2. HISTÓRICO E DEFINIÇÃO DA AUTOMAÇÃO
Etimologia:
Da palavra Automation (1960), buscava enfatizar a
participação do computador no
controle automático industrial.
Definição atual:
“Qualquer sistema, apoiado em computadores, que
substitui o trabalho humano, em
favor da segurança das pessoas, da qualidade
dos produtos, rapidez da produção ou da
redução de custos, assim aperfeiçoando os
complexos objetivos das indústrias, dos serviços
ou bem estar” (Moraes e Castrucci, 2007).
3. A AUTOMAÇÃO NAS ATIVIDADES HUMANAS
Nas residências: nas lavadoras de roupas e de louças
automáticas; nos micro-ondas; nos
controles remotos de portões de garagem, etc.
Na rua: nos caixas de bancos automáticos; nos
controladores de velocidades de automóveis; nos trens do
metrô; nos cartões de crédito, etc.
No trabalho: nos registradores de ponto automático; nos robôs
industriais; no recebimento de matéria-prima através de um
sistema automático de transporte de carga; na
armazenagem do produto final num depósito automatizado;
no controle de qualidade através de sistemas de medição e
aferição; no controle de temperatura ambiente ou de uma
coluna de fracionamento de petróleo; nos sistemas de combate
à incêndios, etc.
No lazer: em máquinas automáticas de refrigerantes ; em
esteiras automáticas de academia; nos aparelhos de
reprodução de vídeo ou DVD players; nos videogames, etc.
4. A AUTOMAÇÃO NO MEIO PRODUTIVO
“O processo industrial constitui-se na aplicação do
trabalho e do capital para transformar
a matéria-prima em bens de produção e
consumo, por meios e técnicas de controle,
obtendo valor agregado ao produto, atingindo o
objetivo do negócio”.
Processo Industrial Contínuo: Quando a maioria das
variáveis de controle é manipulada são
na forma contínua, ou analógica. (Indústria Química,
farmacêutica...)
Processo Industrial Discreto: Quando a maioria das
variáveis de controle é manipulada na
forma discreta ou digital.
5. CARACTERÍSTICAS E CONCEITOS DA
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
“A Automação é um conceito e um conjunto de técnicas
por meio das quais se
constroem sistemas ativos capazes de atuar com eficiência
ótima pelo uso de informações recebidas do meio sobre o qual
atuam.”
Na Automação Industrial se reúnem três grandes áreas da
engenharia:
1. A mecânica, através das máquinas que possibilitam
transformar matérias primas em produtos “acabados”.
2. A engenharia elétrica que disponibiliza os motores, seus
acionamentos e a eletrônica indispensável para o controle e
automação das malhas de produção;
3. A informática que através das arquiteturas de bancos de
dados e redes de comunicação permitem disponibilizar as
informações a todos os níveis de uma empresa.
6. CARACTERÍSTICAS E CONCEITOS DA
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Assim, a automação, tão presente nas atividades
humanas, está presente também nos
processos industriais, com o mesmo objetivo básico,
que é facilitar os processos produtivos,
permitindo produzir bens com :
• menor custo;
• maior quantidade;
• menor tempo;
• maior qualidade
7. CARACTERÍSTICAS E CONCEITOS DA
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Olhando por este aspecto, vemos que a automação está
intimamente ligada aos sistemas de qualidade, pois é ela que
garante a manutenção de uma produção sempre com as mesmas
características e com alta produtividade, visando atender o cliente
num menor prazo, com preço competitivo e com um produto de
qualidade.
Pensando no meio ambiente, observa-se também que a automação
pode garantir o cumprimento das novas normas ambientais,
através de sistemas de controle de efluentes
(líquidos que sobram de um processo industrial), emissão de gases,
possibilidade de uso de materiais limpos, reciclagem, etc.
Portanto, a automação tem papel de muita importância na
sobrevivência das indústrias, pois garante a melhoria do processo
produtivo e possibilita a competição nesse mercado globalizado,
onde o concorrente mais próximo pode estar do outro lado do
mundo.
8. COMPONENTES BÁSICOS DA AUTOMAÇÃO
Sistemas automatizados são, algumas vezes,
extremamente complexos, porém, ao
observar suas partes nota-se que seus
subsistemas possuem características comuns e
de
simples entendimento. Assim, formalmente, um
sistema automatizado possui os seguintes
componentes básicos:
• sensoriamento;
• comparação e controle;
• atuação;
10. UM AQUÁRIO E A TEMPERATURA DE SUA ÁGUA.
O processo (aquário), que requer o controle da
temperatura.
- O sensor de temperatura, constituído pelo
termômetro de mercúrio;
- O controlador, estabelecido pelo acoplamento de
um sistema mecânico de ajuste ao termômetro. Este
sistema mecânico movimenta um contato metálico
ao longo do corpo do termômetro. Ele permite ao
controlador, fazer uma comparação com um valor
pré-ajustado (ponto de ajuste) e tomar a decisão de
ligar ou desligar o atuador (resistência), mantendo a
temperatura dentro de um limite considerado
aceitável.
11. UM AQUÁRIO E A TEMPERATURA DE SUA ÁGUA.
- O distúrbio é representado pelas condições
externas que podem influenciar na temperatura da
água. A temperatura do ambiente externo influencia
diretamente no controle, determinando uma condição
diferente de atuação no processo.
- O atuador formado pelo relé elétrico e a
resistência. Quando o deslocamento do mercúrio
alcança o ponto de ajuste, um contato elétrico é
fechado, sendo ele ligado ao relé que, usando a
alimentação da rede, desliga a resistência
responsável pelo aquecimento da água. Então, em
forma de diagrama, nesse sistema temos:
13. UM AQUÁRIO E A TEMPERATURA DE SUA ÁGUA.
Observa-se que existe uma influência da ação de
aquecimento da água no valor medido pelo sensor de
temperatura. Este ciclo fechado é chamado de malha
fechada de controle, ou sistema de realimentação, no
qual a saída do sistema influencia diretamente na situação
de sua entrada.
Em alguns processos, não existe a realimentação,
isto é, a ação do atuador comandada pelo controlador
não é observada por um sensor que realimenta o sistema.
Um exemplo típico é o de uma máquina de lavar roupa,
que por não possuir um sensor de roupa limpa, funciona
em um ciclo aberto de controle, chamado de malha
aberta.
14. UM AQUÁRIO E A TEMPERATURA DE SUA ÁGUA.
O controle apresentado neste exemplo não possui
precisão, isto é, nada garante que a temperatura
permaneça exatamente no ponto ajustado, ou que fique
oscilando em torno do valor ajustado. Este tipo de
controle é chamado de Liga/Desliga (ou ON/OFF).
O atuador (resistência) permanece em dois estados
bem definidos (nenhuma corrente = desligado e máxima
corrente = ligado). É considerado então um controle
descontínuo.
A quantidade de informações e conceitos que podem ser
retirados de um sistema tão simples como esse é muito
grande, sendo que elas resumem os conhecimentos
necessários para o entendimento de um sistema
automatizado.
