Cronograma da Disciplina de Automação Industrial- Aulas Teóricas

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1 Cronograma da Disciplina de Automação Industrial- Aulas Teóricas Aula Sumário das Aulas Teóricas Sem. T1 Introdução aos objectivos e tipos da Automação Industrial Introdução à disciplina. Objectivos da Automação. Tipos de automação: automação fixa, automação programável, automação flexível. Níveis de automação. Sistemas automáticos: estrutura dos sistemas automáticos, tecnologias dos automatismos. Domínios de emprego das várias tecnologias. 25/29 Fev T2 Elementos da Automação Industrial Elementos de transporte. Elementos de manipulação: AGV, robôs. Elementos de processamento: máquinas de comando numérico. Armazéns automáticos. Elementos de T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 controlo: computadores e autómatos programáveis. Elementos da Automação Industrial Elementos lógicos. Nomenclatura. Unidades de manipulação e sensores. Interacção homem/máquina. Sensores, relés, portas lógicas. Funções lógicas elementares. Biestáveis. Contadores e temporizadores. Encoders. Computadores e autómatos programáveis. Álgebra de Boole. Representação e Simplificação de Funções Lógicas Álgebra de Boole. Álgebra binária de Boole. Funções booleanas e sua representação. Representação analítica. Formas canónicas. Representação numérica. Representação geométrica. Representação gráfica: diagramas de Venn. Representação tabular: mapas de Karnaugh. Funções incompletas. Simplificação de funções lógicas: método analítico. método tabular de Karnaugh. Simplificação de Funções Lógicas. Implementação de Funções Lógicas Simplificação de funções lógicas: método tabular de Karnaugh. Implementação de funções lógicas. Representação temporal de sinais lógicos. Diagrama temporal. Circuitos de contactos. Circuitos com portas lógicas. Apresentação série 1 de problemas. Utilização de autómatos programáveis. Introdução ao Laboratório Remoto Utilização de autómatos programáveis. Introdução ao Laboratório Remoto e ao ambiente de programação PG5. Exemplos de utilização prática do laboratório remoto. Diagrama funcional GRAFCET. Introdução. Tipos de GRAFCET. Elementos base do GRAFCET. Etapas, transições, Ligações orientadas. Configurações típicas de GRAFCET. Regras de evolução. Inicialização. Regras de evolução entre situações. Paralelismo interpretado. Transições fonte. Transições poço. Apresentação série 2 de problemas. Diagrama funcional GRAFCET. Receptividade Associada às transições. Simultaneidade de acontecimentos no GRAFCET. Simultaneidade tecnológica. Medida do tempo no GRAFCET. Acções associadas às etapas. Tipos de ordens. Exemplos de modelação por GRAFCET. Autómatos Programáveis: programação Programação do autómato SAIA. Introdução. Estruturação da programação. Blocos de programa (PB) e blocos funcionais (FB). Leitura e envio de sinais. Linguagens de programação do SAIA. Introdução. Lógica de contactos, Blocos funcionais, Lista de instruções. Introdução ao GRAFTEC (SAIA). Apresentação série 3 de problemas. Autómatos Programáveis: programação Escrita de programas em diferentes linguagens a partir de modelos GRAFCET. Ambientes de programação. Exemplos. Inicialização. Definição de um projecto. Debugger. Programação em linguagem de contactos e Blocos funcionais. Demonstrações com o laboratório remoto. 3/7 10/14 17/28 31/4 Diagrama funcional GRAFCET: Configuração Mestre/Escravo GRAFCET Mestre e GRAFCET Escravo (Master /Slave). Interacção entre mestres e escravos. Ordens de forçagem. Utilização de Macros. Casos estudados. 7/11

2 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 Apresentação série 4 de problemas. Diagrama funcional GRAFCET: Configuração Mestre/Escravo Caso estudado de modelação e implementação de um sistema de comando baseado num modelo mestre/escravo Autómatos Programáveis: Arquitectura Introdução. Definições. Evolução histórica. Classificação dos autómatos programáveis. Estrutura de um autómato programável. Unidade de Processamento Central (CPU). Sistemas de entradas/saídas industriais: características principais, módulos de entradas e saídas lógicas. Apresentação série 5 de problemas. Autómatos Programáveis: Arquitectura Outros Módulos: módulos de visão. Ligação de autómatos em rede: redes de campo (fieldbus), ETHERNET TCP/IP, comunicações em rede usando autómatos SAIA. Integração dos autómatos em sistemas de supervisão. Introdução à Pneumática Propriedades do ar comprimido. Aplicações. Elementos dos sistemas pneumáticos Produção, tratamento e regulação da pressão do ar comprimido. Tipos de compressores e seu princípio de funcionamento. Reservatórios. Apresentação série 6 de problemas. FERIADO Introdução à Pneumática Redes de distribuição de ar comprimido. Elementos de Filtragem, regulação e Lubrificação. Actuadores pneumáticos: cilindros pneumáticos, motores e bombas pneumáticas. Válvulas direccionais. Introdução à Pneumática e Movimento linear cíclico Outros componentes pneumáticos: válvulas de bloqueio, de pressão, de retenção, de fluxo. Problemas de dimensionamento de circuitos pneumáticos. O Movimento linear cíclico. Introdução. Agentes do movimento. Simbologia. Ciclos típicos e sua representação. Representação vectorial. Diagrama de funcionamento. Dedução empírica do comando para um ciclo quadrado. Síntese de sistemas de comando por autómato programável. Apresentação do trabalho laboratorial 1. Movimento linear cíclico Método clássico de síntese baseado no diagrama de funcionamento. Exemplo. Projecto de sistemas pneumáticos usando o Automation Studio. Apresentação série 7 de problemas. Conceitos básicos. cação e evolução das redes de Petri. Regras de evolução. Espaço de estados de uma rede de Petri. Alcançabilidade. Grafo de alcançabilidade Apresentação dos trabalhos laboratoriais 2 e 3. Análise das redes de Petri. Outros conceitos. Cobertura. Conservação. Segurança. Redes limitadas. Lugar k-limitado. Vida. Redes de Petri vivas e conformes. Bloqueamento. Estado de acolhimento, Reversibilidade, Matriz de incidência Apresentação série 8 de problemas. Modelação. GRAFCET e redes de Petri. Problemas de exemplificação. Introdução à Hidráulica Introdução aos sistemas hidráulicos. Vantagens e desvantagens. Aplicações. Princípios físicos. Unidade de Potência Hidráulica. Reservatório. Tipos de bombas hidráulicas. Motores hidráulicos. Fórmulas características das bombas e motores hidráulicos. Introdução à Hidráulica Cilindros hidráulicos: tipos e dimensionamento. Oscilador hidráulico. Acumuladores Hidráulicos. Válvulas de Comando e Controlo. Válvulas de Pressão. Válvulas de Retenção. Válvulas de Controlo de Caudal. Válvulas Proporcionais. 14/18 21/25 F:6ª 28/2 F:5ª 5/9 12/16 19/23

3 T25 T26 T27 T28 Apresentação série 9 de problemas. Novas tendências das unidades de manufactura A manufactura no século XXI.Introdução. Evolução do suporte da manufactura: dos recursos para o conhecimento. Dos métodos de produção em série aos concorrentes. Dos métodos de competição individual para os de sistemas. Passagem da monodisciplinaridade para a pluridisciplinaridade. Novos materiais. Passagem da escala macro para a micro ou nano. Passagem de uma produção top-down para bottom-up. Novas tendências das unidades de manufactura Áreas de investigação e desenvolvimento. Introdução. Novos materiais, processos e produtos. Sistemas de Informação em manufactura. Modelação e simulação de produtos, processos e empresas. Equipamento e processos de manufactura. Integração de empresas Revisões Recuperação de atrasos e revisão de tópicos sugeridos pelos alunos Revisões Recuperação de atrasos e revisão de tópicos sugeridos pelos alunos 26/30

4 Cronograma da Disciplina de Automação Industrial Aulas Práticas Aula Sumário das Aulas Práticas Sem. Capítulo 1 - Introdução aos objectivos e tipos da Automação Industrial P1 Introdução ao modo de funcionamento das aulas práticas. Discussão do conceito de Automação Industrial 25/29 Fev Capítulo 2 - Elementos da Automação Industrial P2 Componentes de Uma Unidade Flexível de Produção (aula dada no Laboratório de Controlo Automação e Robótica - LCAR) 3/7 P3 Sensores e actuadores: discussão e demonstrações. Visita ao Laboratório Remoto (aula dada no Laboratório de Automação Industrial do LCAR LCAR/LAI) 10/14 Capítulo 3 - Representação, Simplificação e Implementação de Funções Lógicas P4 Discussão de problemas relativos à Álgebra de Boole. Simplificação de funções e circuitos lógicos. (Série 1 de problemas). 17/28 P5 Discussão de problemas relativos à Álgebra de Boole. Problemas combinatórios. (Série 2 de problemas). 31/4 Capítulo 4 - Autómatos Programáveis: Arquitectura e Programação P6 Discussão de problemas relativos à programação dos autómatos a partir de modelos GRAFCET. (Série 3 de problemas). 7/11 P7 Discussão de problemas relativos à programação dos autómatos a partir de modelos GRAFCET. (Série 4 de problemas). 14/18 Capítulo 5 - Diagrama funcional GRAFCET P8 Discussão de problemas relativos à modelação por GRAFCET. Modelos Mestre/Escravo. (Série 5 de problemas). 21/25 P9 P10 P11 Discussão de problemas relativos à modelação por GRAFCET. Modelos Mestre/Escravo. (Série 5 de problemas). F:6ª 28/2 F:5ª Capítulo 6 - Sistemas Pneumáticos Elementos pneumáticos e hidráulicos. Interfaces autómatos e sistemas pneumáticos. Demonstração de circuitos (aula dada no LCAR/LAI) 5/9 Discussão de problemas envolvendo elementos pneumáticos relativos à modelação por GRAFCET. Modelos Mestre/Escravo. (Série 6 de problemas). 12/16 Capítulo 7 - P12 Discussão de problemas relativos ao movimento linear cíclico. (Série 7 de problemas). Apoio aos trabalhos de laboratório. P13 Discussão de problemas relativos à modelação e análise de sistemas por Redes de Petri. (Série 8 de problemas). Apoio aos trabalhos de laboratório. Capítulo 8 - Sistemas Hidráulicos P14 Discussão de problemas envolvendo dimensionamento de sistemas hidráulicos (série 9 problemas). Apoio aos trabalhos de laboratório. 19/23 26/30

5 Cronograma da Disciplina de Automação Industrial Aulas de Laboratório Aula Sumário das Aulas de Laboratório Sem. L1 Laboratório 1: sistema de controlo por autómato dum processo simples. 12/16 L2 Laboratório 2: sistema de controlo por autómato dum processo envolvendo o controlo de cilindros pneumáticos e outros elementos da bancada usando uma configuração 26/30 L3 mestre/escravo. Laboratório 3: Concepção e implementação dum sistema de automação industrial (enunciado da responsabilidade do aluno)