CONCEITOS E DEFINIÇÕES. Automação?

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Cármen Leal Gorjão
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1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES Automação?

2 CONCEITOS E DEFINIÇÕES Ponto de vista mercadológico O termo automação foi introduzido nos anos 60 como apelo de marketing aos novos produtos então lançados.

3 CONCEITOS E DEFINIÇÕES Etimologia do termo AUTOMÁTICO Atributo de um dispositivo que, uma vez regulado adequadamente, é capaz de executar trabalhos, inclusive repetidos em série, ou de modificar o andamento dos mesmos, sem a intervenção direta do homem.

4 CONCEITOS E DEFINIÇÕES Etimologia do termo AUTOMAÇÃO Funcionamento automático de um conjunto produtivo sob regras de mecanismos e de programas.

5 CONCEITOS E DEFINIÇÕES Na Academia Engenharia de Automação é o estudo das técnicas que visam otimizar um processo de negócio, aumentando sua produtividade, promovendo a valorização da força de trabalho humano, e assegurando uma operação ambientalmente segura.

Ponto de Vista Sistêmico Bertalanffy, L V (1901-1972) General System Theory CONCEITOS E DEFINIÇÕES 1. Estruturas estáticas 2. Relojoaria 3. Mecanismos de controle 4. Sistemas Abertos 5.

6 Ponto de Vista Sistêmico Bertalanffy, L V ( ) General System Theory CONCEITOS E DEFINIÇÕES 1. Estruturas estáticas 2. Relojoaria 3. Mecanismos de controle 4. Sistemas Abertos 5. Organismos inferiores 6. Animais 7. Homem 8. Sistemas sócio-culturais 9. Sistemas simbólicos AUTOMAÇÃO Importação de energia Transformação Produto Ciclo de eventos Realimentação negativa Entropia negativa Diferenciação Equifinalidade Homeostase dinâmica

7 CONCEITOS E DEFINIÇÕES Grandes Áreas de Aplicação Automação Industrial Automação Comercial Automação de Serviços Automação Predial Automação Residencial Automação Embarcada

8 CONCEITOS E DEFINIÇÕES Automação Industrial

9 CONCEITOS E DEFINIÇÕES O que é Automação Industrial?

10 EVOLUÇÃO HISTÓRICA Histórico Desde a pré-história, o homem preocupa-se em poupar esforço Invenção da roda Moinho de vento Uso de força animal Rodas d`água Engenhos

11 EVOLUÇÃO HISTÓRICA Era Industrial Na era industrial, a partir de meados do século 18, é que automação ganhou destaque. A motivação foi a necessidade de aumentar a produção e a produtividade, que forçou o ser humano a criar uma séries de inovações.

12 EVOLUÇÃO HISTÓRICA Computador Entretanto o maior salto da automação ocorreu após a concepção do computador em meados do século 20. Alan Turing

13 EVOLUÇÃO HISTÓRICA Anos 50 Mecanismos Automáticos Fixos Linhas de Produção em Série Instrumentação Máquinas Ferramenta Controle Numérico Romi-Isetta

14 EVOLUÇÃO HISTÓRICA Anos 60 Teoria Moderna de Controle Controle Numérico Computadorizado Controle Digital Controle de Processos por Computador

15 EVOLUÇÃO HISTÓRICA Anos 70 Microprocessadores Instrumentação microprocessada Sistemas Flexíveis de Manufatura Sistemas Hierárquicos on-line

16 EVOLUÇÃO HISTÓRICA Anos 80 Robótica Redes de Computadores Automação Integrada Fibras ópticas

17 EVOLUÇÃO HISTÓRICA Anos 90 Engenharia do Conhecimento Inteligência Artificial Processamento Paralelo Automação Integrada Inteligente Realidade Virtual

18 Início do século 21 Crescimento exponencial da Internet Redução de custo do hardware Ampliação das plataformas de desenvolvimento de software Aprimoramento das técnicas e metodologias para o desenvolvimento de softwares

19 EVOLUÇÃO HISTÓRICA Futuro para o Século 21 Fotônica??? Magnetrônica??? Mecânica Qüântica??? Bio-Eletrônica??? Eng. Genética??? Para saber mais acesse:

20 SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO Subsistemas na produção industrial a) Sistemas de Concepção (Plain) b) Sistemas de Execução (Do) c) Sistemas de Controle (Control) d) Sistemas de Comunicação (Action)

21 Sistemas de Concepção SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO a) Sistemas de Concepção CAE Projetos de Engenharia Auxiliada por Computador CAPP Planejamento da Produção Auxiliado por Computador CAD Desenho Auxiliado por Computador

22 Sistemas de Execução SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO b) Sistemas de Execução Máquinas a Comando Numérico (CN) Centros de usinagem Células Flexíveis de Manufatura (FMC) Robôs Sistemas Flexíveis de Manufatura (FMS) Veículos Auto-Guiados Linhas de Produção Flexíveis (FTL) Linhas de Produção em Série (TL)

23 SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO b) Sistemas de Execução Produtividade x Diversificação

24 Sistemas de Controle Distúrbios SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle Processo Atuador Referências Sensor Controle Supervisão

25 Tipos de Controle SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle...tipos de controle Discreto Combinacional Seqüencial Dinâmico Analógico Digital

26 Controle Discreto SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle...tipos de controle Lógica Combinacional X Lógica Seqüencial

27 Lógica Combinacional SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle...tipos de controle IDENTIDADE

28 Lógica Combinacional SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle...tipos de controle

29 Álgebra Booleana SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle...tipos de controle 0 * 0 = 0 1 * 0 = 0 1 * 1 = = = = 0 A * 0 = 0 A * 1 = A A + 1 = 1 A + 0 = A 0 = 1 1 = 0 0 = 0 1 = 1 A + A = A A * A = A

30 Lógica Seqüencial SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle...tipos de controle

31 SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle...tipos de controle Gráficos de Funções Seqüenciais - SFC

32 SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle...tipos de controle Exemplo: SFC - Simulador de Presença FC Foto-Célula T1 Temporizador 1 T2 Temporizador 2

33 Controle Dinâmico SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle...tipos de controle

34 Controle Dinâmico SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle...tipos de controle

Sensores Industriais Proximidade (indutivo /

prismático x rotacional Posição / velocidade /

coloração,analíticas) Elétricos e Magnéticos.

35 Sensores Industriais Proximidade (indutivo / capacitivo / óptico / contato) Movimento prismático x rotacional Posição / velocidade / aceleração / jerk Força (tração x compressão) Fluídicos (vazão x fluxo) Ambientais (pressão/temperatura/umidade) Químicos (ph, coloração,analíticas) Elétricos e Magnéticos... muitos outros! SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle... sensores industriais

36 Características Gerais Resolução Incerteza Calibração Faixa dinâmica Natureza do sinal Canal de comunicação Remoto rede/wireless Pré-processamento do sinal SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle... sensores industriais

37 Atuadores Industriais Eletromecânicos Sonoros Luminosos Térmicos Magnéticos Pneumáticos Hidráulicos Elétricos SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle... atuadores industriais

38 Acionamentos de precisão SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle... atuadores industriais

39 Controladores SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle... tecnologias Controlador Lógico Programável Comando Numérico Computadorizado Computadores Industriais Controladores de Malhas Controladores Customizados

Comunicação com outros equipamentos Configuração modular Custo

40 CLP Controlador Lógico Programável Menor espaço físico Facilidade de operação e programação Maior confiabilidade / segurança Comunicação com outros equipamentos Configuração modular Custo cada vez menor SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle... tecnologias

41 CNC Controle Numérico Computadorizado Menor tempo de execução Maior precisão e complexidade Menor custo para as ferramentas Redução da mão de obra direta Maior liberdade e flexibilidade no projeto Protótipos mais baratos Redução da quantidade de máquinas SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle... tecnologias

Computadores Industriais Permitem criar Instrumentação

Suportam ambiente industrial Incluem recursos contra

interconexão em redes Dispõem de ampla memória para CEP

42 Computadores Industriais Permitem criar Instrumentação Virtual Mesmo hardware dos PC (computadores pessoais) Suportam ambiente industrial Incluem recursos contra falhas Melhoram a interface Homem-Máquina Facilitam o interconexão em redes Dispõem de ampla memória para CEP SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle... tecnologias

43 Controladores de Malhas SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle... tecnologias Controladores de processos contínuos Tempo real para o processo Atuação analógica ou digital Várias malhas (single/multi loop) Controles Proporcional-Integral-Derivativo Podem atuar em rede (SDCD)

44 Controladores Customizados Implementação em micro-controladores Muitos recursos padronizados (hardware) Liberdade para definição do software Opção apropriada para tarefas simples Baixíssimo custo de hardware Economicamente viáveis em larga escala Exigem cuidados adicionais para operar em ambiente industrial SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO c) Sistemas de Controle... tecnologias

45 Sistemas de Comunicações Estação de Operação Via de Dados I/O Distribuido Sistema de Controle Console Local

46 SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO Sistemas de Comunicações Redes de Comunicação Numa unidade de produção existe a necessidade de máquinas e pessoas comunicarem-se mutuamente. Suporte físico para a transmissão do sinal Linguagem de comunicação, protocolo

47 Rede de ComunicaçãoIndustrial SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO Sistemas de Comunicações

48 SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO Sistemas de Comunicações Supervisórios

49 Benvindo à disciplina ET77F: Controladores Lógicos Programáveis E. dos Santos, Dr. Eng.

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