistema atravs de um ciclo binrio.

d) Dimensionando a fonte de alimen-

tao para a rede AS-InterfaceCada mdulo escravo AS-I precisa,

aproximadamente, de uma corrente de at40 mA cada, e pticos 90 mA. Qual seriaa fonte necessria para um sistema, com 30mdulos; 100 sensores indutivos e 20 pticos ?

Soluo:Tenso de sada: 24 VccCorrente Total:30 mdulos = 30 x 40 mA = 1,2 A20 pticos = 20 x 90 mA = 1,8 AIT = 7 A

Potncia Total (Fs = 0 ou Fs = 1) = 168 W

e) Custo/benefcioA relao custo/benefcio da rede AS-

-Interface em relao a uma convencionaldepende muito das caractersticas de cadaplanta. Entretanto, a figura 27 mostra umaanlise da Siemens, que leva em considera-o: cablagem, montagem, sensores, entreoutros fatores. Reparem que, no mnimo,ela 26 % mais barata. Cabe lembrar quesua confiabilidade, ainda assim, maior.

ConclusoRealizamos uma abordagem prtica dos

principais sensores utilizados na AutomaoIndustrial. Esses conceitos so vlidos tantopara processos contnuos como discretos.

F25. Estrutura da mensagem do AS-Interface.

F26. Exemplo de leitura cclica. F27. Comparativo de custos (Siemens).

MA

8/2/2019 Ma 54 Webs

27/52

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

Asaiba mais

Redes de

Nesta 1 parte do artigo, damos uma breve apresentaodas principais topologias de redes de CLPs industriais hoje

existentes; das normas de comunicao na indstria; da

fibra ptica e seus conectores; e por fim da tecnologia de

comunicao industrial AS-I

Redes de comunicao Instalao deCLP na IndstriaMecatrnica Atual 51

Arquiteturas de Sistemas deAutomao Industrial utilizandoCLPsMecatrnica Atual 10

Como melhorar o desempenho deSistemas Baseados em CLP?Saber Eletrnica 453

Redes Industriais IntegraoIndustrialSaber Eletrnica 453

s Redes industriais so necessrias devido crescente informatizao das empresas. Todasas etapas do processo produtivo devem serinformatizadas:

o projeto do produto; a produo em escala industrial; o controle de qualidade;

o controle do estoque de peas ou damatria-prima usada para produo; o sistema de vendas ou de encomendado produto.

O objetivo final aumentar a eficincia,reduzindo os custos de produo, venda edistribuio do produto.

Nos sistemas industriais atuais existeuma grande tendncia para a integrao dacomunicao e controle de diferentes nveisdos processos de fabricao. A introduonesses sistemas de arquiteturas de redes

industriais pode melhorar a eficincia, a

Parte 1CLPsEng Filipe Pereira

[email protected]

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

F1. Pirmide CIM.

flexibilidade e a confiabilidade do sistemacomo um todo, reduzindo o tempo e oscustos de instalao e manuteno.

Existe no mercado uma variadssimagama de conceitos e siglas que, muitas vezes,fazem com que os profissionais responsveispela implantao desta tecnologia se sintam

retrados quando da aplicao da mesma.

Nveis de uma rede IndustrialO suporte de comunicao de um

ambiente industrial tpico formado pordiversos nveis hierrquicos, constituindouma estrutura que envolve, desde as tarefasadministrativas at o controle da operaodas mquinas e equipamentos de produo.

A integrao e o intercmbio de infor-maes entre os nveis produtivos dependemde recursos de comunicao adequados que

devem levar em conta as diferentes restriestemporais e requisitos associados ao funcio-namento das atividades caractersticas decada um desses nveis.

Desta forma surgiu a pirmide CIM(Computer Integrated Manufacturing), queilustra a funo dos diferentes nveis hie-rrquicos (figura 1).

No nvel mais elevado centralizadatoda a informao dos nveis mais baixos.

Este nvel normalmente dedicado atarefas de gesto, nomeadamente, controle

de estoques, vendas, estatsticas de produ-o. Os controladores so normalmenteservidores ou estaes de trabalho (PersonalComputers PCs).

Os tipos de rede que se aplicam nestenvel so as LAN (Local Area Network) ouWAN (Wide Area Network).

Nvel de ControleNeste nvel feita a interligao entre

as diferentes zonas de trabalho. Os tipos deequipamentos que surgem neste nvel so

CLPs ou autmatos de gama alta, computa-dores industriais, controle de qualidade, etc.O tipo de rede neste nvel tambm LAN.

Nvel de Campo/ProcessoNeste nvel encontram-se CLPs mestres,

que controlam um pequeno nmero deCLPs escravos, integrando assim pequenosautomatismos ou pequenas sub-redes.

Aqui, podem aparecer vrios tipos derede, como por exemplo Profibus (ProcessField Bus) ou Modbus, que sero abordadas

mais adiante neste curso.

Nvel de Entradas/SadasEste nvel onde se encontram os Atua-

-dores e os Sensores, ou seja, so as mose os olhos do nvel superior.

Aqui podem ser usados alguns tipos de

rede, como o AS-I (Actuator Sensor Interface),CAN (Controller Area Network), que tambmsero abordados mais frente.

Topologias de redeAs topologias de rede definem o tipo de

implantao das cablagens. Existem vriastopologias de rede, sendo as mais comunsem barramento, estrela e anel.

Rede em BarramentoNuma rede em barramento todos os

dispositivos esto ligados diretamente linha por onde circulam os pacotes, peloque todos os dispositivos da rede veem ospacotes. Cada dispositivo de rede tem umendereo nico que permite, atravs daanlise dos pacotes, selecionar os que lheso destinados (figura 2).

Rede em estrelaNeste tipo de topologia cada dispositivo

ligado por um cabo independente a umponto central que, normalmente, um

Switch. Nesta topologia os pacotes so sempre

direcionados para o destinatrio atravs dodispositivo central (figura 3).

Rede em anelA topologia em anel consiste em ligaes

ponto a ponto entre pares de dispositivosque, no seu conjunto, formam um anel.Nesta topologia, cada dispositivo tem

a sua vez para transmitir ou receber. Stransmite ou recebe o dispositivo que temo testemunho (Token). Depois de transmi-tir, passa o Token ao elemento seguintesegundo uma direo predefinida.

Os pacotes que circulam na rede, paraalm dos dados a serem transmitidos, contma informao sobre a origem da transmissoe o respectivo destinatrio. Ao receber o

pacote, cada dispositivo analisa a informaodo destinatrio e/ou o retira da rede, ou opassa ao dispositivo seguinte.

Graas a este protocolo de acesso aomeio, a confiabilidade da rede assegurada,pois cada vez que o pacote transmitidoentre dois dispositivos o sinal regenerado(figura 4).

Rede em rvoreA topologia em rvore uma mistura da

topologia em barramento com a topologia

em estrela, criando uma rvore.

F2. Topologia de Rede em Barramento.

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

e DTC (Data Communications Equipment).O DTE define os dispositivos do tipo

computadores ou impressoras, o DCErefere-se a equipamentos de comunicaesdo tipo modems, ou seja, recebe dados deum dispositivo DTE e retransmite-os paraoutro dispositivo de dados DCE.

Norma RS-485Esta norma das mais versteis, pois

permite criar uma rede de apenas 2 con-dutores com distncias at 1200 metros,velocidades de 10 Mbps e 32 ns na mesmalinha de comunicao. Com a utilizaode repetidores possvel chegar aos 256ns na rede. No entanto, quanto maiorfor a distncia, menor ser a velocidade detransmisso.

O modo de operao desta norma diz-se

diferencial porque, dependendo da diferen-a de potencial entre os dois fios, tem-seo valor lgico 1 ou 0. Para exemplificar:sendo um dos fios o A e o outro B e, sendoo A positivo e o B negativo, temos o nvellgico 1, e temos o nvel lgico 0 quando oB positivo e o A negativo.

Outra das grandes vantagens a facili-dade com que se converte a comunicaoRS-232 em RS-485.

Existem alguns equipamentos quehabitualmente trazem este tipo de norma

para ligao aos CLPs, nomeadamente,analisadores de energia, arrancadores suaves,variadores de velocidade. Este tipo de co-municao entre os equipamentos descritosanteriormente e o CLP, importante emdiversos casos prticos, nomeadamente emdomtica, controle de equipamentos defora motriz e aplicaes que exijam gestoenergtica (figura 6).

Fibra pticaA utilizao de fibra ptica est cada

vez mais banalizada. A sua aplicao jno se resume a grandes distncias ouinstalaes, e tambm j surge em projetosde menor dimenso e em aplicaes maisespecficas.

A fibra ptica apresenta inmeras van-tagens relativamente s linhas de cobre,tem maior largura de banda, imunidadeao rudo, e permite a implementao deredes que atinjam distncias considerveis.

A sua constituio resume-se basicamentea 3 elementos importantes, sendo o ncleo,

revestimentos da fibra e o encapsulamento

F3. Topologia de Rede em Estrela.

F5. Aplicao usando as normas de comunicao RS-232 e RS-485.

F4. Topologia de Rede em Anel.

Na figura 5 est representado um sis-tema muito utilizado na rea das guas esaneamento, visto que existem reservatriosde gua ligados entre si com distncias con-siderveis e, onde se utiliza a comunicaoGSM para partilhar informao entre eles,de forma a se conseguir fazer chegar a guade um reservatrio para o outro sempre queseja necessrio. Este tipo de sistema permitetambm o acesso remoto ao CLP e o enviode SMS com notificaes de avaria para otcnico responsvel.

Norma RS-232Esta norma apresenta-se em vrios tipos

de conectores, o DB9, DB25 (quase extinto),e o mini-DIN-9.

Nos CLPs os mais comuns so o DB9 e omini-DIN9 (DB9 na Siemens e na OMRON,e o mini-DIN9 na SCHNEIDER).

Esta norma apresenta velocidades detransmisso baixas (19,2 kbps) e distnciasreduzidas (15 m).

Existem duas formas de ligar dispositivos

RS-232, DTE (Data Terminal Equipment)

Normas de comunicaoNa rea de redes industriais as normasde comunicao srie so as mais usadas,nomeadamente a RS-232 ou RS-485.

Estas normas definem uma srie deparmetros eltricos e mecnicos que ga-rantem a ligao vivel entre dispositivosde diferentes fabricantes.

As normas de comunicao srie estopresentes de raiz na maioria dos CLPs exis-tentes no mercado e servem de interface paraa maioria das redes industriais existentes.

Ultimamente j existem alguns disposi-tivos de automao que tambm tm de raiza norma RJ45, possibilitando a integraodireta numa rede Ethernet.

Existe uma grande variedade de equipa-mentos que usam as normas de comunicaosrie para se interligar aos CLPs, nomeada-mente modems, consoles de interface como utilizador ou at mesmo analisadores deenergia e variadores de velocidade. CadaCLP permite normalmente a utilizao deduas portas srie (uma RS-232 e uma RS-

485, ou duas RS-232).

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

externo. A luz transmitida pelo ncleo, eo primeiro revestimento tem como objetivoconcentrar a reflexo de luz novamente noncleo e o encapsulamento externo protegeos revestimentos anteriores contra umidadee contatos mecnicos (figura 7).

Existem dois tipos de cabos de fibra

ptica: Multimodo e Monomodo.As fibras Monomodo possuem um ncleomuito mais fino (8 a 10 mcrons) do que asfibras Multimodo (62,5 mcrons), (figura 8).

As fibras Multimodo so mais baratas,uma vez que o seu ncleo ao ser mais espessotambm tem menor preciso, permitindouma perda de sinal luminoso muito maiorem relao s Monomodo.

As fibras monomodo permitem ummaior alcance do que as multimodo. Con-siderando como exemplo uma aplicao

em Gigabit Ethernet, as fibras multimodopodem atingir um alcance de 550 metros,e as monomodo podem chegar aos 80 km.

Existem vrios tipos de conectores quepodem diferir, dependendo do tipo de fibrae do tipo de aplicaes (figura 9).

O LC (Lucent Connector) um conectormuito pequeno que, como o nome sugere,foi originalmente desenvolvido pela Lucent.

O ST (Straight Tip) um conector maisantigo, muito popular para uso com fibrasmultimodo, que tem como desvantagem o

seu tamanho que quase duas vezes maiordo que o LC.O SC (Simplex Connector) era dos mais

populares at o aparecimento do LC. Noentanto, apesar da sua simplicidade e efici-ncia, muito grande quando comparadocom o LC. Aparece com frequncia emredes Gigabit, tanto com cabos multimodocomo monomodo.

O MT-RJ (Mechanical Transfer RegisteredJack) um padro novo, que utiliza umaforma em quadrado, com dois orifcios para

combinar as duas fibras num nico conector,pouco maior que um conector RJ11.Para fazer a interligao de uma rede

em fibra ptica para uma rede em cobre,precisamos de um conversor capaz de con-verter os sinais pticos em sinais eltricos.

Transceiver o nome designado aoequipamento usado nas redes Ethernetpara fazer essa converso. Este tipo deequipamento disponibiliza uma ou maisportas de entrada com conectores de fibraptica e uma ou mais portas de sada em

RJ45, ou vice-versa.

De salientar que neste tipo de redes(Ethernet), enquanto o cabo de cobre ne-cessita de quatro condutores, o cabo de fibraptica requer apenas duas fibras, uma paraenviar e outra para receber. No entanto, onmero de fibras depende sempre do tipode rede a implementar.

Existem alguns Switches j com portaRJ45 e Portas SC, como acontece com os

representados na figura 10.

AS-InterfaceEsta tecnologia foi desenvolvida como

uma alternativa de baixo custo em relaos redes de cabos convencionais e, apsvrios anos de utilizao em diversos setoresindustriais, provou ser bastante confivel.

O objetivo ligar entre si, sensores eatuadores de diversos fabricantes, utilizandoum cabo nico, capaz de transmitir dados

e alimentao simultaneamente.

F6. Exemplo de aplicao para gesto energtica usando a norma RS-485.

F7. Constituio de um condutor de fibraptica. F8. Fibra ptica monomodo e multimodo.

F9. Conectores para fibra ptica.

8/2/2019 Ma 54 Webs


automao

MA

O sistema AS-Interface utiliza o princpiode um cabo comum, onde se podem ligartodos os elementos perifricos. O elementobsico do AS-Interface um chip escravo,atravs do qual os sensores e atuadores seligam ao cabo AS Interface.

Meio fsicoO cabo comum composto por dois

fios, tem um perfil que evita a inverso da

polaridade quando conectado a um novomembro, e no tem qualquer blindagemque o proteja de interferncias eletromag-nticas. Transporta simultaneamente dadose alimentao para os elementos da rede.

Este cabo habitualmente designadocomo Yellow flat cable. Para aplicaesque debitam potncia maior, existem ver-ses especiais diferenciadas por cores paraalimentao auxiliar, como o cabo preto(black flat cable, fornecendo at 30 V)e o vermelho (red flat cable, fornecendo

at 230V AC).

Modelo de comunicaoO sistema AS-Interface utiliza apenas

um mestre por rede para controlar atroca de dados. O mestre chama cadaescravo sequencialmente e aguarda pelasua resposta. Utilizando uma transmissode formato fixo, o AS-Interface elimina a

necessidade de processos complicados decontrole de transmisso.Assim, o mestre consegue interrogar

os 31 escravos e atualizar as E/S em menosde 5 ms, verificar tambm a tenso na redee os dados transmitidos, e reconhecer errosde transmisso e falhas dos escravos ereporta estes eventos ao controlador (CLP).

possvel trocar ou adicionar escravosdurante a operao normal, sem interferircom a comunicao com os outros ns.

O comprimento mximo de cabo para

cada mestre de 100 m, sem repetidores.Com repetidores, pode ir at 300 m.Podem existir dois tipos de escravos: O primeiro um mdulo que permite aligao de atuadores e sensores comunsde 24 VDC. O mdulo responsvelpor integrar sensores comuns de 24VDC em sistemas AS-I. Podem sermdulos IP67 ou IP20 (4 entradas e4 sadas), para um total de 248 E/Snum sistema; O segundo tipo o atuador ou

sensor dedicado AS-Interface. Cadauma destas unidades gera 4 bits deentrada e 4 bits de sada. Cada umdestes equipamentos tem um endereonico na rede.

A troca de dados entre mestre e escravono AS-i consiste sempre num pedido do mes-tre, seguido por uma pausa e uma posteriorresposta do escravo, tambm seguida deuma pausa. A pausa do mestre, tem que sermantida e verificada pelo escravo depois dereceber um pedido do mestre e apresenta

durao de 18 a 60 s. A pausa entre a respostado escravo e o prximo pedido do mestre o intervalo de tempo em que a rede estarlivre aps o fim de uma resposta do escravo.A especificao do mestre determina quea durao mxima desta pausa seja de 12s em operao normal, assegurando queo tempo de ciclo ser mantido. Levando-seem considerao a taxa de comunicao doAS-i (167 kbit/s) e incluindo todas as pau-sas necessrias, chega-se a uma taxa lquidade 53,3 kbit/s, gerando uma eficincia na

transferncia de 32%.

F10. Exemplo de Switches com Ethernet e Fibra ptica.

F11. Corte de perfil no cabo AS-i amarelo.

A conexo do cabo AS-i rpida, feitageralmente atravs de conectores do tipovampiro que perfuram o isolamentodo cabo e estabelecem o contato com oscondutores.

Em caso de modificao da instalao,ao retirar um elemento da rede o caboretorna ao seu aspecto original, pois o seuisolamento autorregenerativo. Na figura11 apresentado um corte de perfil no cabo

AS-i amarelo.Como o cabo AS-Interface no temblindagem, a sua imunidade ao rudo resolvida com a codificao dos dados di-gitais num sinal senoidal com uma pequenalargura de banda.

Existe um filtro que elimina as frequ-ncias fora dessa largura de banda, o quepermite que o AS-Interface possa operar emambientes com rudo eltrico, sem havererros de transmisso.

A topologia deste tipo de rede uma

estrutura em rvore.

8/2/2019 Ma 54 Webs

33/52

Setembro/Outubro 2011 I SABER ELETRNICA 455 I 29

Eletrnica Aplicada

8/2/2019 Ma 54 Webs


ferramentas

Asaiba mais

Os Sistemas Instrumentados de Segurana (SIS) so utilizadospara monitorar a condio de valores e parmetros de uma

planta dentro dos limites operacionais e, quando houver con-

dies de riscos, devem gerar alarmes e colocar a planta em

uma condio segura, ou na condio de shutdown

SIS

Uma visoprtica Parte 4

Sistemas Instrumentadosde Segurana

Csar CassiolatoDiretor de Marketing, Qualidade

e Engenharia de Projetos e Servios -Smar Equipamentos Industriais

s condies de segurana devem ser sempre seguidas e adotadas emplantas e as melhores prticas operacionais e de instalao so deveresdos empregadores e empregados. Vale lembrar ainda que o primeiroconceito em relao legislao de segurana garantir que todos ossistemas sejam instalados e operados de forma segura, e o segundo que instrumentos e alarmes envolvidos com segurana sejam operadoscom confiabilidade e eficincia.

Os Sistemas Instrumentados de Segurana (SIS) so os sistemasresponsveis pela segurana operacional e que garantem a parada deemergncia dentro dos limites considerados seguros, sempre que a

operao ultrapassar estes limites. O objetivo principal se evitaracidentes dentro e fora das fbricas, como incndios, exploses, danosaos equipamentos, proteo da produo e da propriedade e maisdo que isto, evitar riscos vida ou danos sade pessoal e impactoscatastrficos para a comunidade. Deve-se ter de forma clara que ne-nhum sistema totalmente imune a falhas e sempre deve proporcionarmesmo em caso de falha, uma condio segura.

Durante muitos anos os sistemas de segurana foram projetados deacordo com os padres alemes (DIN V VDE 0801 e DIN V 19250)que foram bem aceitos durante anos pela comunidade mundial desegurana, o que culminou com os esforos para um padro mundial, aIEC 61508, que serve hoje de guarda-chuva em seguranas operacionais

envolvendo sistemas eltricos, eletrnicos, dispositivos programveis

IEC 61508, Functional safety of

electrical/electronic/programmableelectronic safety-related systems.

IEC 61511-1, clause 11, Functionalsafety - Safety instrumented systemsfor the process industry sector- Part 1: Framework, definitions,system, hardware and softwarerequirements, 2003-01

Safety Instrumented SystemsVerification: PracticalProbabilistic Calculation.William M. Goble, Harry Cheddie,

Sistema de intertravamento

de segurana. Esteves, Marcello;Rodriguez, Joo Aurlio V.; Maciel,Marcos, 2003.

Sistemas Instrumentados deSegurana. Csar Cassiolato

Confiabilidade nos Sistemasde Medies e SistemasInstrumentados de Segurana .Csar Cassiolato

Manual LD400-SIS

SIS - Parte 1 a 3, Csar CassiolatoMecatrnica Atual 51 - 53

www.numa.org.br/conhecimentos/conhecimentos_port/pag_conhec/FTA.htm

8/2/2019 Ma 54 Webs


ferramentas

F1. Exemplos tpicos de arquitetura para sistemas de segurana.

para qualquer tipo de indstria. Este padrocobre todos os sistemas de segurana quetm natureza eletromecnica.

Os produtos certificados de acordo coma IEC 61508 devem tratar basicamente 3tipos de falhas:

Falhas de hardware randmicas;

Falhas sistemticas;Falhas de causas comuns.A IEC 61508 dividida em 7 partes, das

quais as 4 primeiras so mandatrias e as3 restantes servem de guias de orientao:

Part1: General requirements;Part 2: Requirements for E/E/PE

safety-related systems;Part3: Software requirements;Part4:Definitions and abbreviations;Part5:Examples of methods for the

determination of safety integrity levels;

Part6: Guideli

Ma 54 Webs

Documents

Transcript of Ma 54 Webs