O documento discute os conceitos e componentes da domótica, incluindo: 1) Sensores que detectam alterações no edifício e transmitem sinais para actuadores; 2) Actuadores que executam ações como controlar equipamentos eléctricos; 3) Um controlador que processa sinais dos sensores e controla os actuadores. Além disso, aborda tipos de sensores, actuadores e controladores lógicos programáveis usados em sistemas domóticos.

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➢ Tópicos do Trabalho:
✓ Instalações eléctricas automáticas em edifícios
✓ O conceito de Domótica – casa inteligente
✓ Os materiais e equipamentos na domótica
▪ Controladores programáveis
▪ Sensores e actuadores
▪ Centrais digitais e analógicas
▪ Dispositivos de vídeo gravação
▪ Canalizações – cabos e condutas
▪ Quadros de controlo e comando
A domótica consiste no uso simultâneo da electricidade, electrónica e
informática tendo em vista a gestão técnica de vivendas. Quando estes conceitos
são aplicados ao mundo dos escritórios emprega-se o termo "inmótica".
Esta gestão técnica consiste na modificação local ou à distância dos
parâmetros de funcionamento, como por exemplo:
Designação da UFCD: Instalações ITED – Domótica – Projecto integrado de
comunicações (6092)
Duração: 10 horas
Formador: Pedro Barros
Formando: Francisco Costa
Objectivo: Consolidar conhecimentos

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Uma Vivenda Inteligente é uma casa com um desenho arquitectónico e
tecnologias avançadas, tudo isto integrado e desenvolvido conjuntamente para
permitir ao utilizador viver com mais comodidade segundo as suas necessidades
e desejos.
O desenho arquitectónico refere-se à criação de espaços e à organização da
casa em planta, num conjunto que permita levar a cabo tanto actividades
tradicionais do lar como novas actividades relacionadas com tecnologias digitais.
As novas actividades são por exemplo: trabalho profissional com o PC,
compras ou telebanking através da Internet ou jogos on-line com a consola de
jogo frente à televisão.
Às tecnologias avançadas e sua integração noutros sistemas do lar dá-se o
nome de domótica. A domótica é o uso simultâneo da electricidade, electrónica e
informática aplicado à gestão técnica das vivendas. Esta gestão técnica consiste
na modificação, local ou à distância, dos parâmetros de funcionamento, como, por
exemplo:
1) Gestão energética: regulação da temperatura, gestão do consumo de
cada electrodoméstico e da potência contratada, etc.
2) Segurança: protecção e vigilância contra intrusão, inundações,
incêndios, fugas de gás, etc.
3) Comunicações: telecontrolo e telemetria, correio electrónico, etc.

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4) Conforto: programações horárias, iluminação, rega automática, etc.
Para tal, a domótica recorre a uma variedade de dispositivos que podem ser
distribuídos por toda a vivenda em função das necessidades dos proprietários.
Basicamente, estes dispositivos dividem-se em sensores e actuadores. Além
disso, se a arquitectura for centralizada, devem ser tidos em conta os
controladores.
Inicialmente, a única maneira de construir uma instalação domótica era
através do uso de sensores e actuadores unidos por uma arquitectura centralizada
a um autómato ou controlador, que continha toda a capacidade de processamento
que se exigia à vivenda. Quase sempre se tratava de sistemas proprietários, muito
pouco flexíveis e que tornavam o aumento das capacidades muito difícil e
dispendioso.
Contudo, desde há poucos anos, graças à drástica redução dos preços no
hardware electrónico, é possível construir sensores e actuadores com inteligência
suficiente para implementar "uma rede local" de controlo descentralizado.
Com uma arquitectura descentralizada e apoiando-se em tecnologias ou
padrões como o X-10, EIB, Lonworks, entre outros, a domótica ganhou em
facilidade de uso e instalação, em flexibilidade, em modularidade e em
possibilidades de interligação, tendo sido reduzido o seu custo, aumentada a
gama de produtos, de fabricantes e instaladores, que trabalham neste ramo.
➢ CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMÁVEIS – (CLP)

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O primeiro CLP surgiu na indústria automobilística, até então um usuário em
potencial dos relés electromagnéticos utilizados para controlar operações
sequenciadas e repetitivas numa linha de montagem o que da maneira
convencional, através da lógica cablada seria de todo impossível.
Este tipo de dispositivo tem uma velocidade de operação que é capaz de
dividir um segundo em muitas fracções, o que na área da automação é uma
grande vantagem.
Os (CLP) é um aparelho electrónico digital que utiliza uma memória
programável para o armazenamento interno de instruções para implementações
específicas, tais como lógica, sequencialmente, temporização, contagem e
aritmética, para controlar, através de módulos de entradas e saídas, vários tipos
de máquinas ou processos.
Os primeiros Controladores Programáveis eram grandes e caros. Só se
tornando competitivos para aplicações que equivalessem a pelo menos 150 relês.
Inicialmente o CLP foi concebido para trabalhar com variáveis discretas
(digitais), mas logo incluiu-se o processamento de variáveis contínuas
(analógicas), tornando esse dispositivo em um dos principais responsáveis pela
automação da industrial moderna.
Portanto, os CLPs são equipamentos micro processados, projectados para
comandar e monitorar máquinas ou processos industriais.
A sua operação baseia-se na execução de um programa previamente
armazenado na sua memória, que tem por função executar o processamento de
sinais de entrada provenientes de diferentes tipos de sensores, chaves e botoeiras
e fornecer sinais de saída compatíveis com o accionamento de diversos
actuadores como motores eléctricos e válvulas, atendendo à funções como:
1) Lógica sequencial
2) Lógica Combinacional
3) Inter-travamento
4) Comparação de dados
5) Temporização à operação e à desoperação
6) Contagem crescente e decrescente
7) Controle PID (Proporcional Integral Derivativo)
8) Comunicação
9) Segurança

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Os sensores são transdutores, ou seja, conversores de grandezas físicas
em sinais eléctricos correspondentes já os actuadores são componentes que
realizam a conversão da energia eléctrica, hidráulica, pneumática em energia
mecânica.
Já a unidade de controlo, é aquela que fica responsável pela gestão e
monitoramento dos parâmetros operacionais requeridos para realizar as tarefas
do sistema.
Para controlar uma instalação eléctrica precisamos basicamente destes três
tipos de componentes, os sensores e os actuadores e uma unidade central que
recolha a informação proveniente dos sensores e faça os receptores agirem em
conformidade conforme o programa o predestinou.
✓ Sensores: Os Sensores são responsáveis por detectar as alterações
ou comandos do edifício, por exemplo, comando de um botão de
pressão, movimento, alteração da luminosidade, temperatura,
humidade, etc. Os sensores transmitem 3 telegramas para os
actuadores que por sua vez executam os comandos apropriados
✓ Actuadores: Os Actuadores são responsáveis por executar uma ação
por mais simples que seja. Os actuadores controlam os equipamentos

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eléctricos. Podem variar em função do número de saídas que
controlam, assim como por função e aparelhos que controlam, tais
como dimmers, controladores de aquecimento, controladores de
persianas ou estores, válvulas, entre outros
✓ Controlador: Se virmos os sensores como os cinco sentidos do corpo
humano, sendo estes compreendidos como: O tacto; A visão; A audição;
O olfacto; O paladar e os actuadores como a restante parte mecânica
do corpo humano, eis então que nos aparece o controlador como sendo
o cérebro da instalação da domótica que referencia os sinais de entrada
emitido pelos sensores, sejam eles analógicos ou digitais e os cruza
com a ação a executar pelos actuadores
Os sensores são os produtos responsáveis pela detecção de quaisquer
movimentações no ambiente fabril, seja para contagem de material, controle de
direcção, até nível de fluidos e verificação de material dentro do recipiente e são
estes os componentes a serem ligados nas entradas dos (CLP).
➢ TIPOS DE SENSORES
Na área da automação, consoante forem as necessidades das industrias
assim será o vasto leque de sensores possíveis e inimagináveis, por mais que
quiséssemos inclui-los a todos num trabalho, tal, seria de todo impossível pois a
todo o momento, mais e mais sensores estão neste momento a serem
desenvolvidos em laboratórios. Vejamos então somente os mais usados:
✓ Sensores Indutivos: Os sensores indutivos, também conhecidos
como sensores de proximidade, são dispositivos electrónicos para o
ambiente industrial na detecção de partes e peças metálicas não só
de ferro ou aço, como também alumínio, latão e aço inox
✓ Sensores Capacitivos: Os sensores capacitivos detectam qualquer
tipo de massa, logo, são aplicados onde existe a necessidade de
detecção de materiais não metálicos como plásticos, madeiras e
resinas. São utilizados também para detecção do nível de líquidos e
sólidos
✓ Sensores Fotoeléctricos: Aumentando o range de detecção sem
contacto físico, os sensores fotoeléctricos são capazes de detectar
não só partes e peças de máquinas automáticas, mas os próprios
produtos manufacturados na linha de produção
✓ Sensores Magnéticos: Os sensores de proximidade magnéticos
foram idealizados para detectar o campo magnético gerado por um

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ímã que pode ser um accionador magnético. Podem ser aplicados no
monitoramento de válvulas lineares ou cilindros pneumáticos
✓ Sensores Transdutores Lineares: Permite a detecção da posição
sem contacto, o que elimina o desgaste de peças e aumenta a vida
útil do transdutor. Com excelente resistência mecânica a vibração e a
choques, podem ser instalados em ambientes hostis, inclusive na
presença de agentes contaminantes ou presença de pó
✓ Sensores de Pressão: Os sensores de pressão podem ser aplicados
em ambientes fabris que requerem produtos robustos. Há versões
para pressão diferencial, com bargraph, anti-corrosivo e display duplo.
Modelos para ar comprimido, gases ou líquidos (inclusive corrosivos).
Podem ser micro processados com alta resolução, com display,
amplificador separado. Modelos tubulares com invólucros compactos
e vários tipos de saída e faixas de pressão
➢ Tipos de Actuadores
O Actuador é um elemento que produz movimento, atendendo a comandos
que podem ser manuais, eléctricos ou mecânicos.
Como exemplo, pode-se citar actuadores de movimento induzido por cilindros
pneumáticos (pneumática), cilindros hidráulicos (hidráulica), motores hidráulicos
e motores pneumáticos (dispositivos rotativos com accionamento de diversas
naturezas).
Estes mecanismos transformam, em geral, a energia de entrada (diversas
naturezas) em movimentos que se pode considerar energia cinética.
✓ Cilindro: Transforma trabalho hidráulico ou pneumático em
deslocamento mecânico linear. Um cilindro consiste de uma camisa de
cilindro, de um pistão móvel e de uma haste ligada ao pistão

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✓ Motor Eléctrico: Um motor elétrico ou actuador elétrico é qualquer
dispositivo que transforma energia eléctrica em mecânica. É o mais
usado de todos os tipos de motores, pois combina as vantagens da
energia eléctrica
✓ Actuadores Hidráulicos: Utilizam um fluido à pressão para
movimentar o braço. São utilizados em robôs que operam grandes
cargas, onde é necessária grande potência e velocidade, mas oferecem
baixa precisão
✓ Actuadores Pneumáticos: Utilizam um gás à pressão para
movimentar o braço. São mais baratos que os hidráulicos, sendo
usados em robôs de pequeno porte. Oferecem baixa precisão, ficando
limitados a operações do tipo (pega e coloca) derivado do inglês (pick
and place)
✓ Actuadores Electromagnéticos: São motores eléctricos (de passo,
servos, Corrente Continua ou Corrente Alternada) ou músculos
artificiais, usados em robôs de pequeno e médio porte pode-se incluir
ainda as electroválvulas, válvulas de seneloide, etc.
A lista aqui poderia continuar por mais meios e fins, dito por outras palavras,
tantos forem os sensores desenvolvidos assim serão os actuadores a serem
controlados. Nenhuma busca por mais alargada que seja nos irá oferecer toda a
gama de actuadores disponíveis ficando só os mais utilizados.

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Existem basicamente dois tipos de centrais: as centrais analógicas,
construídas até a década de 80 e início da década de 90 e as centrais digitais
(também conhecidas como CPA), construídas a partir da década de 90.
A comutação das chamadas telefónicas em centrais analógicas é feita através
de dispositivos mecânicos ou electromecânicos (chaves e relés).
Já em centrais digitais, a comutação é feita através de circuitos integrados,
que são circuitos bem menores e que não geram ruído.
Daí a primeira conclusão óbvia:
Há muito mais probabilidade de centrais analógicas gerarem ruídos do que
as centrais digitais. Além disso, o tamanho das centrais digitais é muito menor,
além de comportar um número mais de conexões simultâneas.
No início, uma outra característica que diferenciava uma central analógica de
uma digital era o tipo de discagem:
As centrais digitais operam desde sempre com a discagem por tom ao invés
da discagem por pulso, isto é, ao passo que as centrais analógicas reconhecem
unicamente os endereços por instruções numéricas tecladas nos respectivos
teclados, as digitais já o fazem pelo reconhecimento auditivo, isto é, estando esta
à escuta da linha consegue interpretar os tons emitidos pelas demais centrais,
analógicas e digitais o que logo aí confere uma maior autonomia e velocidade de
operação.
Um exemplo prático de centrais analógicas são os modems analógicos,
aquando o seu utilizador estabelecia um acesso a um novo site, o modem em
questão tinha literalmente de fazer uma chamada telefónica para a rede local que
posteriormente lhe concebia o acesso à linha.
Actualmente e já na era digital os nossos modems evoluíram nesse grande
passe gigante daí que actualmente as velocidade de download e upload serem
praticamente à velocidade do click.
Todas as linhas telefónicas comuns são analógicas, utilizando um tradicional
par de fios de cobre. Este tipo de linha, num passado muito distante tinha duas
agravantes:

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1) Ruído: O antigo par de cobre sofria muitas interferências
electromagnéticas devido em parte à passagem de cabos com tensão
perto destes. Actualmente, como o já par de cobre entrelaçado este tipo
de interferências foi praticamente anulado, o efeito magnético é
justamente anulado por o par de cobre estar entrançado em todo o seu
percurso
2) Velocidade de transmissão: No caso de comunicação via modem,
está limitado a uma velocidade máxima de 35 Kbps,
A gravação é o processo de captura de dados ou a tradução de informações
tanto analógicas como digitais para um dispositivo de armazenamento, que pode
ser tanto físico como digital.
Dispositivo de armazenamento é um dispositivo capaz de armazenar
informações (dados) para posterior consulta ou uso. Essa gravação de dados
pode ser feita praticamente usando qualquer forma de energia, desde força
manual humana como na escrita, passando por vibrações acústicas em gravações
fonográficas até modulação de energia electromagnética em fitas magnéticas e
discos ópticos.
➢ Sistemas de Videovigilância

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O sistema do circuito interno é na sua versão mais simples constituído por
câmaras, meio de transmissão e monitor.
Inicialmente sendo um sistema analógico, o CFTV transmitia as imagens das
câmaras por meio de cabo coaxial para monitores CRT (analógicos). Esta
transmissão era e é apenas destinada a algumas pessoas, pelo que se trata de
um sistema fechado. O facto de ser um sistema fechado e a captura e transmissão
das imagens ser de acordo com os conceitos e formatos da televisão analógica
conduziu à sigla CFTV.
Os circuitos internos encontram-se em estado de grande evolução, quer em
termos de tecnologia quer em termos aplicacionais. Em termos tecnológicos, é
hoje possível ter o sistema todo em formato digital, usufruindo das mais valias da
era digital. Em termos aplicacionais o circuito interno de televisão já não é apenas
um sistema simples de monitorização de segurança, tendo evoluído para áreas
como o reconhecimento facial, reconhecimento de matrículas, vigilância
rodoviária etc.

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As canalizações, os cabos e as condutas operam quase como a espinha
dorsal do corpo humano, sem ela no nosso corpo, seriamos seres inanimados e
na área da electricidade ou até mesmo na domótica é igualmente semelhante.
São as estradas que levam a informação de ponto a ponto, são o caminho
que a electricidade usa, desde os centros de produção até que nos chega ao
conforto do lar.
Sem este tipo de canalizações e condutores, voltaríamos à idade da pedra ou
até mesmo ironizando, aos sinais de fumo.
A sua escolha é diversa e múltipla, consoante for a sua aplicação e finalidade
assim será o seu tipo, por isso haver necessidade de haver um centro de
legislação para regular esta área específica da electricidade.
Para as aplicações práticas de engenharia do conceito de Redes Sinérgicas
são necessários novos cabos híbridos, acessórios de interface, electro – Ópticas
topologias de redes, metodologia de construção, manutenção e operação tanto
para as redes de electricidade e como para a telecomunicações, uma vez que,
essas duas funções seriam constituídas em um único meio físico, o “Condutor
Sinérgico”, que em escala industrial poderá revolucionar os sectores elétrico e de
telecomunicações, marcando uma ruptura tecnológica por meio das redes
inteligentes com o uso intensivo da tecnologia de fibras ópticas.

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Para algumas partes da planta eléctrica este cabo já existe. Por exemplo o
cabo OPPC (Optical Phase Conductor) é um cabo para transmissão de energia
para tensões de trabalho de 13,8 até 245 kV e que contém fibras ópticas.
Em uma Rede Sinérgica este cabo poderia ser utilizado entre subestações e
entre uma subestação e um transformador de baixa potência (poste).
Para chegar ao usuário final em uma rede sinérgica, a partir de um
transformador de poste, é necessário um cabo híbrido para tensões de trabalho
em torno de 220 kV.
Este cabo, conhecido como OPLC (Optical Fiber Composite Low Voltage
Cable) deve ser ainda produzido em larga escala para tornar viável as Redes
Sinérgicas.
Além dos quadros que
fornecem potência aos seus
equipamentos, são necessários
também os quadros de comando e
controlo da instalação. Por outras
palavras, são os quadros de
gestão técnica centralizada.
O quadro de gestão técnica ou
controlo é fornecido totalmente
electrificado, protegido
electricamente e equipado com
controladores.
Os equipamentos estão dispostos de modo a evitar cruzamento de
condutores e simplificar intervenções e manutenções.
A tensão no equipamento de campo é sempre de 24 Vca, ou seja, são ligados
em tensões reduzidas de segurança para garantir a segurança dos técnicos e
utentes.

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Em electricidade, comandos eléctricos ou accionamentos eléctricos é uma
disciplina que lida com projectos de circuitos eléctricos para o accionamento de
máquinas eléctricas.
A formação nesta disciplina visa conhecer e dimensionar os principais
dispositivos de comando e protecção utilizados nestes circuitos, ler e interpretar
os circuitos de comandos de máquinas eléctricas e conhecer os principais
métodos de accionamento destas máquinas.
Nos accionamentos convencionais, também conhecidos como partidas
convencionais de motores, usam-se dispositivos electromecânicos para o
accionamento do motor, como contactores, relés, e até mesmo arranques directos
no caso de motores de baixa potência.
Nos accionamentos electrónicos, também conhecidos como partidas
electrónicas de motores, usam-se dispositivos electrónicos que realizam o
accionamento do motor, como soft-starters, inversores de frequência, etc.
Com o aparecimento da gestão técnica centralizada, ela singularizou todas
estas necessidades em uma só tecnologia.
A Gestão Técnica Centralizada é um sistema aberto multi-marca e multi-
protocolo com unidades de controlo livremente programáveis, equipamentos de
campo para medição, consolas de comando local e supervisão central.
➢ Arquitectura multi-edifício com supervisão Web e SCADA central

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Em contraste com a
tradicional solução de
controladores DDC,
compactos e dedicados a uma
específica funcionalidade, as
unidades de controlo
baseadas em autómatos
garantem uma flexibilidade e
versatilidade na
implementação da Gestão
Técnica Centralizada ao
permitir que a mesma unidade
controle equipamentos de
AVAC, comande a iluminação,
calcule programações horárias astronómicas, comunique com diversos periféricos
e faça registo de dados e de alarmes.
Os controladores dos sistemas de Gestão técnica Centralizada podem ser
associados ao software S-Monitor e através deste permite:
✓ Visualização em tempo real da evolução das temperaturas, aberturas
de válvulas e registos, estado e avarias de equipamentos, número de
horas de serviço dos ventiladores e todas as variáveis envolvidas no
processo de controlo
✓ Histórico de todos os eventos e medições para análise através de
gráficos, exportação para excel, ou simulação de registos para
despistagem de problemas técnicos
✓ Avisos SMS em caso de anomalia de qualquer equipamento
✓ Definição dos objectivos de temperatura e modo de funcionamento por
programas horários
✓ Programação de mensagens personalizadas para limpeza dos filtros ou
operações de manutenção em função do número de horas de serviço
✓ Todas as vantagens associadas à utilização do software S-Monitor,
particularmente a possibilidade de integração de outros equipamentos
e soluções numa única plataforma

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Programa de Gestão Técnica Centralizado aplicado ao funcionamento de
uma UTAN (Unidade de Tratamento Ar Novo)
➢ Nas configurações mais comuns são usados equipamentos de controlo do
tipo:
✓ Transdutores para sondas de temperatura PT100, NTC, PTC, PT1000
✓ Transdutores de humidade
✓ Transdutores de caudal de ar
✓ Pressostatos
✓ Botoneiras de controlo manual
✓ Válvulas motorizadas modulantes ou tipo tudo ou nada
✓ Registos motorizados
✓ Ventiladores