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Introdução à Engenharia de Automação
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RoteiroA automação em nossas vidasA automação no meio produtivoCaracterísticas e Conceitos da AutomaçãoAspectos da automaçãoArquitetura da Automação IndustrialRazões para Automação IndustrialVariedades de AutomaçãoConclusão
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A automação em nossas vidasObjetivo: Facilitar nossas vidasAutomação no dia-a-dia Em casa:
Lavando roupaEsquentando leiteAbrindo o portãoLavando louça
Na rua:Sacando dinheiroDirigindo pelas ruasFazendo compras
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A automação em nossas vidas No trabalho:
Registrando o pontoProgramando um robôRecebendo matéria-primaEstocando produto acabadoFazendo controle de qualidadeControlando temperatura de uma tanque de águaControlando a temperatura do escritórioAcionando o sistema de combate à incêndio
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A automação em nossas vidas No lazer:
Comprando um refrigeranteCaminhando numa esteiraAssistindo um filmeJogando um videogame
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A automação no meio produtivoObjetivos:Facilitar os processos produtivosComponentes básicos
Sensoriamento Comparação e controle Atuação
Automação industrial = sistema otimizado Menor custo Maior quantidade Menor tempo Maior qualidade (precisão)
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A automação no meio produtivo
Qualidade = garantir uma produção com as mesmas características e alta produtividadeAutomação no meio ambiente
Cumprimento de novas normas Sistemas de controle de
efluentes Sistemas de controle de gases
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A automação no meio produtivo
Automação nas indústrias Importância para sobrevivência das
indústrias. Garante a competição no mercado
globalizado Substitui o Homem
Tarefas repetitivasAmbientes perigososAmbientes insalubresGrande esforço físico
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A automação no meio produtivo
Transforma a estrutura da força de trabalho
Qualitativamente Quantitativamente Exige treinamento Qualificação da força de
trabalho Melhoria das condições de
trabalho
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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”
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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.
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Características e Conceitos da Automação
PERGUNTA :
O que é preciso para construir um prédio de 50 andares?
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Características e Conceitos da Automação
RESPOSTA:
Tijolo, concreto (areia, cimento, cal e pedras) e ferragem.
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Características e Conceitos da AutomaçãoControle de temperatura de um aquário
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Características e Conceitos da Automação
Objetivo: manter a água em torno de 25ºC
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Características e Conceitos da Automação
Prensa de alavancaBotões de segurança
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Características e Conceitos da Automação
Cadeia de comando
Entrada de sinais
Processamentode sinais
Conversão de sinais
Saída de sinais
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Características e Conceitos da Automação
Tipos de controle na automação Controle Dinâmico
Automação Industrial de Controle de processos (automação contínua)
Controle LógicoAutomação Industrial de manufatura (automação discreta)
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Características e Conceitos da Automação
Controle dinâmico Utiliza medidas das saídas do sistema a
fim de melhorar o seu desempenho operacional, através de realimentação.
Incalculável poder tecnológicoAperfeiçoamento de processosVelocidadePrecisão
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Características e Conceitos da Automação
Controle lógico 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 seqüenciais
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Características e Conceitos da Automação
Controle Lógico Redes lógicas combinatórias (sem memórias
nem temporizações)Projeto com álgebra booleanaDescrever, analisar e simplificar com auxílio de Tabelas da verdade e Diagramas de relés
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Características e Conceitos da Automação
Controle Lógico Redes lógicas seqüenciais (memória,
temporizadores e entrada de sinais)Teoria dos autômatosRedes de PetriCadeias de MarkovSimulação em computador
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Características e Conceitos da Automação
Etimologia: Da palavra Automation (1960)
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”
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Características e Conceitos da Automação
Computadores especializados (Controladores Programáveis) Controle lógico Controle dinâmico Simples reprogramações
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Características e Conceitos da Automação
Computadores de Processo Coletar informações do processo para criar
um modelo matemático Sintetizar leis de controle ótimo Simular desempenhos Implantar leis de controle Facilitar interfaces com supervisores
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Aspectos da automação
Implantação de sistemas interligados por redes de comunicação (Auxiliar a supervisão de problemas) Sistemas supervisórios Interfaces homem-máquina (IHM) Controladores programáveis Controle baseado em PC
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Aspectos da automação
Necessidades da indústria: Maior nível de qualidade Flexibilidade Menores custos Menores perdas de materiais Menor custo de capital Maior controle das informações do processo Melhor PCP
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Aspectos da automação
Principal componente: CLP’s (controladores lógicos programáveis) -
1968Memória programável para instruçõesEnergização / desenergizaçãoTemporizaçãoContagemSequenciamentoOperações matemáticasManipulação de dados
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Arquitetura da Automação Industrial
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Arquitetura da Automação Industrial
Nível 1: Chão de fábrica
Máquinas, dispositivos, componentes
Ex.: Linhas e máquinas
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Arquitetura da Automação Industrial
Nível 2: Supervisão Informações dos nível 1 IHM’s Ex.: Sala de supervisão
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Arquitetura da Automação Industrial
Nível 3: controle do processo produtivo
Banco de dados Índices Relatórios CEP Ex.: Avaliação e CQ
em processo alimentício
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Arquitetura da Automação Industrial
Nível 4: Planejamento do processo
Controle de estoques Logística Ex.: Controle de
suprimentos e estoques em função da sazonalidade de uma indústria de tecidos
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Arquitetura da Automação Industrial
Nível 5: Administração dos recursos financeiros, vendas e RH.
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Arquitetura da
Automação Industrial
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Razões para Automação Industrial
Repetibilidade e maior qualidade na produçãoRealização de tarefas impossíveis ou agressivas ao homemRapidez de resposta ao atendimento da produçãoRedução dos custos de produçãoRestabelecimento mais rápido do sistema produtivoRedução de áreaPossibilidade de sistemas interligados
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Variedades da Automação
Segundo grau de complexidade e meios de realização física Automações especializadas (menor
complexidade) Grandes sistemas de automação (maior
complexidade) Automações Industriais de âmbito local
( média complexidade)
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Variedades da Automação
Automações especializadas (menor complexidade) Ex.: Interna aos aparelhos eletrônicos,
telefones, eletrodomésticos, automóveis. Microprocessadores Programação em linguagem de máquina Memória ROM
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Variedades da Automação
Grandes sistemas de automação (maior complexidade) Ex.: Controladores de vôos nos aeroportos,
controle metroviário, sistemas militares. Programação comercial e científica em
software de tempo real
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Variedades da Automação
Automações Industriais e de serviços de âmbito local (média complexidade) Ex.: Transportadores, processos químicos,
térmicos, gerenciadores de energia e de edifícios.
CLP’s isolados ou em redes
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Conclusão
Automação de média complexidade é o foco do nosso curso!
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FIM...