Curso de Instrumentação Elétrica

Aula 1 • Conceitos e Terminologia de Medição

Define exatidão, precisão, resolução, repetibilidade e incerteza. Esses termos governam como o desempenho do instrumento é especificado e avaliado ao longo do curso.

Aula 2 • Práticas de Segurança no Trabalho em Instrumentação

Aborda o reconhecimento de riscos elétricos, procedimentos de bloqueio e etiquetagem e equipamento de proteção individual. Os hábitos seguros de trabalho estabelecidos aqui se aplicam a todas as atividades práticas do curso.

Aula 3 • Grandezas e Unidades Elétricas Básicas

Aborda tensão, corrente, resistência e potência com unidades do SI. Fundamenta todo o trabalho posterior de medição e calibração em linguagem quantitativa precisa.

Aula 4 • Fundamentos de Circuitos CC e CA

Introduz circuitos série, paralelo e mistos para sistemas CC e CA. Fornece as habilidades de análise de circuitos necessárias para interpretar diagramas de fiação de instrumentos.

Aula 1 • Dispositivos de Sensoriamento de Temperatura

Aborda termopares, PT100, termistores e sensores infravermelhos com seus princípios de operação. Prepara os alunos para adequar o tipo de sensor de temperatura aos requisitos do processo.

Aula 2 • Sensores de Nível e Analíticos

Aborda tecnologias de nível hidrostático, ultrassônico, radar e guiado por onda, além de sensores analíticos comuns. Completa o portfólio de sensores necessário para a instrumentação de processos completa.

Aula 3 • Sensores de Medição de Vazão

Examina tecnologias de sensoriamento de vazão por pressão diferencial, velocidade e volumétricas. Os alunos aprendem a identificar a melhor abordagem de medição de vazão para um determinado fluido e condição de tubulação.

Aula 4 • Princípios de Sensoriamento e Transdução

Explica o princípio de transdução e a cadeia sensor-sinal. Estabelece o modelo conceitual usado para avaliar cada tipo de sensor abordado neste capítulo.

Aula 1 • Considerações sobre Fiação de Loop e Fonte de Alimentação

Aborda a fiação do loop 4-20 mA, barreiras de segurança intrínseca e dimensionamento da fonte de alimentação. Práticas corretas de fiação previnem erros de sinal e protegem equipamentos em áreas classificadas.

Aula 2 • Conversão Analógico-Digital e Digital-Analógico

Explica os princípios de ADC e DAC, incluindo resolução, taxa de amostragem e erro de quantização. Conecta a teoria de conversão ao projeto de interface de transmissores inteligentes e controladores.

Aula 3 • Arquitetura e Operação do Transmissor

Descreve os blocos internos de um transmissor inteligente, incluindo estágios de sensoriamento, condicionamento e saída. Fornece o conhecimento estrutural necessário para configurar e solucionar problemas de transmissores.

Aula 4 • HART e Protocolos de Comunicação Digital

Introduz o protocolo HART sobreposto a loops 4-20 mA e seu uso para configuração remota. Faz a ponte entre o conhecimento de transmissores analógicos e os tópicos de comunicação digital em capítulos posteriores.

Aula 1 • Dimensionamento de Válvula e Características de Vazão

Aplica cálculos do coeficiente Cv e curvas características de vazão inerentes ao dimensionamento da válvula. O dimensionamento correto previne cavitação, flashing e baixo desempenho do loop de controle.

Aula 2 • Manutenção e Solução de Problemas de Válvulas

Aborda substituição de gaxeta, retífica de sede, verificação do bench-set do atuador e modos de falha comuns. As habilidades de manutenção aqui apoiam diretamente os próximos capítulos de calibração e sintonia de loop.

Aula 3 • Outros Elementos Finais de Controle

Apresenta inversores de frequência, válvulas solenoide e dampers liga/desliga como elementos finais de controle. Amplia o conjunto de ferramentas do estudante além das válvulas de controle modulantes.

Aula 4 • Atuadores e Posicionadores

Aborda atuadores pneumáticos, elétricos e hidráulicos emparelhados com posicionadores de válvula. Os alunos aprendem a adequar o impulso do atuador aos requisitos da válvula e configurar o feedback do posicionador.

Aula 1 • Calibração de Instrumentos de Vazão e Nível

Estende os métodos de calibração a elementos de vazão por pressão diferencial e transmissores de nível com correções de coluna úmida (wet-leg). Aborda os desafios únicos de instrumentos multivariáveis e com compensação de densidade.

Aula 2 • Registros de Calibração e Garantia da Qualidade

Aborda o conteúdo do certificado de calibração, relato de fora de tolerância e fluxos de trabalho de ação corretiva. A documentação adequada garante a conformidade regulatória e a confiabilidade do instrumento ao longo do tempo.

Aula 3 • Equipamentos de Calibração e Padrões de Referência

Examina testadores de peso morto, décadas de resistência, calibradores multifuncionais e termômetros de referência. A seleção adequada do equipamento garante que a incerteza da calibração seja menor que a tolerância do instrumento.

Aula 4 • Teoria da Calibração e Rastreabilidade

Define calibração, verificação e ajuste com referência a cadeias de rastreabilidade de medição. Estabelece a estrutura de qualidade que rege todo o trabalho de calibração no curso.

Aula 1 • Dinâmica e Resposta do Processo

Aborda modelos de processo de primeira ordem, segunda ordem e tempo morto identificados a partir de dados de teste de degrau. A compreensão da dinâmica do processo é um pré-requisito para métodos sistemáticos de sintonia PID.

Aula 2 • Métodos de Sintonia PID

Aplica regras de sintonia de Ziegler-Nichols, Cohen-Coon e baseadas em IMC a modelos de processo calculados. Os alunos avaliam as trocas entre o rastreamento do setpoint e o desempenho de rejeição a distúrbios.

Aula 3 • Algoritmo do Controlador PID

Explica os modos proporcional, integral e derivativo matemática e graficamente. Os alunos conectam o efeito de cada modo no offset, velocidade de resposta e estabilidade às decisões de sintonia.

Aula 4 • Conceitos do Loop de Controle por Feedback

Define a estrutura de controle em malha fechada com variável de processo, setpoint, erro e saída do controlador. Fornece o modelo conceitual subjacente a todo o trabalho de sintonia PID e análise de loop.

Aula 1 • Fundamentos de Redes Industriais

Introduz as camadas do modelo OSI relevantes para redes industriais, topologias de rede e tipos de meio físico. Fornece o vocabulário de rede necessário para entender os protocolos fieldbus e Ethernet.

Aula 2 • Protocolos de Instrumentação sem Fio

Introduz arquiteturas de rede mesh WirelessHART e ISA100.11a para instrumentos de campo. Os alunos avaliam a adequação da tecnologia sem fio e configuram gerenciadores de rede e dispositivos gateway.

Aula 3 • Protocolos Ethernet Industriais

Aborda arquiteturas EtherNet/IP, PROFINET e Modbus TCP e seu uso em sistemas de controle. Aborda configuração de switch, segmentação VLAN e considerações de desempenho em tempo real.

Aula 4 • Foundation Fieldbus e PROFIBUS

Explica o projeto do segmento Foundation Fieldbus H1 e a configuração da rede PROFIBUS DP/PA. Os alunos aprendem carregamento de segmento, terminação e comissionamento de dispositivos para ambos os protocolos.

Aula 1 • Documentos de Projeto de Instrumentação

Aborda P&IDs, índice de instrumentos, diagramas de loop e folhas de dados de instrumentos como entregáveis de engenharia. A proficiência com esses documentos é essencial para o trabalho de comissionamento e manutenção.

Aula 2 • Verificações de Pré-Comissionamento e Teste de Loop

Define a sequência de verificações de continuidade, isolamento e funcionais antes de energizar os loops de instrumentos. O pré-comissionamento sistemático previne danos aos equipamentos e reduz o retrabalho de comissionamento.

Aula 3 • Configuração e Integração do Sistema de Controle

Aborda a configuração de I/O de DCS e CLP, configuração do banco de dados de tags e vinculação de blocos de função do controlador. Os alunos conectam os sinais dos instrumentos de campo às telas do sistema de controle e funções do historiad.

Aula 4 • Melhores Práticas de Instalação de Instrumentos

Aborda montagem, roteamento de linhas de impulso, selagem de eletroduto e aterramento para instrumentos de campo. A instalação correta previne erros de medição e protege os instrumentos contra danos do processo e ambientais.