Aula 01 automação e controle

1. UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
CURSO: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
Profª Danielle Casillo

2. Nome: Automação e Controle
Créditos: 4 – 60 horas
Período: 2010.2
Horário: quartas e sextas das 20:40 às 22:20Horário: quartas e sextas das 20:40 às 22:20
Professora: Danielle Simone S. Casillo
Página: www.ufersa.edu.br
Sigaa: www.sig.ufersa.edu.br
Contato: danielle@ufersa.edu.br
Aula 01 - Introdução à Automação 2

3. Proporcionar ao estudante de Ciência da
Computação as tecnologias de
desenvolvimento para automação,
programação de Controladores Lógicosprogramação de Controladores Lógicos
Programáveis (CLP) e Sistemas
Supervisórios permitindo-lhe atuar sobre
estes sistemas de forma corretiva ou para
execução de melhorias, bem como no
desenvolvimento de novas aplicações.
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4. Introduzir os conceitos de automação e controle;
Introduzir a linguagem de programação Grafcet e ladder
e desenvolver aplicações práticas;
Conhecer a ferramenta SPDSW para desenvolvimento de
aplicações industriais;aplicações industriais;
Aplicar os recursos da ferramenta SPDSW de maneira
correta e otimizada;
Implementar a comunicação do software com sistemas
equipamentos de automação (CLPs, Interface Homem
Máquina - IHM, etc.);
Desenvolver aplicações (sistemas supervisórios) para
interface com sistema controlado por CLP.
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5. Ensino:
Aulas teóricas, práticas e trabalhos usando kits de
treinamento em CLP e IHM.
Avaliação:
Trabalhos escritos e de laboratório
Experiências práticasExperiências práticas
Provas escritas e/ou práticas
Data das avaliações:
17/09/2010 - 1ª avaliação
22/10/2010 - 2ª avaliação
26/11/2010 - 3ª avaliação
01/12/2010 – Reposição
08/12/2010 - 4ª avaliação
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6. Primeira Unidade:
Introdução
Automação Industrial: objetivos, histórico;
Introdução ao CLP: definição, histórico,Introdução ao CLP: definição, histórico,
aplicações, componentes e linguagens de
programação;
Método Grafcet-SFC: conceitos básicos, regras de
transição e aplicações;
Introdução à linguagem Ladder;
Experiências introdutórias.
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7. Segunda Unidade:
CLP ZTK 900 – HI Tecnologia
Características básicas;
Software de programação SPDSW;Software de programação SPDSW;
Linguagem Ladder: instruções básicas,
instruções matemáticas, instruções lógicas e
experiências.
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8. Terceira Unidade:
Sistemas Supervisórios
Introdução
Interface Homem MáquinaInterface Homem Máquina
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9. BÁSICA:
Notas de aulas (SIGAA)
Automação Aplicada – Descrição e
Implementação de Sistemas
Sequenciais com PLCs. MarceloSequenciais com PLCs. Marcelo
Georgini. 9ª Edição. Ed. Érica. 2009.
COMPLEMENTAR:
Controladores Lógicos Programáveis -
Sistemas Discretos. Claiton M. Franchi e
Valter L. A. de Camargo. 2ª Edição. Ed.
Érica. 2009.
Automação Industrial. Francesco
Prudente. 1ª Edição. Ed. LTC. 2010.
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10. É um conceito amplo que pode ser aplicado
em qualquer ambiente, seja predial,
comercial ou industrial.
Baseia-se
Aula 01 - Introdução à Automação 10
Baseia-se
fundamentalmente na
aplicação de
dispositivos que visam
substituir o trabalho
braçal, insalubre ou
repetitivo.

11. A palavra automação está diretamente ligada ao
controle automático, ou seja ações que não
dependem da intervenção humana.
Este conceito é discutível pois a “mão do homem”
sempre será necessária, pois sem ela não seria
possível a construção e implementação dos processos
automáticos.
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12. Historicamente, o surgimento da automação
está ligado com a mecanização.
O objetivo era sempre o mesmo, o de
simplificar o trabalho do homem.simplificar o trabalho do homem.
Aula 01 - Introdução à Automação 12
Nos tempos modernos,
entende-se por automação
qualquer sistema apoiado
em microprocessadores
que substitua o trabalho
humano.

13. A história da automação industrial começa
na década de 20 quando Henry Ford cria a
linha de produção para a fabricação de
automóveis.automóveis.
Porém, o grande impulso para a automação
se deu com o aparecimento dos transistores
na década de 60.
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14. Até então, tal programação era feita utilizando relés, e a
complexidade dos processos produtivos envolvidos
exigia, instalações em painéis de controle com centenas
de relés.
Além de uma operacionalidade muito baixa, existiamAlém de uma operacionalidade muito baixa, existiam
outros problemas:
alto consumo de energia;
difícil manutenção;
modificações de comandos dificultados e onerosos com muitas
alterações na fiação;
ocasionando número de horas paradas;
dificuldades em se manter a documentação atualizada dos
esquemas de comando modificados.
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15. No final da década de 60, surgiu o Controlador
Lógico Programável.
Seu desenvolvimento foi incentivado pela GM,
que enfrentava problemas com a programação
de sua linha de produção.
que enfrentava problemas com a programação
de sua linha de produção.
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16. Automação industrial é muito aplicada para
melhorar a produtividade e qualidade nos
processos considerados repetitivos, estando
presente no dia-a-dia das empresas.
A automação industrial pode ser definida
como um conjunto de técnicas destinadas a
tornar automáticos vários processos na
indústria, substituindo o trabalho muscular
e mental do homem por equipamentos
diversos.
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17. O conceito de automação varia com o
ambiente e experiência da pessoa envolvida.
Para uma dona de casa, a máquina de lavar
roupa ou lavar louça.roupa ou lavar louça.
Para um empregado da indústria
automobilística, pode ser um robô.
Para uma pessoa comum, pode ser a
capacidade de tirar dinheiro do caixa
eletrônico.
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18. Classificação da Automação
Automação Industrial
Automação Comercial
Automação PredialAutomação Predial
Automação Residencial
Automação Bancária
Automação Agrícola
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19. Qualquer grandeza física pode ser controlada;
Controle manual
operador presente;
válvulas, alavancas, chaves, ...válvulas, alavancas, chaves, ...
que produz alterações naquela variável
Produção seriada
início da industrialização
produção composta por etapas ou estágios
máquinas específicas a determinada aplicação
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20. ... com o passar do tempo ...
valorização do trabalhador
a máquina passou a fazer o trabalho mais pesado
o homem, a supervisioná-lao homem, a supervisioná-la
Controle
automático: as funções do operador é realizada
por um equipamento
automático por realimentação: age sobre o
elemento de controle, baseando-se em informações
de medida da variável controlada
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21. O conceito de automação inclui a idéia de
usar a potência elétrica ou mecânica para
acionar algum tipo de máquina.
Deve acrescentar à máquina algum tipo de
inteligência para que ela execute sua tarefa
de modo mais eficiente e com vantagens
econômicas e de segurança.
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22. Tecnologia Integradora:
Eletrônica: Hardware
Mecânica: Atuadores
Inteligência: Software (Informática)Inteligência: Software (Informática)
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23. Sensores
fornecem informações sobre o sistema
entradas do controlador
indicam variáveis como temperatura, pressão, ...
AtuadoresAtuadores
agem a partir do processamento das informações
coletadas pelos sensores
tipos: magnéticos, hidráulicos, pneumáticos, elétricos
Controlador
aciona os atuadores levando em conta o estado das
entradas (sensores)
instruções do programa inserido em sua memória
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24. Automatizar um sistema, tornou-se muito
mais viável à medida que a Eletrônica
avançou.
Com este avanço, o controlador, os sensoresCom este avanço, o controlador, os sensores
e os atuadores passaram a funcionar em
conjunto, transformando processo em um
sistema automatizado, onde o próprio
controlador toma decisões em função da
situação dos sensores e aciona os atuadores.
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25. Com o avanço da eletrônica....
memórias ganharam maior capacidade de
armazenamento
os circuitos lógicos tornaram-se mais rápidos
microcontroladoresmicrocontroladores
a lógica de acionamento pode ser
desenvolvida através de software, que
determina ao controlador a seqüência de
acionamento a ser desenvolvida. Este tipo de
alteração da lógica de controle caracteriza um
sistema flexível.
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26. Existem, basicamente, dois segmentos da
automação industrial, segundo a
manipulação das variáveis a serem
controladas.controladas.
Controle de Processo do tipo contínuo
(Controle de Processos, Controle
Regulatório)
Controle do tipo discreto (Controle
Discreto).
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27. Processos discretos
Indústrias manufatureiras de fabricação por
lote
Ex: indústria automobilísticaEx: indústria automobilística
Processos contínuos
Indústrias de processo de manipulação
Ex: indústria química, farmacêutica,
petroquímica
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28. A forma básica de programação é oriunda
da lógica de programação dos diagramas
elétricos a relés.
Próprio para ambientes industriais, os
controladores realizam uma rotina cíclica de
operação, o que caracteriza seu princípio de
funcionamento, e operam apenas variáveis
digitais, efetuando controle discreto.
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29. Quando os equipamentos manipulam
variáveis analógicas.
Efetuam técnicas de ação de controle dos
mais diversos tipos:mais diversos tipos:
Proporcional – Integral – Derivativo (PID)
Adaptativo (não linear)
Lógica Fuzzy (lógica nebulosa)
Controle Preditivo
entre outros ....
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30. Avanço das técnicas de transmissão;
Salas de controle distribuídas geograficamente foram
interligadas e conectadas a uma única central de
supervisão;
Controle Hierárquico - > Distribuído;Controle Hierárquico - > Distribuído;
Surge então o Sistema Digital de Controle
Distribuído – SDCD;
Padronização dos equipamentos (sensores, controle e
atuação nos mais diferentes níveis).
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31. Aula 01 - Introdução à Automação 31

32. Aula 01 - Introdução à Automação 32

33. Qualidade
controle de qualidade eficiente.
compensação automática de deficiências do processo.
Flexibilidade
facilidade e rapidez nas alterações nos parâmetros dos
processos.processos.
Produtividade
uso eficiente da matéria prima, energia, equipamentos e
instalações.
Viabilidade técnica
execução de operações impossíveis de se realizar por métodos
convencionais (processamento imediato de informações,
limitações o homem, condições desumanas de trabalho).
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34. Estudar sistemas automatizados até o nível do
elemento “controlador”.
Devido a esta grande variedade de conhecimentos,
como já dito anteriormente, o foco deste curso serácomo já dito anteriormente, o foco deste curso será
na programação dos Controladores Lógico
Programáveis (CLPs) que são o cérebro de todo o
processo.
A Automação Industrial compreende um campo de
atuação amplo e vasto.
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35. A disciplina de Instrumentação: tem o objetivo
de estudar cada elemento sensor ou atuador,
seus funcionamentos.
Para os atuadores, só para os motores de
indução, existe uma grande quantidade de
Para os atuadores, só para os motores de
indução, existe uma grande quantidade de
bibliografia disponível, e ainda tem-se os
Motores de Passo e os Servomotores.
A cadeia de automação ainda consiste na
comunicação de dados entre os elementos, o
que leva um estudo a parte das Redes
Industrias.
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36. Benefícios
Redução de custos
Aumento da produtividade
Reduz a exposição de trabalho monótonos,Reduz a exposição de trabalho monótonos,
repetitivos e até mesmo perigosos
Mais tempo livre
Aumento de salários
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37. Benefícios
Na regularidade da qualidade de um
produto
Na economia de energiaNa economia de energia
Flexibilidade
Segurança de funcionamento
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38. Problemas
Experiência de um empregado tem vida
curta
Fim de alguns tipos de emprego (ex.Fim de alguns tipos de emprego (ex.
telefonista)
Problemas sociais e psicológicos em
decorrência da submissão ao ritmos das
máquinas
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39. AUTOMAÇÃO
GERAGERA
DESEMPREGO?
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