TRANSMISSÃO DE SINAIS NA INSTRUMENTAÇÃO

• A transmissão de sinais com equipamentos elétricos é feita utilizando sinais elétricos de corrente ou tensão.
• A tecnologia disponível no mercado em relação a fabricação de instrumentos eletrônicos micro processados é cada vez mais avançada, por este motivo é este o tipo de transmissão largamente utilizado na maioria das indústrias.
• Assim como na transmissão pneumática, o sinal é linearmente modulado em uma faixa padronizada (ranger) representando o conjunto de valores entre o limite mínimo e máximo de uma variável de um processo qualquer.
• Como padrão para transmissão a longas distâncias são utilizados sinais em corrente contínua variando de (4 a 20 mA) e para distâncias até 15 metros aproximadamente, também são utilizados sinais em tensão contínua de 1 a 5V.
• As vantagens dos transmissores de sinal elétrico são:

1. Permite transmissão para longas distâncias sem perdas.
2. A alimentação pode ser feita pelos próprios fios que conduzem o sinal de transmissão.
3. Necessita de poucos equipamentos auxiliares.
4. Permite fácil conexão aos computadores.
5. Fácil instalação.
6. Permite de forma mais fácil realização de operações matemáticas.
7. Permite que o mesmo sinal (4~20mA) seja “lido” por mais de um instrumento, ligando em série os instrumentos.

• Porém, existe um limite quanto à soma das resistências internas destes instrumentos, que não deve ultrapassar o valor estipulado pelo fabricante do transmissor.
• As desvantagens são:

1. Necessita de técnico especializado para sua instalação e manutenção.
2. Exige utilização de instrumentos e cuidados especiais em instalações localizadas em áreas de riscos.
3. Exige cuidados especiais na escolha do encaminhamento de cabos ou fios de sinais.
4. Os cabos de sinal devem ser protegidos contra ruídos elétricos.

• Os equipamentos de transmissão que utilizam sinal digital utilizam “pacotes de informações” sobre a variável medida que são enviados para uma estação receptora, através de sinais digitais modulados e padronizados.
• Para que a comunicação entre o elemento transmissor receptor seja realizada com êxito é utilizada uma “linguagem” padrão chamado protocolo de comunicação.
• As vantagens deste transmissor são:

1. Não necessita ligação ponto a ponto por instrumento.
2. Pode utilizar um par trançado ou fibra óptica para transmissão dos dados.
3. É imune a ruídos externos.
4. Permitem configuração, diagnósticos de falha e ajuste em qualquer ponto da malha.
5. Menor custo final.

• As desvantagens são:

1. Existência de vários protocolos no mercado, o que dificulta a comunicação entre equipamentos de marcas diferentes.
2. Caso ocorra rompimento no cabo de comunicação pode-se perder a informação e/ou controle de várias malhas.

• Nos sistemas de transmissão de sinais via rádio, o sinal ou um pacote de sinais medidos são enviados à sua estação receptora via ondas de rádio em uma faixa de freqüência específica.
• A vantagem dos sistemas via rádio são:

1. Não necessita de cabos de sinal.
2. Podem-se enviar sinais de medição e controle de máquinas em movimento.

• As desvantagens são:

1. Alto custo inicial.
2. Necessidade de técnicos altamente especializados.

INSTRUMENTAÇÃO

• A Instrumentação é a ciência que aplica e desenvolve técnicas para adequação de instrumentos de medição, transmissão, indicação, registro e controle de variáveis físicas em equipamentos nos processos industriais.
• Nas indústrias siderúrgicas, petroquímicas, alimentícias entre outras, a instrumentação é responsável pelo rendimento máximo do processo, fazendo com que toda energia cedida seja transformada em trabalho na elaboração do produto desejado.
• As variáveis físicas são conhecidas como variáveis do processo: pressão, volume e temperatura influem diretamente no processo de fabricação modificando as características do produto com a sua variação.
• O Técnico em Automação ou Instrumentista como é mais conhecido no mercado, é o profissional responsável pela montagem deste sistema de controle e monitoramento das variáveis através de instrumentos.
• Os instrumentos podem estar interligados entre si para realizar uma determinada tarefa nos processos industriais. A associação destes instrumentos chama-se malha e em uma malha cada instrumento executa uma função.
• Denominamos cada instrumento de acordo com a função que este irá executar dentro da malha específica. É extremamente importante que o profissional envolvido esteja familiarizado com os termos técnicos específicos da Instrumentação.
• Os Detectores são dispositivos com os quais conseguimos detectar alterações nas variáveis do processo. Pode ser ou não parte do transmissor, pelo fato de que às vezes estas variações são detectadas e não são transmitidas para a fonte de controle, como numa inspeção por exemplo.
• Os Transmissores são instrumentos que tem a função de converter sinais do detector em outra forma capaz de ser enviada à distância para um instrumento receptor, normalmente localizado no painel de controle. Os detectores percebem a variação de forma analógica e os transmissores convertem para sinal lógico para que seja possível a parametrização do processo.
• Os Indicadores demonstram o valor da quantidade medida pelo detector ou transmissor.
• Os Conversores são responsáveis por receber uma informação na forma de um sinal, alterar esta forma e a emitir como um sinal de saída proporcional ao de entrada.
• A Unidade Aritmética realiza operações nos sinais de valores de entrada de acordo com uma determinada expressão e fornece uma saída resultante da operação.
• O Integrador indica o valor obtido pela integração de quantidades medidas sobre o tempo.
• O Controlador compara o valor medido com o desejado de acordo com os parâmetros da programação, emite sinal de correção para a variável manipulada a fim de que essa diferença seja igual a zero.
• O Elemento Final de Controle é o dispositivo que tem a função de modificar o valor de uma variável para que esta alcance o valor desejado no processo de fabricação.