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Automação e Robótica Prof. Carlos Alberto de Sousa UNINOVE 2012.

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1 Automação e Robótica Prof. Carlos Alberto de Sousa UNINOVE 2012

2 1a. Aula Parte A Das 18:30 às 20:10

3 Introdução n Objetivo: –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. n Disciplina em 20 (19) aulas. n Disciplina dividida em 2 partes: –Automação. –Robotica.

4 Plano de Aulas SEMANADIA/MÊSConteúdo 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 3Pirâmide da Automação – obs. Cap1 Castrucci. 4Exercícios 5 Integração de sistemas automatizados: sistemas produtivos, elementos de um sistema automatizado, norma international IEC Sensoreamento – cap. 3 Castrucci 7Avaliação Integrada I 8Laboratório. 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. 10Laboratório CLP –Controlador Lógico Programável 11Laboratório CLP –Controlador Lógico Programável

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

6 Avalia ç ão n Prova integrada na AV1 e AV3 n Prova na AV2. n + Resumo de Artigos n + Laboratório.

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

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

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

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

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

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

13 Classes de sistemas dinâmicos Acionados porDescritos porNomes 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 DinâmicosEstáticos Sistemas acionados pelo tempo Híbridos tempo- eventos Sistemas acionados por eventos Contínuos no tempo HíbridosDiscretos no tempo Sistemas LinearesHíbridos Não-lineares DeterminísticosHíbridosEstocásticos

15 Sistemas dinâmicos convencionais Xc tc Xc td Xd tc td Contínuos em amplitude e no tempo Contínuos em amplitude e discreto no tempo 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: n Visão sistêmica dos sistemas de automação integrados; n Melhor visualização, organização e entendimento do sistema a ser desenvolvido.

17 Pirâmide da Automação Níveis hierárquicos - Pirâmide

18 Níveis hierárquicos N ÍVEL 1- N ÍVEL 1- Comando de Máquinas, Sequências e Movimentos através de Controladores Numéricos, CLPs(Controladores Lógico Programáveis), e controladores de processo; Nível 2 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 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 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 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


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