Aula 01 automação e controle

11
Introdução à AutomaçãoIntrodução à Automação
e Controlee Controle

22
RoteiroRoteiro
A automação em nossas vidasA automação em nossas vidas
A automação no meio produtivoA automação no meio produtivo
Características e Conceitos daCaracterísticas e Conceitos da
AutomaçãoAutomação
Aspectos da automaçãoAspectos da automação
Arquitetura da Automação IndustrialArquitetura da Automação Industrial
Razões para Automação IndustrialRazões para Automação Industrial
Variedades de AutomaçãoVariedades de Automação
ConclusãoConclusão

33
Objetivo: Facilitar nossasObjetivo: Facilitar nossas
vidasvidas
Automação no dia-a-Automação no dia-a-
diadia

Em casa:Em casa:
Lavando roupaLavando roupa
Esquentando leiteEsquentando leite
Abrindo o portãoAbrindo o portão
Lavando louçaLavando louça

Na rua:Na rua:
Sacando dinheiroSacando dinheiro
Dirigindo pelas ruasDirigindo pelas ruas

44

No trabalho:No trabalho:
Registrando o pontoRegistrando o ponto
Programando um robôProgramando um robô
Recebendo matéria-primaRecebendo matéria-prima
Estocando produtoEstocando produto
acabadoacabado
Fazendo controle deFazendo controle de
qualidadequalidade
Controlando temperaturaControlando temperatura
de uma tanque de águade uma tanque de água
Controlando aControlando a
temperatura do escritóriotemperatura do escritório
Acionando o sistema deAcionando o sistema de
combate à incêndiocombate à incêndio

55

No lazer:No lazer:
Comprando um refrigeranteComprando um refrigerante
Caminhando numa esteiraCaminhando numa esteira
Assistindo um filmeAssistindo um filme
Jogando um videogameJogando um videogame

66
Objetivos:Facilitar os processos produtivosObjetivos:Facilitar os processos produtivos
Componentes básicosComponentes básicos

SensoriamentoSensoriamento

Comparação e controleComparação e controle

AtuaçãoAtuação
Automação industrial = sistema otimizadoAutomação industrial = sistema otimizado

Menor custoMenor custo

Maior quantidadeMaior quantidade

Menor tempoMenor tempo

Maior qualidade (precisão)Maior qualidade (precisão)

77
Qualidade = garantir umaQualidade = garantir uma
produção com as mesmasprodução com as mesmas
características e altacaracterísticas e alta
produtividadeprodutividade
Automação no meio ambienteAutomação no meio ambiente

Cumprimento de novas normasCumprimento de novas normas

Sistemas de controle deSistemas de controle de
efluentesefluentes

Sistemas de controle de gasesSistemas de controle de gases

88
Automação nas indústriasAutomação nas indústrias

Importância para sobrevivência dasImportância para sobrevivência das
indústrias.indústrias.

Garante a competição no mercadoGarante a competição no mercado
globalizadoglobalizado

Substitui o HomemSubstitui o Homem
Tarefas repetitivasTarefas repetitivas
Ambientes perigososAmbientes perigosos
Ambientes insalubresAmbientes insalubres
Grande esforço físicoGrande esforço físico

99
Transforma a estrutura daTransforma a estrutura da
força de trabalhoforça de trabalho

QualitativamenteQualitativamente

QuantitativamenteQuantitativamente

Exige treinamentoExige treinamento

Qualificação da força deQualificação da força de
trabalhotrabalho

Melhoria das condições deMelhoria das condições de
trabalhotrabalho

1010
Desafio: Inserir o homem no contexto daDesafio: Inserir o homem no contexto da
automatização sem traumatismo, semautomatização sem traumatismo, sem
desemprego, tendo somente um saldodesemprego, tendo somente um saldo
positivo.positivo.
““O risco que se corre ao se introduzirO risco que se corre ao se introduzir
novas tecnologias é menor do que aquelenovas tecnologias é menor do que aquele
que se corre ao não introduzi-las”que se corre ao não introduzi-las”

1111
Sistemas automatizados, algumas vezes,Sistemas automatizados, algumas vezes,
sãosão extremamente complexosextremamente complexos porém, seporém, se
observarmos suas partes, veremos queobservarmos suas partes, veremos que
seus subsistemas possuemseus subsistemas possuem
características comuns e decaracterísticas comuns e de simplessimples
entendimentoentendimento..

1212
PERGUNTA :PERGUNTA :
O que é preciso para construirO que é preciso para construir
um prédio de 50 andares?um prédio de 50 andares?

1313
RESPOSTA:RESPOSTA:
Tijolo, concreto (areia, cimento,Tijolo, concreto (areia, cimento,
cal e pedras) e ferragemcal e pedras) e ferragem..

1414
Características e Conceitos da AutomaçãoCaracterísticas e Conceitos da Automação
Controle de temperatura de um aquárioControle de temperatura de um aquário

1515
Objetivo: manter a água em torno de 25ºCObjetivo: manter a água em torno de 25ºC

1616
Prensa de alavancaPrensa de alavanca
Botões de segurançaBotões de segurança

1717
Cadeia de comandoCadeia de comando
Entrada
de sinais
Processamento
de sinais
Conversão
de sinais
Saída
de sinais

1818
Tipos de controle na automaçãoTipos de controle na automação

Controle DinâmicoControle Dinâmico
Automação Industrial de Controle deAutomação Industrial de Controle de
processos (automação contínua)processos (automação contínua)

Controle LógicoControle Lógico
Automação Industrial de manufaturaAutomação Industrial de manufatura
(automação discreta)(automação discreta)

1919
Controle dinâmicoControle dinâmico

Utiliza medidas das saídas do sistema aUtiliza medidas das saídas do sistema a
fim de melhorar o seu desempenhofim de melhorar o seu desempenho
operacional, através deoperacional, através de realimentação.realimentação.
Incalculável poder tecnológicoIncalculável poder tecnológico
Aperfeiçoamento de processosAperfeiçoamento de processos
VelocidadeVelocidade
PrecisãoPrecisão

2020
Controle lógicoControle lógico

Utiliza sinais sempre discretos em amplitude,Utiliza sinais sempre discretos em amplitude,
geralmente binários e operações nãogeralmente binários e operações não
lineares.lineares.
Circuitos (elétricos, hidráulicos, pneumáticos etc)Circuitos (elétricos, hidráulicos, pneumáticos etc)
Variáveis binárias ( 0 ou 1)Variáveis binárias ( 0 ou 1)
Circuitos deCircuitos de Redes lógicas:Redes lógicas:

combinatóriascombinatórias

seqüenciaisseqüenciais

2121

Redes lógicas combinatóriasRedes lógicas combinatórias (sem memórias(sem memórias
nem temporizações)nem temporizações)
Projeto com álgebra booleanaProjeto com álgebra booleana
Descrever, analisar e simplificar com auxílio deDescrever, analisar e simplificar com auxílio de
Tabelas da verdade e Diagramas de relésTabelas da verdade e Diagramas de relés

2222

Redes lógicas seqüenciaisRedes lógicas seqüenciais (memória,(memória,
temporizadores e entrada de sinais)temporizadores e entrada de sinais)
Teoria dos autômatosTeoria dos autômatos
Redes de PetriRedes de Petri
Cadeias de MarkovCadeias de Markov
Simulação em computadorSimulação em computador

2323
Etimologia:Etimologia:
Da palavraDa palavra AutomationAutomation (1960)(1960)

Participação do computador no controle automáticoParticipação do computador no controle automático
industrial.industrial.
Definição:Definição:
““Qualquer sistema,Qualquer sistema, apoiado em computadoresapoiado em computadores,,
que substitui o trabalho humano, visandoque substitui o trabalho humano, visando
soluções rápidas e econômicas para atingir ossoluções rápidas e econômicas para atingir os
objetivos da indústria, dos serviços ou bemobjetivos da indústria, dos serviços ou bem
estar”estar”

2424
Computadores especializadosComputadores especializados
(Controladores Programáveis)(Controladores Programáveis)

Controle lógicoControle lógico

Controle dinâmicoControle dinâmico

Simples reprogramaçõesSimples reprogramações

2525
Computadores de ProcessoComputadores de Processo

Coletar informações do processo para criarColetar informações do processo para criar
um modelo matemáticoum modelo matemático

Sintetizar leis de controle ótimoSintetizar leis de controle ótimo

Simular desempenhosSimular desempenhos

Implantar leis de controleImplantar leis de controle

Facilitar interfaces com supervisoresFacilitar interfaces com supervisores

2626
Implantação de sistemas interligados porImplantação de sistemas interligados por
redes de comunicação (Auxiliar aredes de comunicação (Auxiliar a
supervisão de problemas)supervisão de problemas)

Sistemas supervisóriosSistemas supervisórios

Interfaces homem-máquina (IHM)Interfaces homem-máquina (IHM)

Controladores programáveisControladores programáveis

Controle baseado em PCControle baseado em PC

2727
Necessidades da indústria:Necessidades da indústria:

Maior nível de qualidadeMaior nível de qualidade

FlexibilidadeFlexibilidade

Menores custosMenores custos

Menores perdas de materiaisMenores perdas de materiais

Menor custo de capitalMenor custo de capital

Maior controle das informações do processoMaior controle das informações do processo

Melhor PCPMelhor PCP

2828
Principal componente:Principal componente:

CLP’s (CLP’s (controladores lógicos programáveis) -controladores lógicos programáveis) -
19681968
Memória programável para instruçõesMemória programável para instruções
Energização / desenergizaçãoEnergização / desenergização
TemporizaçãoTemporização
ContagemContagem
SequenciamentoSequenciamento
Operações matemáticasOperações matemáticas
Manipulação de dadosManipulação de dados

2929
Arquitetura da AutomaçãoArquitetura da Automação
IndustrialIndustrial

3030
Nível 1: Chão deNível 1: Chão de
fábricafábrica

Máquinas, dispositivos,Máquinas, dispositivos,
componentescomponentes

Ex.: Linhas e máquinasEx.: Linhas e máquinas
CLP’S, Comandos, máquinas
Motores, Inversores, I/O’s

3131
Nível 2: SupervisãoNível 2: Supervisão

Informações dos nível 1Informações dos nível 1

IHM’sIHM’s

Ex.: Sala de supervisãoEx.: Sala de supervisão
Supervisão e IHM

3232
Nível 3: controle doNível 3: controle do
processo produtivoprocesso produtivo

Banco de dadosBanco de dados

ÍndicesÍndices

RelatóriosRelatórios

CEPCEP

Ex.: Avaliação e CQEx.: Avaliação e CQ
em processoem processo
alimentícioalimentício
Controle do ProcessoControle do Processo
ProdutivoProdutivo

3333
Nível 4: PlanejamentoNível 4: Planejamento
do processodo processo

Controle de estoquesControle de estoques

LogísticaLogística

Ex.: Controle deEx.: Controle de
suprimentos esuprimentos e
estoques em funçãoestoques em função
da sazonalidade deda sazonalidade de
uma indústria deuma indústria de
tecidostecidos
PlanejamentoPlanejamento
Do ProcessoDo Processo

3434
Nível 5:Nível 5:
Administração dosAdministração dos
recursos financeiros,recursos financeiros,
vendas e RH.vendas e RH.
GerênciamentoGerênciamento
GeralGeral

3535
ArquiteturaArquitetura
dada

3636
Razões para Automação IndustrialRazões para Automação Industrial
Repetibilidade e maior qualidade na produçãoRepetibilidade e maior qualidade na produção
Realização de tarefas impossíveis ouRealização de tarefas impossíveis ou
agressivas ao homemagressivas ao homem
Rapidez de resposta ao atendimento daRapidez de resposta ao atendimento da
produçãoprodução
Redução dos custos de produçãoRedução dos custos de produção
Restabelecimento mais rápido do sistemaRestabelecimento mais rápido do sistema
produtivoprodutivo
Redução de áreaRedução de área
Possibilidade de sistemas interligadosPossibilidade de sistemas interligados

3737
Variedades da AutomaçãoVariedades da Automação
Segundo grau de complexidade e meiosSegundo grau de complexidade e meios
de realização físicade realização física

Automações especializadas (menorAutomações especializadas (menor
complexidade)complexidade)

Grandes sistemas de automação (maiorGrandes sistemas de automação (maior

Automações Industriais de âmbito localAutomações Industriais de âmbito local
( média complexidade)( média complexidade)

3838
Automações especializadas (menorAutomações especializadas (menor

Ex.: Interna aos aparelhos eletrônicos,Ex.: Interna aos aparelhos eletrônicos,
telefones, eletrodomésticos, automóveis.telefones, eletrodomésticos, automóveis.

MicroprocessadoresMicroprocessadores

Programação em linguagem de máquinaProgramação em linguagem de máquina

Memória ROMMemória ROM

3939
Grandes sistemas de automação (maiorGrandes sistemas de automação (maior

Ex.: Controladores de vôos nos aeroportos,Ex.: Controladores de vôos nos aeroportos,
controle metroviário, sistemas militares.controle metroviário, sistemas militares.

Programação comercial e científica emProgramação comercial e científica em
softwaresoftware de tempo realde tempo real

4040
Automações Industriais e de serviços deAutomações Industriais e de serviços de
âmbito local (média complexidade)âmbito local (média complexidade)

Ex.: Transportadores, processos químicos,Ex.: Transportadores, processos químicos,
térmicos, gerenciadores de energia e detérmicos, gerenciadores de energia e de
edifícios.edifícios.

CLP’s isolados ou em redesCLP’s isolados ou em redes

4141
ConclusãoConclusão
Automação de média complexidade é oAutomação de média complexidade é o
foco do nosso curso!foco do nosso curso!

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