2. Sistemas de Produção e Conceitos de Sistemas de Controle

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1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS CCT DEPARTAMENTO DE ENG. DE PRODUÇÃO E SISTEMAS - DEPS INFORMÁTICA INDUSTRIAL IFD 2. Sistemas de Produção e Conceitos de Sistemas de Controle Igor Kondrasovas

2 Pirâmide da Automação Fonte: 2

3 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG 3

4 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG 4

5 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG 5

6 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG 6

7 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG 7

8 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG 8

9 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG 9

10 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG WMS: Warehouse Management System 10

11 Campos de Atuação APC: Advanced Process Control Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG 11

12 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG PIMS: Process Information Management System 12

13 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG 13

14 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG 14

15 Campos de Atuação SCM: Supply Chain Management Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG 15

16 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG APS: Advanced Planning and Scheduling 16

17 Campos de Atuação Fonte: material de aula do prof. Constantino Seixas Filho - UFMG 17

18 Sistema Combinação de componentes que atuam conjuntamente e realizam um certo objetivo. 18

19 Controle Manual Comando feito por operadores. Ex: usinagem (torneiro mecânico) Ainda bastante usado em cadeias de produção em massa. Vantagem: flexibilidade para aumento da produção Desvantagem: garantia de qualidade depende do fator humano 19

20 Controle Automático A automação depende de instrumentos de medida para modificar as variáveis do processo. Quanto mais precisos e rápidos forem os resultados das medidas, mais precisos poderão ser os ajustes feitos pelo controlador do processo. Atualmente com a utilização dos computadores pode-se controlar uma planta inteira de um determinado processo com poucas pessoas e obter altos níveis de eficiência e baixo custo. Permite uma maior confiabilidade ao sistema. Fonte: material de aula do prof. Hélio Padilha - UFPR 20

21 Controle Automático O controle automático tem representado um papel vital no avanço da engenharia e da ciência, além de sua extrema importância em sistemas de veículos espaciais, mísseis guiados, pilotagem de aviões robóticos e outros mais. O controle automático tornou-se uma parte importante e integral dos modernos processos industriais e de fabricação. Fonte: Sistemas de Controle Modernos (Dorf e Bishop) 21

22 Sistemas de Controle em Malha Aberta Um sistema em que a saída não tem nenhum efeito sobre a ação de controle. Em outras palavras, em um sistema de controle em malha aberta a saída não é medida nem realimentada para comparação com a entrada. Sistema de controle de velocidade de uma mesa rotativa a malha aberta (sem retroação) e seu modelo em diagrama de blocos. Fonte: Sistemas de Controle Modernos (Dorf e Bishop) 22

23 Sistemas de Controle em Malha Fechada (ou Realimentado) Um sistema que mantém uma relação prescrita entre a saída e alguma entrada de referência comparando-as e utilizando a diferença como um meio de controle. Sistema de controle de velocidade de uma mesa rotativa a malha fechada e seu modelo em diagrama de blocos. Fonte: Sistemas de Controle Modernos (Dorf e Bishop) 23

24 Servossistema (ou Servomecanismo) Um servossitema é um sistema de controle realimentado que controla alguma posição mecânica, velocidade ou aceleração. Portanto, os termos servossistema e sistema de controle de posição (ou de velocidade ou de aceleração) são sinônimos. Servomotor 24

25 Perturbações (ou Distúrbios) Uma perturbação é um sinal que tende a aftar adversamente o valor da saída do sistema. 25

26 Malha Fechada x Malha Aberta Nos sistemas em malha fechada, o uso da realimentação torna a resposta do sistema relativamente insensível a distúrbios externos; Para os sistemas nos quais as entradas são conhecidas antecipadamente e não há distúrbios no sistema, é aconselhável usar o controle em malha aberta (mais simples, menor custo); Os sistemas de controle em malha fechada possuem vantagens somente quando distúrbios imprevisíveis e/ou variações imprevisíveis nos componentes do sistema estão presentes; O número de componentes usados em um sistema de controle em malha fechada é maior do que o de um correspondente em malha aberta; O sistema de controle em malha fechada é mais difícil de projetar, e possui geralmente custo e potência mais altos. 26

27 Exemplo: Controle de Temperatura de um Forno 27

28 Ações Básicas de Controle Controladores de duas posições ou liga-desliga (On-Off): - O elemento atuante possui apenas 2 posições fixas; - Simples e barato, muito utilizado; - É empregado em sistemas que possuem dinâmica lenta, tal como em sistemas térmicos; - Utiliza-se a histerese para evitar desgaste e redução de vida útil devido ao chaveamento ininterrupto. Ação de controle: Diagrama de blocos: Exemplo: Controle de nível de água em um tanque 28

29 A Evolução Uma malha/operador Fonte: Cláudio Makarovski [Emerson] 29

30 A Evolução Algumas malhas/operador Fonte: Cláudio Makarovski [Emerson] 30

31 A Evolução Várias malhas/operador Fonte: Cláudio Makarovski [Emerson] 31

32 A Evolução As Salas de Controle Fonte: Cláudio Makarovski [Emerson] 32

33 A Evolução Dezenas de Malha/Operador Fonte: Cláudio Makarovski [Emerson] 33

34 A Evolução Centenas de Malha/Operador Fonte: Cláudio Makarovski [Emerson] 34

35 A Evolução Estado da Arte Fonte: Mauell 35

36 A Evolução Estado da Arte Fonte: Mauell 36

37 Centro de Comando Fonte: Atan 37

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