EMENTÁRIO DO CURSO DE ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO - FEAU

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1 1 Faculdade de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo Curso de Engenharia de Controle e Automação EMENTÁRIO DO CURSO DE ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO - FEAU

2 2 Santa Bárbara d Oeste Dezembro de 2009 Ementário do Curso de Engenharia de Controle e Automação Álgebra Linear Matrizes. Sistemas Lineares. Espaços Vetoriais Reais. Transformações Lineares. Algoritmo e Lógica de Programação +R Desenvolvimento e implementação de algoritmos em linguagem de programação para a construção e manipulação de Vetores, Matrizes, Funções e Procedimentos. Conceitos básicos Sistemas de Informação. Algoritmo Desenvolvimento e implementação de algoritmos em linguagem de programação para a construção e manipulação de Registros, Arquivos e Ponteiros. Implementação de Sistema de Software. Análise de Viabilidade Econômica Financeira Conceitos básicos de matemática financeira, conceito de investimento, benefícios futuros, construção e projeção dos fluxos de caixa futuros. Métodos de análise de investimentos (período pay-back, valor presente liquido e taxa interna de retorno). Análises de viabilidade em aplicações de engenharia: redução de custos, modernização, expansão e substituição de equipamentos. Cálculo I Números reais. Funções reais de uma variável real. Derivação de funções de uma variável real e aplicações. Integração de funções de uma variável real e aplicações Cálculo II Funções de mais de uma variável real. Derivação de funções de mais de uma variável e aplicações. Integrais múltiplas. Cálculo III Equações diferenciais ordinárias de 1ª ordem e aplicações. Equações diferenciais lineares de 2ª ordem e aplicações.

3 3 Cálculo IV Seqüências e séries. Métodos numéricos para zeros de funções, sistemas lineares e integração. Ajuste de curvas. Cálculo Vetorial e Geometria Analítica Vetores, operações e aplicações. Retas. Planos. Cônicas. Ciência e Tecnologia dos Materiais Introdução aos materiais. Ligações interatômicas x materiais. Estrutura dos materiais. Processos de obtenção dos materiais. Propriedades dos materiais. Questões econômicas, ambientais e sociais na Ciência e Engenharia dos Materiais. Ciências Térmicas Propriedades das substâncias puras e Gás Perfeito. Primeira Lei da Termodinâmica. Segunda Lei da termodinâmica. Transferência de Calor conceitos fundamentais. Condução Unidirecional (Placa Plana e Cilíndrica), Regime Transiente: análise concentrada. Transferência de Calor por convecção: correlações empíricas aplicadas a escoamento interno e externo. Experiência: Análise concentrada. Controle Computacional de Sistemas Dinâmicos Implementação de sistemas de controles automáticos completos (sensor, atuador, condicionador de sinais e compilador). Integração de controle/instrumentação/computação. Simulação digital. Técnicas de Controle em tempo real. Introdução à identificação Paramétrica. Estudo de casos. Controle de Processos I + Estudo de Controle Clássico: Definições; Malhas de controle; Análise de regime transiente e estacionário. Estabilidade. Controle de Processos II + Lugar geométrico das Raízes. Resposta em freqüência. Variáveis de Estado. Controle de Processos III + Estratégias de controle de processos. Controle P, PI, PD e PID. Controle Cascata. Feedforward

4 4 Desenho Auxiliado por Computador 4P Influências do uso de um sistema de CAD no desenvolvimento do produto. Arquitetura e módulos dos sistemas CAD. Hardware para CAD. Interface gráfica. Representação do produto. Modelagem sólida. Esboço. Comandos 2D. Sistemas de cotas. Revolução. Furos. Cópias. Chapas e dobras. Montagem de conjuntos. Simulação cinemática de conjuntos. Vistas principais e auxiliares. Cortes. Representação de acabamentos, de solda, de tolerâncias dimensionais, de forma e de posição. Geração de documentação técnica Desenho Técnico Uso de programa computacional de desenho para o desenvolvimento de: normas, sistemas de projeções e perspectivas, convenções e construções geométricas, métodos descritivos, rebatimento, operação inversa ao rebatimento, mudança de planos, desenho de elementos de máquinas, desenho de máquinas, desenho de conjunto e detalhamento de conjunto. Economia Aplicada Conceitos fundamentais de contabilidade social. Os determinantes dos níveis de produção, emprego e renda. As políticas macro-econômicas. O balanço de pagamento e economia internacional. Eletricidade Aplicada Geração no sistema alternado senoidal. Estudo de tensão, corrente em potência nos circuitos resistivo, indutivo e capacitivo. Sistema trifásico (estudo de tensão, corrente e potência). Transformadores. Fator de potência. Racionalização do consumo de energia elétrica. Segurança dos sistemas elétricos. Dispositivos de proteção. Iluminação. Tópicos de Instalações Elétricas Eletricidade e Magnetismo Eletrostática. Campo e Potencial elétricos. Eletrodinâmica: análise de circuitos elétricos de corrente contínua. Magnetismo e Eletromagnetismo: campo magnético, magnetismo da matéria, indução eletromagnética. Eletrônica I + Física dos semicondutores. Componentes semicondutores. Diodos e transistores. Amplificadores operacionais. Conceitos e teoremas básicos de circuitos. Introdução à lógica. Portas lógicas. Famílias lógicas. Circuitos de contato, combicionais, memória, seqüenciais. Conversor analógico-digital e digital-analógico. Projeto de circuitos lógicos. Laboratório Eletrônica II + Circuitos integrados fundamentais. Elementos lógicos com memória. Contadores digitais. Famílias lógicas. Sistema de numeração. Memória ROM. Aplicação de circuitos lógicos. Aplicação de amplificadores operacionais.

5 5 Engenharia de Controle e Automação Aplicada I Projeto de um sistema de automação com características básicas de mecânica, aplicação de eletro-eletrônica, usando componentes (materiais e peças) das três áreas citadas. Levantamento dos custos de construção, baseado em lista de preços dos materiais e peças usadas. Engenharia de Controle e Automação Aplicada II Construção do sistema de automação conforme projeto desenvolvido em Engenharia de Controle e Automação Aplicada I. O sistema deve funcionar com controle simples. Engenharia de Controle e Automação Aplicada III Aplicação do controle e automação do sistema construído em Engenharia de Controle e Automação Aplicada II. Deve ser apresentada a análise de viabilidade técnica e econômica. Engenharia do Trabalho Noções básicas de segurança e higiene do trabalho. Segurança de sistemas: Gerenciamento de Riscos: Identificação e análise de riscos de processos e operação; Avaliação de riscos; Avaliação e controles de perdas um sistema. Estatística Estatística descritiva. Medidas estatísticas. Distribuições de probabilidade. Inferência estatística. Correlação linear simples. Regressão linear simples. Filosofia- Ética A filosofia e outras formas de conhecimento: senso comum, artístico, religioso, científico e tecnológico. A filosofia e a ética: moral e valores. A ética na história da filosofia. Ética e Cidadania. Física Experimental I Teoria de erros. Construção e análise de gráficos. Cinemática unidimensional e bidimensional. Aplicações das Leis de Newton. Física Experimental II Colisões. Centro de Massa. Momento de Inércia de um corpo rígido. Empuxo. Dilatação térmica e Calorimetria.

6 6 Física Geral I Mecânica: Conceitos sobre posição, velocidade e aceleração. Leis de Newton. Trabalho e Energia. Física Geral II Sistema de Partículas e Conservação do Momento Linear. Cinemática e Dinâmica da rotação. Equilíbrio do corpo rígido. Hidrostática e Hidrodinâmica. Termologia. Gestão Empresarial Organização e seus subsistemas sob o prisma da interdependência das funções: produção; finanças; marketing; recursos humanos, suprimento e logística. Estruturas organizacionais, a reengenharia e o processo de terceirização. A ação empreendedora e suas limitações, explicando o papel do gestor e suas limitações para a definição de estratégias, levando em conta a realidade ambiental. Instrumentação I + Caracterização Estática e Dinâmica de Instrumentos. Sistemas de Detecção, Transdução, e Medição. Princípios e Tipos de Sensores de Deslocamento Linear e Angular (LVDTs, Encoder Óptico, etc.). Princípios e Tipos de Sensores de Força (Strain Gauge, Sensores Piezo-elétricos, etc.). Sensores Pneumáticos. Sensores de Temperatura, Velocidade, e Vazão. Calibração e Teste. Projeto para Seleção e Aplicação de Sensores. Instrumentação II + Introdução à Aquisição de Dados. Amplificador Operacional. Filtragem. Interfaces A/D. Dispositivos para Aquisição de Dados. Instrumentação para Controle e Monitoramento. Modelos de Sistemas Rotacionais-Translacionais, Eletromecânicos, e Hidromecânico. Instrumentação III Projeto de Dispositivos para Aquisição de Dados, Monitoramento, e Controle. Introdução à Informática +R Lógica de programação; estruturas básicas de programação: seqüência, seleção e repetição; definição dos tipos de dados. Aplicativo para uso em Engenharia. Introdução à Engenharia de Controle e Automação Fundamentos da engenharia. Origem e evolução da Engenharia Mecânica, Eletrônica, de Automação (Mecatrônica). Portaria 1694 do MEC. Sistema CONFEA/CREA. Resolução do CONFEA Atribuições profissionais. de Ética. Diretrizes curriculares. Perspectivas de mercado.

7 7 Laboratório de Eletricidade Aplicada Grandezas elétricas, medidas elétricas, sistemas e instalações, componentes e equipamentos elétricos, proteção de circuitos elétricos. Circuitos de corrente continua e corrente alternada. Laboratório de Eletricidade e Magnetismo Eletrização. Mapeamento do Campo elétrico. Resistores: lei de Ohm, resistividade. Fontes e medidores elétricos. Capacitores: carga e descarga. Circuito RC. Indutores: circuitos RL. Principio de funcionamento de motor elétrico e de transformador elétrico. Leitura e Produção de Texto + Teórica: Apresentação de diferentes gêneros textuais. Texto: diferentes modos de leitura, constituição de sentido e reconhecimento do leitor implícito. Produção do gênero Comentário. Prática: Ler, analisar, identificar, escrever e refazer: resumo, resenha, exposição oral. Língua Brasileira de Sinais Estudo introdutório da Língua Brasileira de Sinais (LIBRAS): alfabeto digital, parâmetros lingüísticos e relações pronominais e verbais. O uso das Libras nos diversos contextos sociais. Atividades práticas envolvendo a língua em seu funcionamento. Máquinas Elétricas e Acionamentos Motores elétricos: motor de indução, servo-motor cc, servo-motor brushless e motor de passo. Semicondutores de potência: diodo, BJT, MOSFET, IGBT, SCR, TRIAC. Conversores de potência: retificadores controlados e não controlados, re-cortadores, inversor de freqüência, fonte chaveada. Materiais para Engenharia + Diagrama Ferro-Carbono. Classificação dos aços e ferros fundidos. Tratamentos térmicos dos aços. Tratamentos termoquímicos. Materiais Condutores, semi-condutores e isolantes. Bandas de Energia. Material de grau eletrônico. Dopagem de materiais. Ensaios mecânicos dos materiais. Metalografia. Tratamentos Térmicos. Temperabilidade. Mecânica Aplicada I Análise estática de mecanismos articulados: forças e torques. Cinemática de mecanismos articulados: posição e deslocamento com movimentos de translação e rotação. Velocidades instantâneas e acelerações instantâneas em mecanismos articulados. Análise dinâmica de mecanismos articulados: forças dinâmicas e torques.

8 8 Mecânica Aplicada II Sistemas com um grau de liberdade. Vibrações livres sem amortecimento. Movimento harmônico simples. Métodos de energia e de Newton para a determinação de freqüência. Vibrações forçadas sem amortecimento. Vibrações livres e forçadas amortecidas. Sistemas com dois ou mais graus de liberdade. Mecânica dos Fluidos Aplicada Definições e Conceitos Fundamentais. Estática dos Fluidos. Conservação de Massa. Equação de Bernoulli e Aplicações para Fluidos Ideais. Medidas nos Fluidos: Pressão, velocidade, vazão. Conceito de Perda de Carga. Escoamento em condutos Forçados. Perda de Carga Distribuída e Localizada. Experiência: Perda de Carga Distribuída e Localizada. Calibração de Placa de Orifício e Venturi. Metrologia Desenvolvimento da teoria da metrologia. Bases da metrologia. Sistemas de ajustes e tolerâncias Medidas com aparelhos mecânicos. Padrões básicos de medidas. Erros da medição. Aparelhos de medição. Desvios de forma e posição conceitos e medição. Acabamento superficial. Normalização Modelos Dinâmicos Introdução a Transforma de Laplace; Função Transferência; Modelamento matemático de sistemas dinâmicos; Simulação. Processos de Fabricação I + (Teoria) Usinagem dos Metais. Ferramentas de usinagem. Processos convencionais e não convencionais de usinagem. Metalurgia do Pó. (Prática) Processos convencionais de fabricação por usinagem. Usinagem usando Máquina CNC. Utilização de instrumentos básicos de medição. Medição de desvios geométricos de fabricação. Máquinas, equipamentos, processo e ferramental de fundição, soldagem e conformação. Processos de Fabricação II Processos de fundição. Processos de conformação mecânica. Processos de Soldagem. Processos especiais de fabricação. Projeto para a Qualidade Garantir a qualidade a partir do projeto do produto e do processo, por meio das ferramentas de planejamento (QFD, FMEA, APQP) para o alcance das expectativas dos clientes.

9 9 Química Geral Matéria: Classificações e propriedades. Estrutura atômica: Histórico e visão moderna. Periodicidade dos elementos. Interações e ligações químicas. Nomenclatura de compostos inorgânicos. Equações químicas: tipos e balanceamento de equações químicas. Estequiometria: Soluções liquidas e suas propriedades. Química Geral Experimental Normas técnicas e noções de segurança em laboratório. Equipamentos básicos de laboratório: reconhecimento e uso. Técnicas de uso rotineiro em laboratório. Análise Imediata de sistemas homogêneos e heterogêneos. Transformações físicas e químicas. Dissociação e condutividade elétrica. Velocidade de reações. Reatividade de metais e ametais. Preparo e Padronização de soluções. Determinações volumétricas. Determinação de ponto de fusão de uma substância. Determinação de densidade de sólidos, líquidos e de gases. Determinação de teor de unidade em sais. Determinação de fórmula molecular de um sal. Redes Industriais + Conceitos básicos de comunicação digital. Modelo de camadas ISO/OSI. Topologia de redes. Redes locais industriais. Principais redes de instrumentação industrial. Interligação entre redes. Componentes de uma rede industrial. Projeto de rede industrial. Arquitetura ethernet: protocolos PPP, ARP, IP,ICMP, TCP, UDP e protocolos de aplicação. Resistência dos Materiais Reações nos apoios. Diagrama de esforços solicitantes. Tensão (normal, cisalhamento, esmagamento). Diagrama Tensão x deformação (Lei de Hooke). Flexão normal simples. Torção em barras de seção transversal circular. Robótica Industrial Aplicações de Robôs; Linguagens de controle e programação; Sensoriais básicas; Planejamento e programação de robôs. Sistemas Automatizados Sistemas Produtivos. Flexibilidade. Produtividade. Manufatura Celular. Tecnologia de Grupo. Automação Rígida x Flexível. Estágios de Automação Flexível (FMC/FMS). Planejamento de Processo Auxiliado por Computador (CAPP). Sistemas de Transportes. Linhas de Transferência. Sistemas de Manipulação. Robôs. Armazéns Automatizados. Sistemas de Sensoriamento e Visão. Integração de Sistemas Sistemas Computacionais de Apoio ao Projeto, Processo e Manufatura + Engenharia simultânea; Engenharia reversa; Normas para troca de informações ( IGES, VDA, etc ), CAD/CAD, CAD/CAM, CAD/FEM; Modelamento e gerenciamento de dados do produto; Normas STEP; Análise no projeto ( Ex: FEM ); Sistemas de planejamento automático do processo (CAPP); Programação NC auxiliado por computador (CAM); Construção e detalhamento de uma peça complexa; geração e análise do programa NC.

10 10 Sistemas de Atuação I Sistemas Pneumáticos e Hidráulicos: Aplicações, simbologia, dimensionamento e seleção de válvulas e atuadores. Circuitos Pneumáticos e Hidráulicos fundamentais, aplicações práticas. Geração e distribuição de ar comprimido: dimensionamento, características construtivas. Sistemas de Atuação II Tubulações industriais. Classificação das máquinas hidráulicas: Máquinas operatrizes hidráulicas, Máquinas motrizes hidráulicas. Seleção de Bombas Hidráulicas de deslocamento positivo. Seleção de Bombas Hidráulicas de Fluxo. Curvas de operação. Ponto de operação relativamente ao encanamento. Cavitação. Sistemas Digitais + Arquitetura de computadores. Processadores. Co-processadores. Controladores. Subrotinas. Interrupção, entradasaída, endereçamento. Software de sistemas digitais (assembly). Sistemas Mecânicos Metodologia e Tecnologias de Projeto. Noções de elementos de máquinas e conjuntos de transmissão de movimentos. Sistemas Supervisórios Conceitualização de um sistema SCADA e Interfaces homem-máquina (IHM). Telas: Desenho de telas, Tags, Gráficos, Navegação entre telas. Gerenciamento de alarmes. Banco de Dados. Controle de acesso e segurança. Comunicação em rede: Redundância, Acesso pela internet. Comunicação com CLP. Integração com software MES e ERP. Sociologia Temas da Sociologia contemporânea: globalização, neoliberalismo e a questão das desigualdades sociais. Técnicas de Comando + Introdução a circuitos lógicos. Álgebra Booleana. Circuitos elétricos de controle e de potência, lógica de relé. Lógica de sequencialização. Controladores lógicos programáveis: Variáveis internas, programação, condicionamento de sinais discretos e analógicos, integração com elementos de campo. Tecnologia e Meio Ambiente Riscos tecnológicos e influências ambientais associadas à dinâmica das sociedades contemporâneas. Influencias ambientais associadas às conversões e ao uso de energia. Recursos naturais renováveis e não-renováveis. Tecnologias e processos de controle da poluição ambiental.

11 11 Teologia e Cultura A teologia enquanto uma sistematização de um fenômeno religioso. A religião enquanto uma experiência de uma dimensão de fé. A fé enquanto uma construção da cultura. A cultura como uma busca diante do mistério. O mistério como provocação à inventividade corpórea. Tópicos de Controle Avançado Noções de Inteligência Artificial. Controladores Nebulosos. Noções de redes neurais. Tópicos de Gestão da Produção Análise e organização do trabalho. Estudos de tempos e métodos. Planejamento e controle da produção. Planejamento da produção industrial. Tópicos em Mecatrônica Assuntos relacionados às tecnologias avançadas de controle e automação. Trabalho de Graduação I Metodologia de Pesquisa em Tecnologia. O projeto de pesquisa e as etapas da elaboração do trabalho monográfico. Definição do tema de trabalho. Elaboração do Plano de Trabalho. Pesquisa bibliográfica da área de estudo. Trabalho de Graduação II 6TR Aprofundamento da Pesquisa bibliográfica específica do tema; Elaboração dos capítulos referentes à fundamentação teórica com base no Plano de Trabalho elaborado durante o Trabalho de Graduação I. Trabalho de Graduação III 8TR Elaboração da proposta ou estudo de caso; Obtenção e avaliação dos resultados; Apresentação do trabalho final; Elaboração de artigo científico com base no trabalho desenvolvido.