Instrumentação

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Em uma indústria (independente de qual o produto fabricado ou sua área de atuação) é necessário a medição e o controle de uma serie de Processos Físicos ou simplesmente Processos (conjuntos de transformações físicas de matérias e/ou de energias). O Dicionário Merriom-Webster define Processo como uma operação ou desenvolvimento natural, que evolui progressiva e continuamente, caracterizado por uma serie de mudanças graduais que se sucedem umas as outras, de um modo particular ou meta; ou uma operação artificial ou voluntária que evolui progressivamente e se constitui de uma serie de ações controladas ou de movimentos sistematicamente dirigidos para se alcançar um determinado resultado ou meta.

Genericamente, pode-se definir que: “Processo Industrial se constitui na aplicação do trabalho e do capital para transformar a matéria-prima em bens de produção e consumo, por meios e técnicas de controle, obtendo valor agregado ao produto, atingindo o objetivo de negócio”.

Deste modo, para controlar um Processo Industrial se faz necessário a medição de uma serie de parametros físicos/químico. Para a área da engenharia que desenvolve, projeta e especifica os equipamentos que realizam estas medições é que chamamos de Instrumentação.

A Instrumentação é definida como “a arte e ciência da medição e controle”. O termo instrumentação pode ser utilizado para fazer menção à área de trabalho dos técnicos e engenheiros de processo (instrumentistas e engenheiros de instrumentação), que lidam com os aparelhos do processo produtivo, mas também pode referir-se aos vários métodos e utilizações possíveis para os instrumentos.

Índice

[editar] Tipos de medições

Um instrumento é um dispositivo que é utilizado para medir grandezas características de sistemas físicos. As variáveis medidas são praticamente todas as variáveis mensuráveis relacionadas com as ciências físicas. Por norma este conjunto de variáveis inclui:

Um instrumento pode ser visto simplesmente como um aparelho que ao receber um estímulo na “entrada” produz uma “saída”. Por exemplo, se colocarmos uma termoresistência num meio quente, ela faz variar uma qualquer grandeza de saída, no caso da termoresistência a sua “saída” é um valor de resistência elétrica.

[editar] Sinais de saída

Os sinais com que os instrumentos comunicam entre si estão normalizados. Alguns dos sinais típicos são:

  • Analógicos
    • Pneumáticos
      • 3-15 PSI
      • 20-100 kPa
      • 6-30 PSI
    • Tensão
      • 1-5 V
      • 0-5 V
      • 0-10 V
    • Corrente
      • 4-20 mA
      • 8-40 mA
  • Digitais
    • Protocolo HART
    • Protocolo SMART
    • Fieldbus
    • MODBUS
    • Profibus
    • Para além de várias comunicações sem fios

[editar] Controle

Controlar um Processo Industrial pode parece tão simples como pode ser bastante complicado, isso depende da complexidade do comportamento do sistema a ser controlado, ou seja, do Sistema de Controle.

Os instrumentos estão ligados a um sistema de controle, o qual analisa a medição enviada pelo instrumento. A resposta programada no sistema de controle vai atuar nos dispositivos de controle inseridos no processo. Este ciclo de atualização dos valores das variáveis manipuladas, medida dos valores das variáveis controladas para se gerar a resposta adequada é a forma mais simples de descrever os conceitos associados ao controle de processos. Os dispositivos de controle utilizados são normalmente considerados como parte integrante da instrumentação, e podem ir desde os mais simples CLP's até aos já mais avançados DCS's.

As entradas nestes dispositivos podem variar desde um pequeno número de variáveis medidas, até à ordem dos milhares.

EXEMPLO SIMPLES DE CONTROLE ANALÓGICO.

O instrumento controlador recebe um sinal de campo (VP) compara ao ponto de ajuste (SP) e sai um sinal de correção (MV), atualizando constantemente em fração de milesegundo.

[editar] Profissões Associadas

Os Engenheiros de Instrumentação são responsáveis pelo desenvolvimento de sistemas de medição e controle a aplicar em processos industriais, embora atualmente a utilização de instrumentos esteja disseminada por todos os dispositivos de tecnologia avançada como automóveis, computadores, aviões, etc…

Os Técnicos de Instrumentação são responsáveis pelo teste, instalação, comissionamento e reparação de instrumentos e sistemas de instrumentação. Existe uma grande interação com eletricistas, soldadores, engenheiros de sistemas de potência e companhias de engenharia em geral, o que faz com que se possa trabalhar nos mais diversos cenários.

[editar] Instituições onde formam engenheiros de Instrumentação

Em Portugal :

A nível secundário a [Escola Tecnológica do Litoral Alentejano] é a única escola que lecciona um curso de Instrumentação de nivel III.

A Universidade da Madeira (UMa), através do Departamento de Matemática e Engenharias (DME), lecciona o curso de Engenharia de Instrumentação e Electrónica - Ramo de Astronomia. Neste momento está encerrado, sem possibilidade de abertura de novas vagas. Conta de momento com 4 alunos a terminar o curso em 2007/2008 e em 2008/2009.

Director(a) do curso:Pedro Augusto

O Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), através do departamento de física lecciona o curso de Engenharia de Instrumentação e Metrologia.

Director(a) do curso: Elisabete Marquês Nogueira.

Também é leccionado no mesmo departamento o curso de Engenharia de Computação e Instrumentação Medica.

Director(a) do curso: Maria Cristina de Castro Ribeiro, investigadora do Instituto de Engenharia Biomédica do Porto(INEB).

O Instituto Politécnico de Setúbal (IPS), na Escola Superior de Tecnologia de Setúbal (EST Setubal) é leccionado o curso de Engenharia de Automação, Controlo e Instrumentação.

Director(a) do curso: Rui Nuno de Gouveia Vilela Dionísio.

[editar] Principais Fabricantes

Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Instrumenta%C3%A7%C3%A3o"
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