Engenharia de controle e automação
Engenharia de controle e automação PB ou Engenharia de controlo e automaçãoPE, é a área dentro da engenharia voltada ao controla de processos industriais utilizando-se para isso de elementos sensores, elementos atuadores, sistemas de controle, Sistemas de Supervisão e Aquisição de Dados e outros métodos que utilizem os recursos da eletrônica, da mecânica e da informática.
A engenharia de controle se baseia na modelagem matemática de sistemas de diversas naturezas, analisando o seu comportamento dinâmico, e usando a teoria de controle para calcular os parâmetros de um controlador que faça o sistema evoluir da forma desejada.
A Engenharia de Controle e Automação se concentra, acima de tudo, na automação, que nada mais é do que fazer um processo manual se tornar um processo semi-automático ou totalmente automático. A automação se dá por completa quando toda uma linha de produção funciona do começo ao fim sem a intervenção humana, agindo apenas pelo controle das próprias máquinas e controladores.
Aplicações
A engenharia de controle eletrico e eletronico tem na indústria química, petroquímica, alimentícia, têxtil, papeleira e empresas de saneamento as suas aplicações mais freqüentes, uma vez que nos processos químicos que decorrem ao longo do percurso produtivo numa planta industrial, é necessário controlar o comportamento das variáveis que interferem na qualidade dos produtos de acordo com padrões pré-estabelecidos.
Todos os ramos da manufatura também podem se beneficiar das técnicas de controle. Entre as aplicações neste ramo da indústria está a robótica industrial, usinagem de peças, controle de motores, entre outras.
Este ramo da engenharia está intimamente relacionado com a engenharia elétrica, uma vez que os circuitos eletrônicos podem ser facilmente descritos utilizando métodos da teoria de controle.
Várias outras áreas da engenharia estão também relacionadas com a engenharia de controle, pois suas técnicas e métodos podem ser aplicados em qualquer sistema.
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Elementos sensores
São os elementos responsáveis pela leitura do estado em que o processo se encontra. Os sensores (ou transdutores) podem ser de posição, de temperatura, de nível, de pressão, entre outros. Eles enviam para o controlador a atual situação do processo para que este possa tomar as medidas necessárias.
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Elementos atuadores
São os elementos ativos que atuam sobre uma grandeza física do processo, atendendo a comandos que podem ser manuais ou automáticos. São exemplos de atuadores: cilindros pneumáticos (pneumática), cilindros hidráulicos (Hidráulica), motores e aquecedores elétricos.
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Sistemas de Controle
São aqueles que unem o resultado da leitura dos elementos sensores com a ação dos elementos atuadores. Eles recebem as informações lidas dos sensores para saber o atual estado do processo, executa cálculos e lógicas pré-definidas (também chamadas de lei de controle) e envia o resultado para os atuadores, de modo que a situação atual do processo seja modificada para que se atinja um ponto de operação próximo do desejado.
Para projetar um controlador são utilizadas diversas ferramentas computacionais, técnicas e teorias de controle. As ferramentas computacionais permitem que o processo seja simulado em um computador para que os parâmetros do controlador possam ser projetados sem a necessidade de utilizar o processo real. Uma vez projetado o controlador o mesmo é implementado e validado no processo real.
Para implementar sistemas de controle, são utilizados dispositivos como microcontroladores, CLP’s e microprocessadores, entre outros. Estes dispositivos possuem em comum entradas e saídas (Portas de I/O), que servem para realizar a comunicação com os dispositivos periféricos (sensores e atuadores).
Estas portas de I/O também podem ser destinadas a realizar a comunicação com outros sistemas, a fim de fornecer dados de leitura dos sensores ou até receber instruções externas para os atuadores