Princípio de trabalho dos sistemas de controle digital:
Os sistemas de controle digital são sistemas que usam computadores digitais para controlar um processo. Eles funcionam seguindo estas etapas importantes:
1. Sensor e medição: *
sensores: Esses dispositivos medem as variáveis físicas do sistema, como temperatura, pressão, posição, etc.
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conversores analógicos para digitais (ADCs): Os sensores normalmente saem sinais analógicos. Os ADCs convertem esses sinais analógicos em valores digitais que o computador pode entender.
2. Processamento de dados: *
microcontrolador/computador: O computador digital recebe os dados digitalizados do ADC. Ele compara esses dados com o ponto de ajuste ou valor de referência desejado.
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Algoritmo de controle: O computador usa um algoritmo de controle (como controle proporcional-integral (PID)) para calcular os ajustes necessários no processo.
3. Geração de saída: *
Geração de sinal de controle: O computador gera um sinal de controle digital com base na saída do algoritmo.
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conversor digital para análise (DAC): O sinal de controle é convertido de volta em uma forma analógica por um DAC.
4. Controle do atuador: *
Atuador: O sinal de controle analógico do DAC é usado para controlar o atuador (como um motor, válvula ou aquecedor). O atuador afeta diretamente o processo que está sendo controlado.
5. Loop de feedback: *
Sistema de circuito fechado: Todo o sistema forma um circuito fechado, onde o efeito do atuador no processo é medido pelos sensores e os dados são alimentados de volta ao computador para mais ajustes. Esse loop de feedback permite que o sistema ajuste continuamente o sinal de controle para manter a saída do processo desejado.
Vantagens -chave dos sistemas de controle digital: *
Flexibilidade: Algoritmos ou parâmetros de controle fácil de alterar.
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Precisão: Alta precisão na medição e controle devido ao processamento digital.
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Confiabilidade: Menos suscetível a ruído e deriva do que os sistemas analógicos.
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Funcionalidade avançada: Pode lidar com estratégias de controle complexas, controle adaptativo e muito mais.
Exemplo: Imagine um sistema de aquecimento doméstico. Um termostato digital atua como o controlador.
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Sensing: Um sensor de temperatura mede a temperatura ambiente.
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Processamento de dados: O processador digital do termostato compara a temperatura medida à temperatura desejada definida pelo usuário.
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Geração de sinal de controle: O termostato calcula a saída de calor necessária com base na diferença entre a temperatura medida e desejada.
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Controle do atuador: Esse sinal de controle é enviado ao forno ou caldeira do sistema de aquecimento, que ajusta sua saída para atingir a temperatura ambiente desejada.
No geral, os sistemas de controle digital oferecem um método mais preciso, confiável e adaptável de controlar processos complexos.
