O documento fornece uma introdução aos conceitos de instrumentação e automação industrial, discutindo os três tipos de riqueza, a importância da redução de custos e melhoria da qualidade na produção, e exemplos de processos industriais. Também resume a evolução histórica da automação, desde o controle manual até os sistemas digitais e sem fio atuais.

1. INSTRUMENTAÇÃO &
AUTOMAÇÃO
INTRODUÇÃO
Carlos Alvarez

2. Conceitos Preliminares
De uma forma simplista podemos dizer que existem três tipos de
riquezas:
1. Riqueza Cultivada: Lavoura e criação animal.
2. Riqueza Extraída: Produção mineral e petróleo.
3. Riqueza Produzida: Indústrias e serviços.
Em um mundo economia globalizada se busca a cada dia a redução
dos custos, melhoria da qualidade, redução dos tempos de produção,
aumento da segurança, proteção ao meio ambiente e maximização
dos lucros.
Assim a prosperidade está intimamente ligada a capacidade de se
produzir melhor.
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3. Processos Produtivos
Petroquímica Automobilística
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4. Processos Produtivos
Termoelétrica ETA
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5. Processos Produtivos
Açúcar e Álcool Eletro-eletrônica
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6. Processos Produtivos
Celulose Refinaria
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7. Automação Industrial
A automação é a substituição do trabalho humano por uma máquina
ou sistema.
A automação é a operação de máquinas ou de sistemas de forma
autônoma (automaticamente) ou por controle remoto, com a mínima
interferência do operador humano.
A automação é o controle automático de processos. Automático
significa ter um mecanismo de atuação própria, que faça uma ação
requerida em tempo determinado ou em resposta a certas condições.
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8. Automação Industrial
O conceito pessoal de automação varia com o ambiente e
experiência da pessoa envolvida. São exemplos de automação:
1. Para uma dona de casa, a máquina de lavar roupa ou lavar
louça.
2. Para um empregado da indústria automobilística, pode ser um
robô.
3. Para uma pessoa comum, pode ser processo de tirar dinheiro
do caixa eletrônico.
4. Para o trabalhador de uma refinaria, pode ser o sistema que
controla automaticamente toda a unidade de óleo diesel.
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9. Automação Industrial
O grau de automação varia de acordo com a inteligência embarcada
(embutida) em máquinas e sistemas automatizados.
Alguns marcos históricos foram importantes para a evolução da
automação industrial:
1. Década de 60: O circuito integrado
2. Década de 60: O CLP
3. Década de 70: Os microprocessadores
4. Década de 80: O SDCD
5. Década de 80/90: A informática
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10. Automação Industrial
A automação está intimamente ligada à instrumentação. Os
diferentes tipos de instrumentos são usados para realizar a
automação.
Historicamente, o primeiro termo usado foi o de controle automático
de processo.
Foram usados instrumentos com as funções de medir, transmitir,
comparar e atuar no processo, para se conseguir um produto
desejado com pequena ou nenhuma ajuda humana. Isto é controle
automático.
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11. Automação Industrial
Com o aumento da complexidade dos processos, tamanho das
plantas, exigências de produtividade, segurança e proteção do meio
ambiente, além do controle automático do processo, apareceu a
necessidade de monitorar o controle automático.
A partir deste novo nível de instrumentos, com funções de
monitoração, alarme e intertravamento, é que apareceu o termo
AUTOMAÇÃO.
As funções predominantes neste nível são as de detecção,
comparação, alarme e atuação lógica.
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12. Instrumentação Industrial
A instrumentação é o ramo da engenharia que trata do projeto,
fabricação, especificação, montagem, parametrização, operação e
manutenção dos instrumentos para a medição, monitoração e
controle das variáveis do processo industrial.
A instrumentação trata da aplicação dos instrumentos industriais.
As variáveis típicas incluem, mas não se limitam a, pressão, nível,
temperatura, vazão, densidade, velocidade, peso e analíticas (pH,
condutividade, alvura, CO, CO2, oxigênio etc).
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13. Automação de Processos
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14. Histórico
Controle Manual - Operador
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15. Histórico
Controle Manual - Operador
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16. Histórico
Controle Local – Instrumentos de Campo
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17. Histórico
Instrumentos Pneumático de Campo
Transmissor Pneumático Controlador Pneumático
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18. Histórico
Controlador Pneumático de Campo
Indicador Pneumático Controlador Pneumático
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19. Histórico
Painel de Controle – Instrumentação Pneumática
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20. Histórico
Painel de Controle – Instrumentação Pneumática
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21. Histórico
Painel de Controle – Instrumentação Pneumática
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22. Histórico
Painel de Controle – Instrumentação Pneumática
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23. Histórico
Painel de Controle – Instrumentação Pneumática
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24. Histórico
Instrumentação Pneumática de Painel
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25. Histórico
Painel de Controle – Instrumentação Eletrônica Analógica
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26. Histórico
Painel de Controle – Instrumentação Eletrônica Analógica
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27. Histórico
Controlador Eletrônico Analógico
Transmissor Eletrônico Analógico
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28. Histórico
Controlador Eletrônico Analógico
Painel Local - Campo
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29. Histórico
Painel de Controle – Instrumentação Eletrônica Digital
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30. Histórico
Instrumentação Eletrônica Digital
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31. Histórico
Sistema de Controle – Instrumentos Ligados Ponto a Ponto
Sistema da Controle
Sala de Controle
Ligação Ponto a
Ponto de Cada
Instrumento
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32. Histórico
Sala de Controle – Sistema Digital de Controle
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33. Histórico
Sala de Controle – Sistema Digital de Controle
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34. Histórico
Sistema de Controle – Instrumentos em Rede
PCI
4 CANAIS
SISTEMA
PS-302 SUPERVISÓRIO
BT-302
REDE FIELDBUS
PSI-302
LC-700
Entradas e
Saídas Digitais
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35. Histórico
Sala de Controle – Sistema Digital de Controle
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36. Histórico
Wireless
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37. Histórico
Wireless
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38. Histórico
Wireless
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39. Histórico
Wireless
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40. Histórico
CCO – Centro de Controle Operacional
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41. Histórico
CCO – Centro de Controle Operacional
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42. Declaração de copyright
Todas as ilustrações, marcas e produtos
mencionados nesta apresentação pertencem
aos seus respectivos proprietários, assim
como qualquer outra forma de propriedade
intelectual, sendo usadas estritamente em
caráter educacional.
Carlos Alvarez
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