PROJETO PEDAGÓGICO PÓS GRADUAÇÃO LATO SENSU

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1 PÓS GRADUAÇÃO LATO SENSU CEAI/CEASE Curso de Especialização em Automação (Modalidades: Industrial e Sistemas Elétricos) Coordenadores:Prof. Dr. Guilherme Sousa Bastos Prof. Dr. Luiz Edival de Souza Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologias da Informação

2 1 - IDENTIFICAÇÃO Nome do Curso: Curso de Especialização em Automação Modalides: Industrial (CEAI) e Sistemas Elétricos (CEASE) Área de conhecimento: Engenharia de Controle e Automação Forma de oferta: Presencial 2 - JUSTIFICATIVAS De acordo com Castrucci e Bottura 1, fundadores da SBA (Sociedade Brasileira de Automática), Controle é o ramo do conhecimento que estuda maneiras sistemáticas de descrever sistemas e de sintetizar ações tais que esses sistemas se comportem de maneira previamente determinada sendo que a Automação estuda maneiras de implementar e de realizar ações para tornar um sistema ou processo automático, sendo que tais ações podem, ou não, ter tido sua origem na área de controle.a Automação vem sendo utilizada nos últimos anos em diversas áreas, tais como Industrial, Residencial e Sistema Elétrico, de modo a se obter redução e otimização de custos, aumento de produtividade, realização de atividades perigosas e/ou impossíveis de serem realizadas pelo ser humano, etc., além de promover inúmeras facilidades e bem estar ao homem moderno. Dada esta grande demanda de se desenvolver sistemas automatizados e da baixa especialização dos engenheiros formados até então nesta área de conhecimento foram criados diversos cursos, a nível de cenário nacional, de Engenharia de Controle e Automação(ECA). Dada a competitividade do mercado atual, a automação se transformou de luxo à necessidade vital para a sobrevivência e continuidade das empresas nos cenáriosnacional e mundial. Considerando a baixa quantidade formados em ECAe a proximidade e interdisplinaridade com outros cursos de engenharia (por exemplo, Elétrica, Mecânica e Produção), diversos profissionais de outras áreas da engenharia vêm-se utilizando dos recursos da Automação nas atividades de seu dia a dia profissional. Com isto, fica claro que o oferecimento de um curso em nível de pós-graduação Lato Sensu seria de grande benefício a estes profissionais, os quais teriam a possibilidade de aprofundar seus conhecimentos na área de Automação, além de compartilhar o dia a dia profissional entre seus colegas de turma e docentes envolvidos. A tabela 1, fornecida pela ABINEE (Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica), demonstra claramente a evolução positiva no faturamento da área de Automação, fato que demonstra o investimento na área, e consequentemente a necessidade imposta por bons profissionais. As tabelas 2 e 3 demonstram também o aumento de importações e exportações na área de Automação, fortalecendo ainda mais a afirmação de crescimento no setor. 1 Aguirre, Luis Antonio. Enciclopédia de Automática. Vol. 1. Edgar Blucher, Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 1

3 Tabela 1 Variação percentual do faturamento por área por trimestre [Fonte: ABINEE 2011] Tabela2 Exportações do Produtos do Setor 1º. Semestre [Fonte: ABINEE 2011] Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 2

4 Tabela3 Importações de Produtos do Setor [Fonte: ABINEE 2011] Analisando a Figura 1, pode-se perceber que o número de empregados na indústria eletroeletrônica vem passando por um aumento constante. Dada esta característica, certamente a demanda por profissionais qualificados na área venha sofrendo um igual crescimento. Com isto, um curso de especialização na área de Automação se torna totalmente justificável, e ainda, necessário para o crescimento da indústria nacional. A UNIFEI pelo seu histórico se tornou amplamente reconhecida por formar excelentes profissionais para o Setor Elétrico, fato que pode-se comprovar pelo números de alunos graduados e pós-graduados em nível de Doutorado, Mestrado e Especialização. O corpo docente do curso de especialização em Automação possui grande experiência na área de Sistemas Elétricos, tanto na área de ensino (graduação e pós-graduação), pesquisa e extensão (através de programas de Pesquisa e Desenvolvimento). Através das tabelas 1, 2 e 3 pode-se verificar também a evolução na área do setor de GTD (Geração, Transmissão e Distribuição). A automação de sistemas elétricos apresenta grande importância no setor elétrico, tanto que existe o SIMPASE (Simpósio de Automação de Sistemas Elétricos), o qual é promovido pelo CIGRÉ (Comitê Nacional Brasileiro de Produção e Transmissão de Energia Elétrica). De posse dessas informações, notou-se uma grande demanda na área de Automação aplicada ao Setor Elétrico, a qual possibilita uma grande abertura para o oferecimento de um curso de especialização na área de automação em sistemas elétricos. Como a Automação é uma área extremamente interdisciplinar, o curso de especialização em Automação oferecerá duas modalidades: Industrial (CEAI) e Sistemas Elétricos (CEASE). O oferecimento por modalidades apresenta as vantagens de troca de experiência entre áreas, otimização de corpo docente e instalações, além aumentar a probabilidade de oferecimento do curso pelo consequente aumento de alunos interessados. Portanto, em função do cenário apresentado, conclui-se que há, não somente uma demanda de recursos humanos com capacitação compatível, mas também exigências de mercado em atenuar a Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 3

5 carência existente, justificando-se, portanto, a implantação de um Curso deespecialização em Automação Modalidades: Indusrial e Sistemas Elétricos. Figura 1 Evolução do número de empregados na área da indústria eletro-eletrônica [Fonte: ABINEE 2011] 3 - HISTÓRICO DA INSTITUIÇÃO Com o objetivo de desenvolver e aprofundar a formação adquirida no âmbito da graduação, bem como capacitar profissionais de nível superior para o exercício de atividades de pesquisa e de magistério nos campos da Ciência e da Tecnologia, em 1969 iniciou-se a implantação dos Programas de Mestrado. Desde então, várias centenas de engenheiros obtiveram o grau de Mestre em Ciências em Engenharia Elétrica, em Engenharia Mecânica, em Engenharia de Energiaou em Engenharia de Produção. A área de concentração inicial do Programa de Mestrado em Engenharia Elétrica foi a de Sistemas Elétricos de Potência, setor tradicional de atuação da UNIFEI no cenário latino-americano desde a sua fundação. Por outro lado, a UNIFEI também sempre atuou, de forma ampla e significativa, em sistemas e instalações elétricas industriais. Sendo assim, atendendo a esta vocação nata e a necessidade de capacitação de profissionais neste setor, o citado Programa de Mestrado foi ampliado pela incorporação desta segunda área de concentração em meados da década de 80. Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 4

6 Como consequência natural desta evolução, implementou-se o Programa de Doutorado em Engenharia Elétrica em 1995 e, posteriormente, o de Engenharia Mecânica. Todos os Cursos de Pós-graduação da UNIFEI são regulares e credenciados pelo Conselho Federal de Educação, contando para a sua manutenção com recursos orçamentários provenientes do MEC, apoio financeiro de órgãos e entidades, tais como o CNPq e CAPES, e parcerias com empresas e instituições do setor elétrico, como, por exemplo, a ANEEL, ONS e ELETROBRÁS. Como resultado destas parcerias, desde 1973, a UNIFEI tem oferecido vários cursos de especialização e aperfeiçoamento com amplas repercussões no setor de energia elétrica latinoamericano. São exemplos: a) CESE Curso de Especialização em Sistemas Elétricos com duas ênfases, ou seja, Geração e Transmissão; b) CEPSE Curso de Especialização em Proteção de Sistemas Elétricos; c) CEEW - Curso de Especialização em Engenharia Web; d) Qualidade e Produtividade; e) MBA; f) CEPCH Curso de Engenharia em Pequenas Centrais Hidrelétricas; g) CEMSE Curso de Especialização em Manutenção de Sistemas Elétricos; h) Manutenção Aeronáutica; i) Meio Ambiente e Recursos Hidrícos. A UNIFEIdispõe de 96% de seus docentes em regime de trabalho de tempo integral com dedicação exclusiva, sendo 56% com o título de Doutor, 37% com o título de Mestre, 3% com Especialização e 4% Graduados, ou seja, 93% tem Pós- Graduação em nível de Mestrado e Doutorado. 4 - OBJETIVOS 4.1 Objetivo Geral O objetivo geral do Curso deespecialização em Automação Modalidades: Industrial (CEAI)e Sistemas Elétricos (CEASE) é o de promover o aprimoramento e atualização dos conhecimentos e habilitações dos participantes, fornecendo subsídios para projetar, programar, implantar, operar, monitorar e manter sistemas de Controle e Automação de equipamentos, processos e sistemas de produção. 4.2 Objetivos Específicos Como objetivos específicos, o CEAI/CEASEvisa: a) Projetar, Programar, Implantar, Operar, Monitorar e Manter Sistemas de C&A de Equipamentos, Processos e Sistemas de Produção. b) Familiarizar os participantes com as técnicas e metodologias mais recentes, não só na sua área de atuação, mas também em áreas afins, o que lhes permitirá obter uma visão Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 5

7 mais ampla e integrada dos problemas típicos da automação industrial/sistemas elétricos; c) Propiciar o intercâmbio de idéias, experiências, problemas e soluções, entre os profissionais da área; d) Propiciar ao participante um aprimoramento profissional, ampliando o seu horizonte de atuação e capacitando-o para a solução dos problemas enfrentados na sua atividade junto às empresas; e) Fornecer ao participante ferramentas adequadas ao planejamento e organização dos sistemas de automação industrial/sistemas elétricos; f) Desenvolver habilidades para o desenvolvimento e implantação de novas técnicas, atitudes e soluções que resultem na diminuição de taxas de falhas e defeitos emsistemas de automação industrial/sistemas elétricos, prolongando a vida útil dos mesmos; g) Proporcionar ao participante uma maior integração com técnicas que permitam desenvolver soluções que venham a ter um impacto nas atividades desenvolvidas no meio empresarial. 5 - PÚBLICO ALVO O curso é aberto a todos os profissionais de nível superior, preferencialmente engenheiros e tecnólogos, que tenham interesse em atuar ou que já atuam na área de automação industrial/sistemas elétricos em: empresas que fabricam equipamentos para automação projeto / aplicação / vendas, empresas que utilizam ou venham a utilizar equipamentos de automação, integradoras de sistemas, empresas de consultoria, área de GTD (Geração, Transmissão, Distribuição), etc. 6 CONCEPÇÃO DO PROGRAMA O programa foi concebido com o objetivo de ser multidisciplinar dadas as modalidades oferecidas: Industrial e Sistemas Elétricos. O curso contém 10 (dez) módulos (45 horas cada), os quais buscam englobar grande parte dos assuntos específicos de cada modalidade, e são ministrados de modo concentrado em 01 (uma) semana com um intervalo mínimo de 03 (três) semanas entre os mesmos. Este modo, permite que pessoas residentes em locais distantes da UNIFEI, campus Itajubá, tenham a possibilidade de cursar o CEAI/CEASE e tenham ummelhor aproveitamento no periodo disponibilizado para o curso. Este modelo já vem sendo aplicado com sucesso em cursos de especialização da UNIFEI, tais como CESE e CEPSE. O curso além de ter cunho extremamente prático, fator importante para aplicação direta dos conhecimentos adquiridos, apresenta ferramentas para o desenvolvimento de pesquisa inovadora na área. Alguns módulos (EA06 e EA07) oferecem um rol de ementas que propiciarão ao aluno iniciar trabalhos na área de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D), e caso seja de interesse pessoal, ingressar em programas de Mestrado e Doutorado com excelente base teórica. Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 6

8 7 COORDENAÇÃO Nome: Guilherme Sousa Bastos, Professor Adjunto Titulação: Doutor pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica ITA, 2010 Experiência acadêmica e profissional:doutor em Engenharia Eletrônica e Computação, Mestre em Automação. Professor Adjunto da UNIFEI. Engenheiro Eletricista EFEI Dezembro/2001. Mestre em Engenharia Elétrica Área de Concentração: Automação e Sistemas Elétricos Industriais UNIFEI Novembro/2004. Doutor em Engenharia Eletrônica e Computação Área de Concentração: Informática ITA Dezembro/2010). Realizou doutorado sanduíche no ACFR (Australian Centre for Field Robotics), Universidade de Sydney, em Atuou como professor no curso de especialização Design Instrucional no NEAD (Núcleo de Educação a Distância) da UNIFEI. Atua junto a empresas do setor elétrico como pesquisador em projetos de P&D. Atualmente é Professor Adjunto junto ao IESTI da Universidade Federal de Itajubá na graduação e pós graduação. Suas principais áreas de pesquisa e atuação são: Tomada de Decisão em Sistemas Estocásticos, Modelagem de Sistemas Discretos, Controle Supervisório, Robótica Cooperativa e Automação da Manufatura. Nome: Luiz Edival de Souza, Professor Associado Titulação: Doutor pela USP, 1997 Experiência acadêmica e profissional:doutor em Engenharia Elétrica, Mestre em Engenharia Elétrica. Professor Associado da UNIFEI. Engenheiro Eletricista, ênfase em Eletrônica - EFEI Doutor em Engenharia Elétrica na Universidade de São Paulo na área de Automação e Sistemas Eletrônicos. Pesquisador Visitante na Universidade de Carnegie Mellon, Pittsburgh, EUA. Mestre em Engenharia Elétrica na Universidade Federal de Santa Catarina. Área de Atuação: Sistemas de Controle para Aplicações em Tempo Real. Curso de Especialização em Controle Digital, Controladores Lógicos Programáveis, SDCD's e Aquisição de Dados por Microcomputadores. Curso de Especialização em Qualidade e Produtividade. Professor Associado da UNIFEI nos cursos de Graduação e Pós-Graduação. Coordenador do Grupo de Automação e Informática Industrial do IESTI na UNIFEI. Coordenador do Curso de Engenharia de Controle e Automação da UNIFEI no período de 1998 a CARGA HORÁRIA A carga horária do CEAI é de 495horas estando assim dividida: a) 450 horas em aulas teóricas presenciais, palestras e laboratório; b) 45 horas para o desenvolvimento do trabalho de conclusão de curso (monografia). Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 7

9 9 PERÍODO E PERIODICIDADE O curso será composto por módulos com 40 (quarenta) horas (teórica e prática) de aulas ministradas em uma única semana e outras 05 (cinco) horas destinadas a trabalho e realização de testes. Haverá um intervalo mínimo de 03 (três) semanas entre os módulos. Em cada módulo haverá a figura do Professor Responsável, o qual será o responsável pelo bom andamento das aulas e pela integração de conhecimentos oferecidos. Ao Professor Responsável serão atribuídas 05 (cinco) horas destinadas à supervisão de trabalho e realização de testes CONTEÚDO PROGRAMÁTICO As disciplinas oferecidas são: Sigla EA01 EA02 EA03 EA04 EA05 EA06 EA07 EAI01 EAI02 EAI03 EAE01 EAE02 EAE03 EAX Nome da Disciplina Introdução à Engenharia de Controle e Automação Programação de Sistemas Embarcados Instrumentação Industrial Controlador Lógico Programável Tópicos em Controle de Sistemas Dinâmicos Sistemas Dinâmicos a Eventos Discretos Sistemas Inteligentes Aplicados à Automação Redes Industriais Automação e Supervisão de Sistemas Industriais Tópicos Especiais em Automação Industrial Redes de Comunicação Aplicadas a Sistemas Elétricos Automação e Supervisão de Sistemas Elétricos Automação de Sistemas Elétricos Baseada na Norma IEC61850 Monografia As disciplinas oferecidas podem ser do tipo Comum, Compartilhadaou Independente: Disciplina Comum: O conteúdo das disciplinas é comum para ambas modalidades (CEAI e CEASE). Neste caso, as disciplinas são cursadas em conjunto, ou seja, não há separação das modalidades no oferecimento das mesmas. Disciplina Compartilhada: Parte do conteúdo das disciplinas é compartilhado entre as modalidades. Neste caso, as disciplinas são oferecidas em conjunto na parte comum às modalidades, e o conteúdo específico é oferecido às modalidades na mesma data, mas em salas separadas. Disciplina Independente: As disciplinas são oferecidas na mesma data para ambas modalidades. Entretanto, como o conteúdo das mesmas é específico para cada modalidade, toda a disciplina é cursada em salas separadas. A figura 2 apresenta o tipo e a sequência do oferecimento das disciplinas aos CEAI e CEASE: Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 8

10 CEAI CEASE EA01 EA02 EA03 EA04 EAI01/EAE01 EA05 EAI02/EAE02 EAI03 EAE03 EA06 EA07 Disciplina Comum Disciplina Compartilhada Disciplina Independente Figura 2 Tipos e sequência das disciplinas CEAI / CEASE Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 9

11 As ementas são as que seguem: EA01 INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO A automação em sistemas industriais. Introdução a sistemas digitais. Lógica e postulados booleanos. Mapa de Karnaugh. Circuitos combinacionais. Simulação de circuitos digitais. Motores de indução trifásicos. Elementos de comando. Projeto e montagem de circuitos de comando. Bibliografia Básica: [1]Aguirre, L. A. Enciclopédia de Automática Controle e Automação Vol. 1 Blücher, [2] Idoeta, I. V., Capuano, F. G. Elementos de Eletrônica Digital Editora Érica, [3] Kostenko, M.; Piotrovski, I. Electrical Machines Mir Publishers, Moscou, [4] Notas de aula. [5] Artigos e Periódicostaiscomo: IEEE on I.A, IEEE on E.C., IEEE on P.D., Electrical Construction and Maintenance, Transmission and Distribution e outros. EA02 PROGRAMAÇÃO DE SISTEMAS EMBARCADOS Introdução a sistemas embarcados. Linguagem C para sistemas embarcados. Entradas e saídas digitais. Conversor AD/DA. Modulação em largura de pulso (PWM). Temporizadores. Interrupção. Comunicação serial. Watchdog. Introdução a sistemas de tempo real (RTOS). Soft e Hard Real Time. Agendador de processos. Criação de processos. Programação orientada a multi-processamento. BibliografiaBásica: [1] Noergaard, T. Embedded Systems Architecture: A ComprehensiveGuide for EngineersandProgrammers Newnes, [2] Wilmshurst, T. Designing Embedded Systems with PIC Microcontrollers Second Edition: Principles and Applications Newnes, [3] Kernighan, B. W.; Ritchie, D. M. C Programming Language Prentice Hall, [2] Notas de aula. [3] Artigos e Periódicostaiscomo: IEEE on I.A, IEEE on E.C., IEEE on P.D., Electrical Construction and Maintenance, Transmission and Distribution e outros. EA03 INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL Fundamentos de instrumentos de medidas: características estáticas de instrumentos, características dinâmicas, fundamentos estatísticos, calibração, expressão da incerteza. Condicionamento de sinais: Pontes de corrente contínua e de corrente alternada, transmissão da informação, loop de corrente, dois, três e quatro fios, redes e fieldbus. Sistemas de aquisição de dados: ferramentas analógicas, conversores digitais analógicos, placas de aquisição de dados, softwares de aquisição, instrumentação virtual. Medidas de pressão: pressão manométrica, absoluta e diferencial, escalas de pressão, manômetros de Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 10

12 coluna, tubos de Bourdon, transmissores de pressão, capacitivos, straingauges e diferenciais. Medidas de vazão: medidas em tubulações e canais, placas de orifício e Venturi, sondas; medidores de turbina, medidores ultrassônicos, medidores de vórtice, medidores eletromagnéticos, medidores a laser, medidores Coriolis, calhas. Medidas de nível: bóias e deslocadores, medidores hidrostáticos, capacitivos, condutivos, ultrassônicos, radar e radiométrico, nível de borbulhador, outros medidores de nível. Medidas de temperatura: escalas de temperatura, termômetros de bulbo, medidas com termopares, medidas com semicondutores, medidas com termistores, pirômetros ópticos e de radiação. Medição de deslocamento linear e angular. Medidas de grandezas analíticas de processo. Sensores de proximidade e segurança intrínseca. Bibliografia Básica: [1] Souza, Z., Bortoni, E. C. Instrumentação para Sistemas Energéticos e Industriais Editora Novo Mundo, [2] Notas de aula. [3] Artigos e Periódicos tais como: IEEE oni.a, IEEE on E.C., IEEE on P.D., ElectricalConstructionandMaintenance, TransmissionandDistribution e outros. EA04 CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL Revisão de conceitos lógicos. Introdução aos Controladores Lógicos Programáveis (CLP's). Arquitetura interna dos controladores. Unidade central de processamento. Sistemas de memória. Sistemas de entradas e saídas. Linguagens de programação: básica (Ladder) e linguagens IEC Dispositivos periféricos para programação e aplicações. Introdução à monitoração local e remota de CLP s através de softwares de supervisão e aplicações. Comparação entre os principais CLP s comerciais.visão geral de arquiteturas de automação industrial. Sistema digital de controle distribuído - SDCD. Estrutura, configuração e aplicações. Pacotes de software para controle e aquisição de dados. Bibliografia Básica: [1] Petruzella, F. D. Programmable Logic Controllers - Glencoe/MacMillan McGraw Hill, [2] Bryan, L. A., Bryan, E. A. Programmable Controllers : Theory and Implementation - Industrial Text Co. [3] RohnerList, P. PLC: Automation With Programmable Logic Controllers - Intl Specialized Book Service, [4] Aguirre, L. A. Enciclopédia de Automática Controle e Automação Vol. 1 Blücher, [5] Notas de aula. Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 11

13 EA05 TÓPICOS EM CONTROLE DE SISTEMAS DINÂMICOS Revisão de conceitos (Modelagem de sistemas dinâmicos). Definições básicas. Estruturas típicas de controladores de processos. Ações de controladores em sistemas de controle. Análise de estabilidade por técnicas de resposta em frequência. Compensação de malhas de controle por métodos de resposta em frequência. Análise de estabilidade e compensação de malhas de controle por técnicas de lugat das raízes. Técnicas empíricas de sintonia de malhas de controle. Sistemas de controle por retroação de estados. Introdução aos sistemas de controle ótimo. Malhas de controle discreto (fundamentos, análise, compensação). Introdução a estratégias de controle avançado. Bibliografia Básica: [1] Ogata, K. Engenharia de Controle Moderno Prentice Hall Brasil, [2] Dorf, R. C. Modern Control Systems Prentice Hall, [3] Notas de aula. [4] Artigos e Periódicos tais como: IEEE on I.A, IEEE on E.C., IEEE on P.D., Electrical Construction and Maintenance, Transmission and Distribution e outros. EA06 MODELAGEM DE SISTEMAS DINÂMICOS A EVENTOS DISCRETOS Introdução a Sistemas Dinâmicos a Eventos Discretos. Linguagens regulares. Autômato Finito Determinístico (DFA). Autômato Finito Não Determinístico (NFA). DFA vs NFA. Redes de Petri: Conceitos básicos, classificação, propriedades, análise de propriedades através de árvore de alcançabilidade, equação de estado e simulação. Processo de modelagem e projeto da programação lógica de controladores industriais para automação. BibliografiaBásica: [1] Cassandras, C. G., Lafortune, S. Introduction to Discrete Event Systems Kluwer, [2] Hopcroft, J. E., Motwani, R., Ullman, J. D. Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation Peason, [3] Cury, J. E. R. Teoria de Controle Supervisório de Sistemas a Eventos Discretos V SBAI, [4] Moraes, C. C., Castrucci, P. L. Engenharia de Automação Industrial LTC, [5] Notas de aula. EA07 SISTEMAS INTELIGENTES APLICADOS À AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL Teoria da decisão. Teoria da probabilidade. Teoria da utilidade. Processo Decisório de Markov (MDP). Aplicação de Sistemas Especialistas. Introdução a Algoritmos Genéticos. Tópicos de Mineração de Dados. Introdução à lógica Fuzzy. Modelos de Mamdani. Modelos de Takagi-Sugeno. Aplicação de Lógica Fuzzy a Controle e Automação. Introdução as Redes Neurais. Tópicos componentes de Redes Neurais. Tipos de Redes Neurais. Aplicação de Redes Neurais a modelagem de sistemas dinâmicos e séries temporais. Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 12

14 BibliografiaBásica: [1] Russel, S.J.,Norvig, P. Artificial Intelligence: a Modern Approach Prentice Hall, [2] Puterman, M. L. Markov Decision Processes: Discrete Stochastic Dynamic Programming John Wiley & Sons, [3] Shaw, I. S. Controle e Modelagem Fuzzy Blücher, [4] Haykin, S. Redes Neurais: Princípios e Práticas Bookman, [5] Notas de aula. [6] Artigos e Periódicos tais como: IEEE on I.A, IEEE on E.C., IEEE on P.D., Electrical Construction and Maintenance, Transmission and Distribution e outros. EAI01 REDES INDUSTRIAIS Introdução a redes industriais. O sistema industrial integrado. Redes administrativas. Redes corporativas. Redes no nível de planta: supervisão, comando, planejamento e banco de dados. Parâmetros de comparação entre redes distintas. Arquiteturas de redes industriais. Hardware de rede e topologias. Meios de transmissão: par trançado, cabo coaxial e fibra óptica. Interface digital serial. Redes locais industriais no nível de controle e no nível de campo. Ligação inter-redes. Barramentos de campo Fieldbuses. Características e comparação entre as seguintes redes industriais: Genius, Modbus, ADAMs, ASI, DeviceNet, LonWorks, Profibus, Fieldbus Foundation e Ethernet Industrial. Considerações sobre o uso da Internet na automação industrial. Redes sem fio para aplicações industriais. Demonstrações de alguns sistemas em laboratório. Bibliografia Básica: [1] Wetherall, D. J.;Tanenbaum, A. S. Redes de Computadores Prentice Hall Brasil, [2] Santos, M. M. D.; Luigli, A. B. Redes Industriais para Automação Industrial Erica, [3] Albuquerque, P. U. B.; Alexandria, A. R. Redes Industriais Aplicações em Sistemas Digitais de Controle Distribuido Ensino Profissional, [4] Notas de aula. [5] Artigos e Periódicos tais como: IEEE on I.A, IEEE on E.C., IEEE on P.D., Electrical Construction and Maintenance, Transmission and Distribution e outros. EAI02 AUTOMAÇÃO E SUPERVISÃO DE SISTEMAS INDUSTRIAIS Automação de circuitos pneumáticos/hidráulicos sequenciais utilizando CLPs e simulação em software específico. Conversão Grafcet-Ladder. Prática em automação de processos industriais discretos e contínuos.configuração de sistemas supervisórios.criação de blocos (tags) na base de dados.desenvolvimento de telas para supervisão e controle de processos industriais animação de objetos; Implementação de alarmes.criação de históricos e gráficos.simulação de controle e Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 13

15 supervisão de processos industriais.drivers de comunicação.desenvolvimento de estratégias de controle e supervisão de processos em plantas industriais.operação e gerenciamento de processos de forma local e remota.aplicação em plantas no laboratório. Bibliografia Básica: [1] Bonacorso, N. G., Noll, V. Automação Eletropneumática Editora Érica, [2] Boyer, S. A. Scada: Supervisory Control and Data Acquisition Instrument Society, [3] Manuais de CLPs. [3] Notas de aula. EAI03 TÓPICOS ESPECIAIS EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL Introdução à Manufatura Integrada por Computador (CIM): CAD, CAM, CAE, CAQ, CAPP, TG. Automação Flexível. Sistemas de Execução de Produção (MES). Manufatura Enxuta (Lean Manufacturing). Softwares de gestão. Introdução à Robótica. Conceito de gerenciamento de projetos e aplicação especifica em Automação; Certificações de Mercado e práticas comuns. Filosofia de Gerenciamento de Projetos de acordo com PMBok (conceitos de controle de custos, tempos de execução, caminho crítico). Documentos necessários em projetos de automação e tempos de elaboração. Conceitos de Planejamento de Equipes e Recursos. Principais índices de resultados de projeto. Gerenciamento de Projetos abordagem do estado da arte em aplicações. Visita a uma empresa de manufatura sediada em Itajubá. Bibliografia Básica: [1] Groover, M. P. Automação Industrial e Sistemas de Manufatura Pearson, [2] Romano, V. F. Robótica Industrial: Aplicação na Indústria de Manufatura e de Processos Editora Edgar BlücherLtda, [3] Vieira, M. Gerenciamento de Projetos de Tecnologia da Informação Campus, EAE01 REDES DE COMUNICAÇÃO APLICADAS A SISTEMAS ELÉTRICOS Introdução a redes industriais. O sistema industrial integrado. Redes administrativas. Redes corporativas. Redes no nível de planta: supervisão, comando, planejamento e banco de dados. Parâmetros de comparação entre redes distintas. Arquiteturas de redes industriais. Hardware de rede e topologias. Meios de transmissão: par trançado, cabo coaxial e fibra óptica. Interface digital serial. Redes locais industriais no nível de controle e no nível de campo. Ligação inter-redes. Barramentos de campo Fieldbuses. Características e comparação entre as seguintes redes industriais: Genius, Modbus, ADAMs, ASI, DeviceNet, LonWorks, Profibus, Fieldbus Foundation e Ethernet Industrial. Introdução a Relés Mircroprocessados. Redes Modbus aplicadas a Relés Microprocessados. Bibliografia Básica: [1] Wetherall, D. J.;Tanenbaum, A. S. Redes de Computadores Prentice Hall Brasil, [2] Santos, M. M. D.; Luigli, A. B. Redes Industriais para Automação Industrial Erica, Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 14

16 [3] Gurevich, V. Digital Protective Relays: Problems and Solutions Taylor & Francis USA, [4] Notas de aula. [5] Artigos e Periódicos tais como: IEEE on I.A, IEEE on E.C., IEEE on P.D., Electrical Construction and Maintenance, Transmission and Distribution e outros. EAE02 AUTOMAÇÃO E SUPERVISÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS Automação de uma subestação em escala de laboratório. Configuração de sistemas supervisórios. Criação de blocos (tags) na base de dados.desenvolvimento de telas para supervisão e controle de processos industriais animação de objetos; Implementação de alarmes.criação de históricos e gráficos.simulação de controle e supervisão de processos industriais.drivers de comunicação.desenvolvimento de estratégias de controle e supervisão de processos em plantas industriais.operação e gerenciamento de processos de forma local e remota.aplicação em plantas no laboratório. BibliografiaBásica: [1] Kezunovic, M. Substation Automation Springer Verlag NY, [2] Boyer, S. A. Scada: Supervisory Control and Data Acquisition Instrument Society, [3] Manuais de CLPs. [4] Notas de aula. EAE03 AUTOMAÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS BASEADA NA NORMA IEC61850 Necessidade de protocolos de comunicação para a automação de sistemas elétricos.principais protocolos de comunicação e ambientes utilizados na área de energia GTD. Introdução de norma IEC61850 e funcionalidades especiais. Descrição de funcionalidades e importância do conceito de interoperabilidade. Leituras de mensagens de protocolos de comunicação e Ferramentas. Tendências no mercado de energia & soluções de estado de arte envolvendo comunicação por protocolos e lógicas dinâmicas. Emulação de troca de mensagens utilizando equipamentos. Análise de camadas e funcionamento do protocolo.requisitos para testes de IEDs baseados na IEC Características de Hardware e Software. Procedimentos e testes práticos Análise de resultados de teste. BibliografiaBásica: [1] IEC IEC Communication Network nd Systems in Substations, [2]Almeida, E. M. Norma IEC61850 Novo Padrão em Automação de Subestações Dissertação de Mestrado, [3] Paulino, M. E. C., Apostolov, A. Testes de Sistema de Automação de Subes-tação Complexos Baseados na IEC In: VII SIMPASE, 2007, Salvador - Bahia [4] Paulino, M. E. C. Testes De Conformidade Em Relés Multicuncionais Baseados Na IEC VIII Seminário Técnico de Proteção e Controle, 2005, Rio de Ja-neiro RJ [5] Oliveira, L. P. O, Dawidczak, H. A Experiência De Projetos Utilizando A Norma IEC Na Europa e América. In: VII SIMPASE, 2007, Salvador - Bahia Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 15

17 11 CORPO DOCENTE 11.1 UNFEI Os seguintes professores ministrarão aulas no CEAI/CEASE: ÂNGELO JOSÉ JUNQUEIRA RESEK Doutor em Engenharia Elétrica. Vários cursos de aperfeiçoamento. Professor Titular da UNIFEI, atuando a nível de graduação e pós-graduação. Autor de inúmeras apostilas, bem como de artigos técnicos publicados em anais de congressos e revistas nacionais e internacionais. Orientador de diversas dissertações de mestrado e trabalhos de iniciação científica. Coordenador e/ou pesquisador em quinze pesquisas integradas e de iniciação científica com apoio governamental das agências CNPq, FAPEMIG, FINEP. Consultor da FUPAI. Ex-chefe dos Laboratórios de Máquinas Elétricas da UNIFEI. ANTONIO TADEU LYRIO DE ALMEIDA Doutor em Engenharia Elétrica, cursos de especialização em Engenharia de Sistemas Elétricos, Manutenção de Subestações e Educação a Distância, vários outros cursos de aperfeiçoamento. Professor Titular da UNIFEI. Larga experiência no ensino superior (graduação e pós-graduação), em consultorias e em serviços de campo nas áreas de Máquinas Elétricas Rotativas, Transformadores, Eletricidade Industrial (incluindo Conservação de Energia), Manutenção Elétrica, Testes e Ensaios em Equipamentos Elétricos e Pequenas Centrais Hidrelétricas. Orientador de Teses, Monografias, Pesquisas e Trabalhos nas áreas citadas. Autor de diversas apostilas e artigos a nível nacional e internacional. Consultor da FUPAI Fundação de Pesquisa e Assessoramento à Indústria. Ex- Consultor da MRN Mineração Rio do Norte S.A no Projeto Multifunção para treinamento e qualificação de Mantenedores. Ex-Coordenador Adjunto da UNIFEI do programa UAB Universidade Aberta Brasileira. Ex-Coordenador do Curso de Engenharia Elétrica da Unifei Campus de Itabira. Coordenador do GEMEI Grupo de Estudos em Manutenção Eletro-Eletrônica e Instalações da UNIFEI. Coordenador dos Laboratórios Didáticos do Instituto de Sistemas Elétricos e Energia da UNIFEI. Coordenador do curso de Pós-graduação (Lato-Senso) em "Manutenção de Sistemas Elétricos (CEMSE)" da UNIFEI. AUGUSTO NELSON CARVALHO VIANA Engenheiro Mecânico pela EFEI Mestre em Engenharia Mecânica na área de Máquinas de Fluxo - EFEI Doutor em Engenharia Hidráulica - USP/SP Pós-doutorado no Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada-CRHEA, USP, São Carlos-SP. Curso de Especialização em Turbinas Hidráulicas ELETROBRÁS em Curso de Especialização sobre o Novo Ambiente Regulatório, Institucional, e Organizacional dos Setores Elétrico e de Gás Natural CENÁRIOS em Professor Associado 1 da UNIFEI atuando nos cursos de Engenharia Mecânica, Engenharia de Produção e Engenharia Hídrica. Foi professor na Engenharia Mecânica - UNESP - Ilha Solteira /1981. Atua nas áreas de Máquinas de Fluxo: turbinas, bombas hidráulicas e ventiladores; pequenas centrais hidrelétricas e em conservação de energia. Representante da UNIFEI junto a Grupo de Trabalho de Etiquetagem de Bombas (INMETRO/PROCEL/FABRICANTES). Coordenação de vários convênios institucionais (FINEP, CNPq, FAPEMIG, PROCEL/ELETROBRÁS). Vários artigos publicados e congressos, seminários e revistas. Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 16

18 CARLOS ALBERTO MURARI PINHEIRO Engenheiro Eletricista pela Escola Federal de Engenharia de Itajubá. Mestrado em Sistemas de Potência na mesma. Doutorado em Sistemas de Controle pela Universidade Estadual de Campinas. Professor na Escola Federal de Engenharia de Itajubá (atual Universidade Federal de Itajubá) desde Participa de cursos na FUPAI desde Atua nas áreas de Sistemas de Controle (Analógico, Digital, Robusto, Adaptativo, Difuso, Neural, etc.), Processamento Digital de Sinais, Identificação de Sistemas Dinâmicos, Eletrônica de Potência e Inteligência Artificial Aplicada. CARLOS HENRIQUE VALÉRIO DE MORAES Possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Itajubá (2001), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Itajubá (2002) e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Itajubá (2006). Atualmente é professor adjunto II da Universidade Federal de Itajubá. Leciona no curso de engenharia de controle e automação nas áreas de: programação, sistemas embarcados, eletrônica digital, eletrônica de potência, circuitos lógicos, circuitos lineares, microcontroladores e inteligência artificial. Atua nos temas: controle inteligente, visão computacional, sistemas embarcados inteligentes, processamento de sinais, navegação autônoma e robótica. CARLOS WALDECIR DE SOUZA Engenheiro Eletricista - EFEI - Dezembro/1989. Mestre em Engenharia Elétrica - Área de Automação e Sistemas Elétricos Industriais - UNIFEI - Março/2008. Doutorado em andamento pelo curso de Engenharia Elétrica na área de Automação e Sistemas Elétricos Industriais pela UNIFEI. Participações como pesquisador em projetos de P&D junto a empresas do setor elétrico. Atualmente é professor assistente junto ao IESTI da Universidade Federal de Itajubá, na área de Redes Industriais e instrumentação Industrial. EBEN-EZER PRATES DA SILVEIRA Engenheiro Eletricista formado pela Universidade Federal de Itajubá em 2000, Mestrado em Acionamentos Elétricos (UNIFEI-2004) e Doutor em Sistemas Elétricos de Potência (UNIFEI). Possui experiência profissional em desenvolvimento de softwares para Sistemas para Telecomunicações e como engenheiro de campo nas áreas de Manutenção Preventiva, Corretiva e Comissionamento de Sistemas de Excitação, Proteção e Sincronismo para Máquinas Síncronas. Ex-Consultor da MRN Mineração Rio do Norte S.A no Projeto Multifunção para treinamento e qualificação de Mantenedores.Atuou como instrutor em vários cursos de aperfeiçoamento em Máquinas Elétricas Rotativas, Transformadores e Manutenção Elétrica da FUPAI. Participou como professor no programa de Pós-graduação (Lato-Senso) em "Manutenção de Sistemas Elétricos (CEMSE)" da UNIFEI, ministrando aulas na área de Medidas Elétricas, Sistemas de Proteção e Máquinas Síncronas.Atualmente Professor da UNIFEI - Campus de Itabira nas áreas de Máquinas Elétricas Rotativas, Transformadores e Manutenção Elétrica e membro do GEMEI Grupo de Estudos em Manutenção Eletro-Eletrônica e Instalações. Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 17

19 EDSON DA COSTA BORTONI Engenheiro Eletricista pela Universidade Federal de Itajubá UNIFEI (1990). Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos pela Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP (1993). Doutor em Energia e Automação Elétricas pela Escola Politécnica da USP (1998). Atualmente é Professor adjunto da Universidade Federal de Itajubá. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Sistemas Elétricos de Potência. Atuando principalmente nos seguintes temas: Estimação de parâmetros, Máquinas síncronas, Resposta em frequencia, Modelos dinâmicos, Ensaios e Centrais elétricas. GUILHERME SOUSA BASTOS Engenheiro Eletricista EFEI Dezembro/2001. Mestre em Engenharia Elétrica Área de Concentração: Automação e Sistemas Elétricos Industriais UNIFEI Novembro/2004. Doutor em Engenharia Eletrônica e Computação Área de Concentração: Informática ITA Dezembro/2010). Realizou doutorado sanduíche no ACFR (Australian Centre for Field Robotics), Universidade de Sydney, em Atua junto a empresas do setor elétrico como pesquisador em projetos de P&D. Atualmente é Professor Adjunto junto ao IESTI da Universidade Federal de Itajubá na graduação e pós graduação. Sua áreas principais áreas de pesquisa e atuação são: Tomada de Decisão em Sistemas Reais, Modelagem de Sistemas Discretos, Controle Supervisório, Robótica Cooperativa e Automação da Manufatura. JEREMIAS BARBOSA MACHADO Possui Graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Itajubá (2004) e Mestradoe Doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas (2007/2011). Atualmente é professor adjunto no Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação da Universidade Federal de Itajubá (IESTI/UNIFEI). Atua como docente nas áreas de modelagem, Identificação e controle de sistemas dinâmicos. Suas áreas de interesse incluem sistemas inteligentes e modelagem/controle de sistemas dinâmicos, com ênfase em modelos e controladores não lineares. KLEBER ROBERTO DA SILVA SANTOS Mestre em Ciências em Engenharia Elétrica Área de Concentração: Automação e Sistemas Elétricos Industriais UNIFEI Junho/2009.Engenheiro de Controle e Automação UNIFEI Janeiro/2007. Técnico em Mecânica UNICAMP Dezembro/2000.Coordenador de Estágio da Engenharia de Controle e Automação da UNIFEI de maio/2010 a março/2012.coordenador de Projetos Especiais de janeiro/2012 até o presente momento.aluno especial de doutorado do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) da área de Dispositivos e Sistemas Eletrônicos.Possui experiência na área de Projetos de Automação Industrial e Instrumentação, com ênfase em programação de controladores programáveis, instrumentação pneumática, hidráulica e sensores.trabalhou na Engenharia de Aplicações da área de Automação da empresa M&M Software LTDA de junho/2006 a abril/2007. LUIZ EDIVAL DE SOUZA Engenheiro Eletricista, ênfase em Eletrônica - EFEI Doutor em Engenharia Elétrica na Universidade de São Paulo na área de Automação e Sistemas Eletrônicos. Pesquisador Visitante na Universidade de Carnegie Mellon, Pittsburgh, EUA. Mestre em Engenharia Elétrica na Universidade Federal de Santa Catarina. Área de Atuação: Sistemas de Controle para Aplicações em Tempo Real. Curso de Especialização em Controle Digital, Controladores Lógicos Programáveis, SDCD's e Aquisição de Dados por Microcomputadores. Curso de Especialização em Qualidade e Produtividade. Professor Associado da UNIFEI nos cursos de Graduação e Pós-Graduação. Coordenador do Grupo de Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 18

20 Automação e Informática Industrial do IESTI na UNIFEI. Coordenador do Curso de Engenharia de Controle e Automação da UNIFEI no período de 1998 a LUIZ LENARTH GABRIEL VEERMAS Engenheiro Eletricista com ênfase em Eletrônica pela Escola Federal de Engenharia de Itajubá, Mestre em Ciências em Engenharia Elétrica - Área de Concentração: Automação e Controle Industrial. Professor do Departamento de Eletrônica da Universidade Federal de Itajubá, ministrando disciplinas de Redes de Computadores, Instrumentação Industrial e Automação Industrial. Membro do Grupo de Automação e Informática Industrial da UNIFEI. Coordenador de Estágios da Pró-Diretoria de graduação da UNIFEI. Foi engenheiro no convênio CPqD Telebrás/EFEI na área de microeletrônica. Foi professor de processamento de dados, eletrônica básica, eletrônica digital, eletrônica de potência, microprocessadores e periféricos e sistemas de controle. Coordenador do curso de Engenharia de Controle e Automação da UNIFEI. PAULO MÁRCIO DA SILVEIRA Doutor pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC 2001) na área deconcentração em Sistemas de Informação (tese em processamento de sinaisaplicado à proteção de sistemas elétricos). Mestre pela Escola Federal deengenharia de Itajubá na área de Sistemas Elétricos de Potência comdissertação de mestrado em proteção numérica (EFEI ). Engenheiroeletricista graduado pela Escola Federal de Engenharia de Itajubá (EFEI -1984). Experiência profissional na ALBRAS (Belém/PA-1985) e BALTEAU(Itajubá/MG-1986 a 1988). Atualmente é professor associado do Instituto de Sistemas Elétricos e Energia (ISEE) da UNIFEI. Instrutor na FUPAI, tendo ministrado váriostreinamentos para diversas indústrias e empresas concessionárias. Membro dogrupo de Estudos em Qualidade da Energia Elétrica (GQEE - EFEI). Membro docomitê Nacional de Estudos de Proteção e Controle da ConférenceInternational e des Grands Réseaux Électriques à Haute Tension - CIGRÉ.Possui artigos publicados em revistas, seminários e congressos nacionais einternacionais. Suas áreas de atuação e interesse são: Qualidade da Energia Elétrica, Proteção de Sistemas Elétricos, Técnicas de Processamento desinais Aplicados em análise de fenômenos de qualidade da energia elétrica eproteção de sistemas elétricos. RODRIGO MAXIMIANO ANTUNES DE ALMEIDA Graduado em Engenharia de Controle e Automação, Mestre e Doutorando em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Itajubá. Tem experiência profissional na área de sistemas embarcados onde desenvolveu projetos nas áreas de eletrodomésticos (linha branca) e eletromédicos. Leciona as matérias de eletrônica analógica, programação e microcontroladores pela UNIFEI. Realiza pesquisa nas áreas de sistemas embarcados, microkernels e redes neurais artificiais. Atua no grupo PET de Tecnologias para Eletrônica e Computação DOCENTES EXTERNOS (COLABORADORES) O CEAI/CEASE conta com a participação de convidados especiais, reconhecidos especialistas do setor, o quais irão ministrar aulas teóricas e práticas e/ou palestras em assuntos muito específicos. Curso de Especialização em Automação (CEAI/CEASE) - 19

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