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1 Introdução à Engenharia de Automação. 2 Roteiro A automação em nossas vidas A automação no meio produtivo Características e Conceitos da Automação Aspectos.

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1 1 Introdução à Engenharia de Automação

2 2 Roteiro A automação em nossas vidas A automação no meio produtivo Características e Conceitos da Automação Aspectos da automação Arquitetura da Automação Industrial Razões para Automação Industrial Variedades de Automação Conclusão

3 3 A automação em nossas vidas Objetivo: Facilitar nossas vidas Automação no dia-a-dia Em casa: Em casa: Lavando roupa Esquentando leite Abrindo o portão Lavando louça Na rua: Na rua: Sacando dinheiro Dirigindo pelas ruas Fazendo compras

4 4 A automação em nossas vidas No trabalho: No trabalho: Registrando o ponto Programando um robô Recebendo matéria-prima Estocando produto acabado Fazendo controle de qualidade Controlando temperatura de uma tanque de água Controlando a temperatura do escritório Acionando o sistema de combate à incêndio

5 5 A automação em nossas vidas No lazer: No lazer: Comprando um refrigerante Caminhando numa esteira Assistindo um filme Jogando um videogame

6 6 A automação no meio produtivo Objetivos:Facilitar os processos produtivos Componentes básicos Sensoriamento Sensoriamento Comparação e controle Comparação e controle Atuação Atuação Automação industrial = sistema otimizado Menor custo Menor custo Maior quantidade Maior quantidade Menor tempo Menor tempo Maior qualidade (precisão) Maior qualidade (precisão)

7 7 A automação no meio produtivo Qualidade = garantir uma produção com as mesmas características e alta produtividade Automação no meio ambiente Cumprimento de novas normas Cumprimento de novas normas Sistemas de controle de efluentes Sistemas de controle de efluentes Sistemas de controle de gases Sistemas de controle de gases

8 8 A automação no meio produtivo Automação nas indústrias Importância para sobrevivência das indústrias. Importância para sobrevivência das indústrias. Garante a competição no mercado globalizado Garante a competição no mercado globalizado Substitui o Homem Substitui o Homem Tarefas repetitivas Ambientes perigosos Ambientes insalubres Grande esforço físico

9 9 A automação no meio produtivo Transforma a estrutura da força de trabalho Qualitativamente Qualitativamente Quantitativamente Quantitativamente Exige treinamento Exige treinamento Qualificação da força de trabalho Qualificação da força de trabalho Melhoria das condições de trabalho Melhoria das condições de trabalho

10 10 A automação no meio produtivo Desafio: Inserir o homem no contexto da automatização sem traumatismo, sem desemprego, tendo somente um saldo positivo. O risco que se corre ao se introduzir novas tecnologias é menor do que aquele que se corre ao não introduzi-las

11 11 Características e Conceitos da Automação Sistemas automatizados, algumas vezes, são extremamente complexos porém, se observarmos suas partes, veremos que seus subsistemas possuem características comuns e de simples entendimento.

12 12 Características e Conceitos da Automação PERGUNTA : O que é preciso para construir um prédio de 50 andares?

13 13 Características e Conceitos da Automação RESPOSTA: Tijolo, concreto (areia, cimento, cal e pedras) e ferragem.

14 14 Características e Conceitos da Automação Controle de temperatura de um aquário

15 15 Características e Conceitos da Automação Objetivo: manter a água em torno de 25ºC

16 16 Características e Conceitos da Automação Prensa de alavanca Botões de segurança

17 17 Características e Conceitos da Automação Cadeia de comando Entrada de sinais Processamento de sinais Conversão de sinais Saída de sinais

18 18 Características e Conceitos da Automação Tipos de controle na automação Controle Dinâmico Controle Dinâmico Automação Industrial de Controle de processos (automação contínua) Automação Industrial de Controle de processos (automação contínua) Controle Lógico Controle Lógico Automação Industrial de manufatura (automação discreta)

19 19 Características e Conceitos da Automação Controle dinâmico Utiliza medidas das saídas do sistema a fim de melhorar o seu desempenho operacional, através de realimentação. Utiliza medidas das saídas do sistema a fim de melhorar o seu desempenho operacional, através de realimentação. Incalculável poder tecnológico Aperfeiçoamento de processos VelocidadePrecisão

20 20 Características e Conceitos da Automação Controle lógico Utiliza sinais sempre discretos em amplitude, geralmente binários e operações não lineares. Utiliza sinais sempre discretos em amplitude, geralmente binários e operações não lineares. Circuitos (elétricos, hidráulicos, pneumáticos etc) Variáveis binárias ( 0 ou 1) Circuitos de Redes lógicas: combinatórias combinatórias seqüenciais seqüenciais

21 21 Características e Conceitos da Automação Controle Lógico Redes lógicas combinatórias (sem memórias nem temporizações) Redes lógicas combinatórias (sem memórias nem temporizações) Projeto com álgebra booleana Descrever, analisar e simplificar com auxílio de Tabelas da verdade e Diagramas de relés

22 22 Características e Conceitos da Automação Controle Lógico Redes lógicas seqüenciais (memória, temporizadores e entrada de sinais) Redes lógicas seqüenciais (memória, temporizadores e entrada de sinais) Teoria dos autômatos Redes de Petri Cadeias de Markov Simulação em computador

23 23 Características e Conceitos da Automação Etimologia: Da palavra Automation (1960) Participação do computador no controle automático industrial. Participação do computador no controle automático industrial.Definição: Qualquer sistema, apoiado em computadores, que substitui o trabalho humano, visando soluções rápidas e econômicas para atingir os objetivos da indústria, dos serviços ou bem estar

24 24 Características e Conceitos da Automação Computadores especializados (Controladores Programáveis) Controle lógico Controle lógico Controle dinâmico Controle dinâmico Simples reprogramações Simples reprogramações

25 25 Características e Conceitos da Automação Computadores de Processo Coletar informações do processo para criar um modelo matemático Coletar informações do processo para criar um modelo matemático Sintetizar leis de controle ótimo Sintetizar leis de controle ótimo Simular desempenhos Simular desempenhos Implantar leis de controle Implantar leis de controle Facilitar interfaces com supervisores Facilitar interfaces com supervisores

26 26 Aspectos da automação Implantação de sistemas interligados por redes de comunicação (Auxiliar a supervisão de problemas) Sistemas supervisórios Sistemas supervisórios Interfaces homem-máquina (IHM) Interfaces homem-máquina (IHM) Controladores programáveis Controladores programáveis Controle baseado em PC Controle baseado em PC

27 27 Aspectos da automação Necessidades da indústria: Maior nível de qualidade Maior nível de qualidade Flexibilidade Flexibilidade Menores custos Menores custos Menores perdas de materiais Menores perdas de materiais Menor custo de capital Menor custo de capital Maior controle das informações do processo Maior controle das informações do processo Melhor PCP Melhor PCP

28 28 Aspectos da automação Principal componente: CLPs (controladores lógicos programáveis) CLPs (controladores lógicos programáveis) Memória programável para instruções Energização / desenergização TemporizaçãoContagemSequenciamento Operações matemáticas Manipulação de dados

29 29 Arquitetura da Automação Industrial

30 30 Arquitetura da Automação Industrial Nível 1: Chão de fábrica Máquinas, dispositivos, componentes Máquinas, dispositivos, componentes Ex.: Linhas e máquinas Ex.: Linhas e máquinas CLPS, Comandos, máquinas Motores, Inversores, I/Os

31 31 Arquitetura da Automação Industrial Nível 2: Supervisão Informações dos nível 1 Informações dos nível 1 IHMs IHMs Ex.: Sala de supervisão Ex.: Sala de supervisão Supervisão e IHM

32 32 Arquitetura da Automação Industrial Nível 3: controle do processo produtivo Banco de dados Banco de dados Índices Índices Relatórios Relatórios CEP CEP Ex.: Avaliação e CQ em processo alimentício Ex.: Avaliação e CQ em processo alimentício Controle do Processo Produtivo

33 33 Arquitetura da Automação Industrial Nível 4: Planejamento do processo Controle de estoques Controle de estoques Logística Logística Ex.: Controle de suprimentos e estoques em função da sazonalidade de uma indústria de tecidos Ex.: Controle de suprimentos e estoques em função da sazonalidade de uma indústria de tecidosPlanejamento Do Processo

34 34 Arquitetura da Automação Industrial Nível 5: Administração dos recursos financeiros, vendas e RH. GerênciamentoGeral

35 35 Arquitetura da Automação Industrial

36 36 Razões para Automação Industrial Repetibilidade e maior qualidade na produção Realização de tarefas impossíveis ou agressivas ao homem Rapidez de resposta ao atendimento da produção Redução dos custos de produção Restabelecimento mais rápido do sistema produtivo Redução de área Possibilidade de sistemas interligados

37 37 Variedades da Automação Segundo grau de complexidade e meios de realização física Automações especializadas (menor complexidade) Automações especializadas (menor complexidade) Grandes sistemas de automação (maior complexidade) Grandes sistemas de automação (maior complexidade) Automações Industriais de âmbito local ( média complexidade) Automações Industriais de âmbito local ( média complexidade)

38 38 Variedades da Automação Automações especializadas (menor complexidade) Ex.: Interna aos aparelhos eletrônicos, telefones, eletrodomésticos, automóveis. Ex.: Interna aos aparelhos eletrônicos, telefones, eletrodomésticos, automóveis. Microprocessadores Microprocessadores Programação em linguagem de máquina Programação em linguagem de máquina Memória ROM Memória ROM

39 39 Variedades da Automação Grandes sistemas de automação (maior complexidade) Ex.: Controladores de vôos nos aeroportos, controle metroviário, sistemas militares. Ex.: Controladores de vôos nos aeroportos, controle metroviário, sistemas militares. Programação comercial e científica em software de tempo real Programação comercial e científica em software de tempo real

40 40 Variedades da Automação Automações Industriais e de serviços de âmbito local (média complexidade) Ex.: Transportadores, processos químicos, térmicos, gerenciadores de energia e de edifícios. Ex.: Transportadores, processos químicos, térmicos, gerenciadores de energia e de edifícios. CLPs isolados ou em redes CLPs isolados ou em redes

41 41 Conclusão Automação de média complexidade é o foco do nosso curso!

42 42 FIM...


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