Prof. Carlos Alberto de Sousa UNINOVE 2012

Apresentação em tema: "Prof. Carlos Alberto de Sousa UNINOVE 2012"— Transcrição da apresentação:

1 Prof. Carlos Alberto de Sousa carlos.as@usp.br UNINOVE 2012
Automação e Robótica Prof. Carlos Alberto de Sousa UNINOVE 2012

2 1a. Aula Parte A Das 18:30 às 20:10

3 Introdução Objetivo: Disciplina em 20 (19) aulas.
Capacitar o aluno para avaliar e implementar soluções no âmbito da automação industrial. Conhecer software e equipamentos que são utilizados na área de automação. Fornecer conhecimentos básicos acerca dos robôs manipuladores e suas aplicações. Disciplina em 20 (19) aulas. Disciplina dividida em 2 partes: Automação. Robotica.

4 Conteúdo Programático
Plano de Aulas SEMANA DIA/MÊS Conteúdo Programático 1 Apresentação da disciplina, conteúdo programático e do sistema de avaliação. Conceitos fundamentais.Introdução à Automação. Automação por hardware e por software 2 Introdução – Sistemas dinâmicos – controle dinâmico – controle de eventos discretos (lógico) Pirâmide da Automação – obs. Cap1 Castrucci 3 Pirâmide da Automação – obs. Cap1 Castrucci. 4 Exercícios 5 Integração de sistemas automatizados: sistemas produtivos, elementos de um sistema automatizado, norma international IEC 6 Sensoreamento – cap. 3 Castrucci 7 Avaliação Integrada I 8 Laboratório. Experiências com sensores opticos 9 Grafo de comando etapa e transição (Grafcet). Elementos de Grafcet e evolução do Grafcet. Controladores Lógicos Programáveis: aspectos construtivos e funcionamento. 10 Laboratório CLP –Controlador Lógico Programável 11

5 Conteúdo Programático
Plano de Aulas SEMANA DIA/MÊS Conteúdo Programático 12 Software de supervisão (supervisório). 13 Laboratório –Sistema Supervisório : Simulação de um sistema supervisório. 14 Robôs Industriais e aspectos construtivos dos manipuladores robóticos. 15 Exercícios 16 Laboratório : Robôs 18 Cinemática de robôs. Modelagem dinâmica e controle de manipuladores robóticos. 19 Avaliação Integrada II 20 Gestão da Automação

6 Avaliação Prova integrada na AV1 e AV3 Prova na AV2.
+ Resumo de Artigos + Laboratório.

7 Bibliografia básica [I]CASTRUCCI, P.M., MORAES, C.C. Engenharia de Automação Industrial LTC [II]CARVALHO, J. L. Martins de. Sistemas de controle automático. Rio de Janeiro: LTC, 2000. [III]ROSÁRIO, João Maurício. Princípios de mecatrônica. São Paulo: Pearson, c2005. [IV]SILVEIRA, Paulo Rogério da ; SANTOS, Winderson E. dos. Automação e controle discreto. São Paulo: Érica, 2006.

8 Bibliografia complementar
ALVARES, Alberto José. Et al. Robótica industrial: aplicações na indústria de manufatura e de processamento. São Paulo: Edgard Blücher; 2002. DORF, Ricahrd C. ; BISHOP, Robert H. Sistemas de controle modernos. Rio de Janeiro: LTC, 2001.  GEORGINI, Marcelo. Automação aplicada descrição e implementação de sistemas sequenciais com PLCs. São Paulo: Érica, 2005.

9 Bibliografia complementar
HEMERLY, Elder M. Controle por computador de sistemas dinâmicos. São Paulo: Edgard Blucher, 2000. OGATA, Katsuhiko. Engenharia de controle moderno. São Paulo: Pearson, 2005.

10 Objetivos desta aula Apresentar os conceitos básicos de automação:
Introdução – Sistemas dinâmicos – controle dinâmico – controle de eventos discretos (lógico) Pirâmide da Automação. Aula de hoje: capítulos 1 do Castrucci

11 Discussão O que vocês tem na imaginação quando se fala de automação?
...

12 Sistemas dinâmicos Em automação, nosso interesse focaliza-se em sistemas dinâmicos. A palavra dinâmico é entendida em geral como reativa a “forças e energias produzindo movimentos”

13 Classes de sistemas dinâmicos
Acionados por Descritos por Nomes Tempo (“time-driven”) Equações diferenciais na variável tempo Contínuos no tempo Equações de diferenças na variável tempo Discretos notempo Eventos (“event-driven”) Álgebra de Boole, algebra dióide, autômatos finitos, redes de Petri, programas computacionais A eventos discretos

14 Classificação geral dos sistemas
Estáticos Dinâmicos Sistemas acionados pelo tempo Híbridos tempo-eventos Sistemas acionados por eventos Contínuos no tempo Híbridos Discretos no tempo Lineares Híbridos Não-lineares Determinísticos Híbridos Estocásticos

15 Sistemas dinâmicos convencionais
Xc Xc tc td Contínuos em amplitude e no tempo Contínuos em amplitude e discreto no tempo Xd Xd tc td Discreto em amplitude e continuo no tempo Discreto em amplitude e no tempo

16 Teoria Geral de Controladores Programáveis
Pirâmide da Automação Necessidade A estruturação hierárquica permite: Visão sistêmica dos sistemas de automação integrados; Melhor visualização, organização e entendimento do sistema a ser desenvolvido.

17 Pirâmide da Automação Níveis hierárquicos - Pirâmide

18 Níveis hierárquicos Nível 1- Comando de Máquinas, Sequências e Movimentos através de Controladores Numéricos, CLPs(Controladores Lógico Programáveis), e controladores de processo; Nível 2 - Coordenação de Múltiplas Máquinas e Operações através de sistemas de supervisão e controle com a função de supervisionar e controlar as atividades produtivas e serviços de suporte à produção no chão de fábrica;

19 Níveis hierárquicos Nível 3 - Supervisão e Controle da Produção, dos Recursos e Otimização de Processo através de sistemas como MES (Manufacturing Execution System), LIMS (Laboratory Information Management System), PIMS (PlantInformation Management System), AM (Asset Management) com a função de coordenar a produção, suportar as atividades produtivas e cuidar da obtenção e alocação de recursos para as atividades produtivas;

20 Níveis hierárquicos Nível 4 - Planejamento da Produção Global da Empresa através de sistemas corporativos de gerenciamento da produção com a função de planejar e programar a produção total; Nível 5 - Gerenciamento Corporativo através de sistemas como ERP (Enterprise Resource Planning) com a função de missão da empresa e gerenciamento de corporação.

21 Níveis hierárquicos - Equipamentos

22 Níveis hierárquicos – Planta industrial

23 EXERCICIO Quatro grandes tanques em uma industria química contêm diferentes líquidos sendo aquecidos. São usado sensores de nível de liquido para detectar sempre que o nível no tanque “A” ou no “B” subir acima de um nível predeterminado. Os sensores de temperatura nos tanques “C” e “D” detectam quando a temperatura de uma desses tanques cai abaixo de um determinado limite. Considere que as saídas “A” e “B” dos sensores de nível de líquido estejam no nível BAIXO, quando o nível for muito alto. Além disso, as saídas “C” e “D” dos sensores de temperatura serão nível BAIXO, quando a temperatura for satisfatória, e nível ALTO, quando a temperatura for muito baixa. Projete uma programação ladder que detecte sempre que o nível no tanque “A” ou no “B” for alto, ao mesmo tempo que a temperatura em um dos tanques “C” ou “D” for muito baixa.

24 Intervalo