PROGRAMA DE DISCIPLINA

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1 Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul Faculdade de Engenharia Departamento de Engenharia AUTOMAÇÃO CODICRED PROGRAMA DE DISCIPLINA

2 01 SÍNTESE DISCIPLINA: CURSO (S): Engenharia de Controle e Engenharia da Computação TIPOLOGIA: Teórico Prático CURRÍCULO: 4/455 4/450 MÓDULO: 1/30 CODICRED CURSO (S): Engenharia de Controle e Engenharia da Computação TIPOLOGIA: Teórico Prático 02 EMENTA Discussão sobre sensores e transdutores de diferentes naturezas e instrumentação. Atuadores de diferentes naturezas. Aspectos genéricos relacionados à Controladores Industriais (PLCs e PACs). Programação de Controladores Industriais. Sistemas de Supervisão Industriais e Interface Homem-Máquina (IHM). Redes de comunicação industriais. E os conceitos e tendências da conectividade de sistemas de gestão de controle e informação nas indústrias. 03 OBJETIVOS A disciplina de Industrial tem como objetivo atualizar os profissionais com conceitos e tecnologias normalmente encontradas em ambientes das indústrias. Desta forma, são discutidos tópicos atuais relativos a automação industrial e as tecnologias atualmente utilizadas na solução de problemas de controle na indústria, tendências para o futuro, vantagens de desvantagens relacionadas à implantação e operação de processos automatizados. Assim, ao final deste curso o aluno será capaz de compreender e interagir com processos automatizados de qualquer natureza. 04 CONTEXTO Como consequência às necessidades impostas por um mercado mais aberto e competitivo, existe cada vez mais a necessidade de produção elevada com custos baixos e, acima de tudo, garantindo um excelente padrão de qualidade. A necessidade de atender estas metas como requisito básico para conquistar o mercado vem motivando desde a década de sessenta cada vez mais a utilização de processos automatizados. Atualmente, a automação não ocupa apenas um papel importante nas indústrias automobilísticas e metaismecânica, que foram as principais consumidoras de automação nas últimas décadas, mas também em quase todos os seguimentos da indústria, do comércio e mais recentemente em aplicações domiciliares. Assim, é fundamental que o engenheiro de controle e automação possua uma cultura relativa à automação que lhe possibilite atuar no seguimento industrial. Conhecer as tecnologias de sistemas de MES (Manufacturing Execution System) e de redes industriais determinísticas que fornecerão uma explicação detalhada de como estes sistemas interagem como o elo de ligação central no fluxo de informações na automação industrial.

3 05 PROGRAMA Conteúdo: Sistemas (softwares) de MES, Infraestrutura de Comunicação, Controladores Industriais, Interface Homem-máquina, Acionamentos, Sensores, Transdutores e Atuadores Análise e compreensão do funcionamento de sensores e transdutores: Sensores de vazão, pressão, força, velocidade, umidade, temperatura; Instrumentação de sensores; Conexão elétrica de sensores e atuadores no controlador industrial; 1.2. Analise e compreensão de atuadores de natureza: Elétrica; Eletromecânica; Pneumática; Hidráulica; Conteúdo: Controladores Industriais: 2.1. Aplicações; 2.2. Funcionamento; 2.3. Programação; 2.4. Arquitetura de Controle; 2.5. Disciplinas de Controle. Conteúdo: Modelagem e controle de sistemas dinâmicos: 3.1. Ajuste de controladores tipo PID baseado na curva de reação do processo; Conteúdo: Sistemas (Softwares) de Sistemas de Execução de Manufatura (MES): 4.1. Introdução aos serviços de MES; 4.2. Integração entre o MES e a arquitetura de automação industrial; 4.3. Programação de interface homem máquina (IHM); 4.4. Aplicações. Conteúdo: Redes Industriais: 5.1. Definições e infraestruturas 5.2. ModBus 5.3. CAN - Controller Area Network / DeviceNet 5.4. Profibus 5.5. Controlnet 5.6. EtherNet/IP 06 BIBLIOGRAFIA BÁSICA 1. Moraes, Cícero Couto de. E Castrucci, Plínio de Lauro. Engenharia de Industrial. 2.ed. Rio de Janeiro, RJ : LTC Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., c p. 2. I. Aguirre, Luis Antônio. II. Pereira, Carlos Eduardo. III. Piqueira, José Roberto Castilho. IV. Peres, Pedro Luis Dias. Enciclopédia de automática : controle e automação, volume II. 1.ed. São Paulo, SP : Blucher, c p. 3. Aldabó Lopez, Ricardo. Sistemas de redes para controle e automação. Rio de Janeiro, RJ : Book Express Ltda, c p. 07 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR 1. Áström, Karl J.. Pid controllers : theory, design, and tuning. 2. ed. Research Triangle Park, NC : Instrument Society of America, p. 2. Georgini, Marcelo. aplicada : descrição e implementação de sistemas seqüenciais com PLC's. São Paulo : Érica, p. 3. Endereço WEB do material apresentado em aula:

4 08 CRONOGRAMA DIA/MÊS SEQ. ASSUNTO A SER DESENVOLVIDO EM AULA 05-Ago Introdução ao Laboratório definições e metodologia e Apresentação da Organização da disciplina 07-Ago Introdução à Disciplina 12-Ago LAB1 Identificação dos componentes da Arquitetura de Controle 14-Ago AULA1 A Engenharia de 19-Ago LAB2 Conhecendo os Controladores Programáveis 21-Ago AULA2 Controladores Programáveis e Disciplinas de Controle 26-Ago LAB3 Conexão dos Sensores com os Controladores 28-Ago AULA3 Sensores Industriais Discretos 02-Set LAB4 Laboratório de Industrial Configurando os Controladores 04-Set AULA3 Sensores Industriais Transdutores - Continuação 09-Set LAB4 Laboratório de Industrial Diagrama elétrico de comando 11-Set AULA4 Linguagens de Programação dos Controladores Programáveis - Ladder 16-Set LAB5 Laboratório de Industrial Intertravamento Lógico 18-Set AULA4 Linguagens de Programação dos Controladores Programáveis - Ladder Estrutura de Programação Task / Programs / Routines 23-Set LAB6 Laboratório de Industrial Temporizadores e Contadores 25-Set AULA5 Linguagens de Programação dos Controladores Programáveis FB, SFC e ST 30-Set LAB7 Laboratório de Industrial Intertravamento, Temporizadores e Integração com Inversor de Frequência em rede EIP 02-Out P1 Prova 1 Questões teóricas das Aulas 1 à 6 e LAB 1 à 7 07-Out R1 e T1 Revisão da Prova 1 e Encontro para apresentação do Trabalho T1 em aula 09-Out AULA6 Redes de Comunicação Industrial e Validação 14-Out LAB8 Laboratório de Industrial Intertravamento, Temporizadores, Contadores e utilização de Sub-Rotinas 16-Out AULA6 Redes de Comunicação Industrial e Validação Continuação IAB 21-Out LAB9 Laboratório de Industrial Sequenciamento Lógico 23-Out AULA 7 Projeto de 28-Out LAB T1 Laboratório de Industrial Período dedicado ao Trabalho T1 30-Out AULA 8 Softwares de MES (Manufacturing Execution System) 04-Nov LAB10 Laboratório de Industrial Monitoração e Controle de dados do Controlador utilizando a IHM 06-Nov AULA 9 e Sistemas de Controle de Alta Disponibilidade e Entrega do Trabalho T1 Entrega T1 11-Nov LAB10 Laboratório de Industrial Monitoração e Controle de dados do Controlador utilizando a IHM - Continuação 13-Nov AULA 10 Gestão da 18-Nov LAB11 Laboratório de Industrial Integração entre Controlador, Inversor de Frequência e IHM 20-Nov P2 Prova 2 Questões teóricas das Aulas 6 à 10 e LAB 8 à Nov Revisão da Prova P2 27-Nov PS Prova de Substituição 02-Dez Revisão da Prova PS 04-Dez G2 Prova de Recuperação

5 09 SOFTWARE UTILIZADO RSLinx Classic Lite (configuração de comunicação entre o PC e os Controladores) RSLogix5000 ou Studio 5000 Allen-Bradley (programação de controladores de automação) FactoryTalk View Studio Allen-Bradley (Sistema de Supervisão / programação de IHMs) Integrate Arquitecture Builder IAB Validação de Arquitetura de Redes e Controladores Ethernet Capacity Tool Verificação de desempenho da Ethernet/IP Industrial Prosoft Wireless Designer PWD Validação de sistemas de comunicação Wireless 10 SISTEMA DE AVALIAÇÃO A avaliação da disciplina será feita mediante os seguintes critérios: Prova: Serão realizadas duas provas durante o semestre (veja abaixo o cálculo da média final). Trabalho: Será proposto um trabalho teórico-prático em grupo empregando os controladores de automação programáveis (veja abaixo o cálculo da média final). Haverá uma prova de substituição de nota, denominada P S (com o conteúdo da prova que o aluno faltou ou com o conteúdo da prova com menor nota). Esta prova substituirá a menor nota das provas, independentemente do grau obtido na P S. P1 P2 Cálculo da Média Final: Média Final 0,8* 0,2* T CORPO DOCENTE / CURRÍCULO RESUMIDO Prof. Rogério Lampert Tergolina - Técnico em Eletricidade Industrial Senai Primeiro Lugar em Eletricidade Industrial na Olimpíada do Conhecimento - Lyon/França Engenheiro de Controle e PUCRS Especialista de Arquitetura e Softwares de Industrial - Professor de Engenharia desde 2010/1 na PUCRS