Automação Industrial. Sensores e Actuadores Sistemas de Controlo Controlo de Processo Sistemas Flexíveis de Produção

Transcrição

1 Automação Industrial Automação Industrial Sensores e Actuadores Sistemas de Controlo Controlo de Processo Sistemas Flexíveis de Produção J. Norberto Pires Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Coimbra Setembro de 2002

2 Prefácio A disciplina de Controlo Automático de Sistemas é a última disciplina do plano de formação da licenciatura em Engª Mecânica na área da Automação e Controlo. A primeira disciplina é Electrónica e Instrumentação (2º ano), destinada a introduzir noções sobre electrónica básica, análise de circuitos electrónicos, sensores e instrumentação digital. A segunda disciplina é Automação (3º ano), que tem como objectivo introduzir a vasta área da actuação industrial, nomeadamente a pneumática, a hidráulica e a actuação eléctrica, tendo como perspectiva a utilização usando sistemas de controlo programáveis. A disciplina de Controlo Automático de Sistemas é apresentada numa perspectiva industrial, com o objectivo de introduzir a análise de sistemas e projecto de sistemas de controlo industriais, de forma aplicada. É dado algum ênfase à realização prática dos assuntos abordados, nomeadamente pela utilização de autómatos programáveis aplicados a sistemas industriais (realização de trabalhos práticos). Cada aluno realizará pelo menos 4 trabalhos práticos diferentes, e assistirá a sessões de demonstração realizadas nas aulas práticas. O último dia de aulas será dedicado a uma visita de estudo. Em 3 aulas teóricas serão apresentados testemunhos de profissionais de vários sectores, que abordarão o seu dia-a-dia e como for de os alunos perceberem o interesse e utilidade dos assuntos abordados nesta disciplina para a sua vida futura. Depois desta disciplina pretende-se que os alunos estejam preparados para iniciar uma actividade industrial na área, estabelecer dialogo com especialistas, e ser capaz de operar e manter equipamentos automáticos industriais. J. Norberto Pires Dept. Engª Mecânica Universidade de Coimbra norberto@robotics.dem.uc.pt

3 Programa 1. Introdução à Automação Industrial: motivação, controlo de processo, componentes e interfaces. Nº de aulas: 1 2. Componentes da Automação Industrial: actuadores, motores e sensores. Nº de aulas: 3 3. Controlo de Processo. Sistemas em malha-aberta e em malha-fechada. Análise de sistemas e função de transferência. Controladores automáticos industriais (On/Off, P, PI PD e PID). Sintonia de controladores PID. Nº de aulas: 2 4. Autómatos Programáveis. Constituição, organização e programação. Sistemas de entrada e saída: interfaces. 5. Programação de Autómatos Industriais. Conjunto de instruções e exemplos (utilizam-se autómatos Siemens da família S7-200 e S7-300). Nº de aulas: 5 6. Sistemas automáticos avançados: robôs industriais. 8. Células de produção: sistemas flexíveis de produção (FMS) e sistemas de produção integrados por computador (CIM). 9. Requisitos para a automação industrial: onde, como e quando. Nº de aulas: 3 Nota: Este programa foi preparado para um mínimo de 28 horas teóricas e 48 horas teórico-práticas.

4 Bibliografia Texto Base Automação Industrial, J. Norberto Pires, ETEP Edições Técnicas e Profissionais, Lidel, Automação Industrial: Computational Intelligence in Design and Manufacturing, Andrew Kusiak, John Wiley & Sons, Automated Manufacturing Systems, S.B. Morriss, McGraw Hill, Sensores e Actuadores: HandBook of Modern Sensors, Jacob Fraden, American Institute of Physics, Electric Drives and Their Controls, Richard Crowder, Oxford Science Publications, Permanent-Magnet DC linear Motors, Amitava Basak, Oxford Science Publications, Técnica de Comando Pneumático, J.M. Mimoso, LNEC, Método Sequencial para Automatização ElectroPneumática, José Novais, Gulbenkian, Programação de Autómatos, Método Grafcet, José Novais, Fundação Calouste Gulbenkian, 2ª Edição, 1994 Controlo de sistemas: Engenharia de Controlo Moderno, K. Ogata, Prentice Hall, Control Engineering, W. Bolton, Longman Scientific & Technical, Robótica Industrial: Introduction to Robotics, JJ Craig, Prentice Hall, 1986 Modelling and Control of Robotic Manipulators, L. Sciavicco e B. Siciliano, McGraw Hill, 1994.

5 Avaliação Trabalhos práticos (30% = 7 valores). Mini-testes (15% = 3 valores): serão aleatórios e sem aviso prévio, nas aulas teóricas com duração de 15 minutos. Existirão no mínimo 3 mini-testes, um dos quais será um trabalho mais extenso para fazer em casa. Exame Final = 50% (10 valores). É obrigatória a presença em pelo menos 75% das aulas teóricas e práticas. Requisitos Cálculo, Álgebra Matricial, Transformadas de Laplace e Z. Electrónica, Instrumentação, Programação, Actuadores Industriais (pneumáticos, hidráulicos e eléctricos). Site e cãs@robotics.dem.uc.pt