Automação Industrial
Professor Miguel Neto
Introdução ao estudo da Automação
Industrial
Automação Industrial
É um conjunto de técnicas utilizadas objetivando:
1. Controle do processo com a menor intervenção humana
possível;
2. Tornar o sistema mais eficiente, seguro;
3. Obter informações do processo para tomada de decisões
4. Etc.
Linha de produção automatizada
Histórico
Representação da evolução dos sistemas de controle
desde o final do século XIX.
CI – Composto por vários circuitos miniaturizados;
Microprocessador – São CI’s programáveis.
Desenvolvimento tecnológico da Industria
Industria 4.0 ou Industria Digital
Compreende o surgimento de uma nova era de avanço
tecnológico, com o desenvolvimento de fábricas inteligentes,
versáteis e eficientes.
São apoiadas na Computação, na automação e na conectividade.
Internet das coisas (IoT: Internet of Things)
São equipamentos conectados a internet que interagem e integram
máquinas, produtos, sistemas e pessoas.
Esses objetos, combinados com sistemas automatizados, podem
ajudar a coletar informações em tempo real, analisá-las e criar
ações de resposta conforme a necessidade.
Dessa forma, a Internet das Coisas nada mais é do que uma
expansão da conectividade.
Aplicações da IoT
• Casas Inteligentes: Interação dos equipamentos
residenciais com dispositivos móveis, etc.
• Veículos conectados: Apple CarPlay, Android Auto
etc.
• Gerenciamento de cidades: Transporte público
conectado com o seu dispositivo móvel.
• Manufatura: Produção feita sob encomenda,
Monitoramento do estoque de produto, etc.
• Saúde: Monitoramento do quadro clínico de um
paciente online, etc.
Computação em nuvem
É a possibilidade de acessar arquivos e executar diferentes tarefas
pela internet, de forma online, sem a necessidade de instalar
aplicativos ou armazenar dados no seu computador.
Exemplos:
• Dropbox;
• Google Drive;
• OneDrive;
• Netflix;
• Mega Cloud;
• Youtube;
• Etc.
BIG DATA
É a análise e a interpretação de grandes volumes de
dados de grande variedade, obtidos pela coleta de
informações dos usuários de aplicativos diversos. A
interpretação dos dados permite obter informações dos
usuários referentes a preferencias por produtos, sabores,
músicas, etc.
Manufatura Aditiva (impressoras 3D)
É a criação de objetos sólidos tridimensionais a partir de
um desenho feito por um programa de computador.
Simuladores
Um simulador é um aparelho/software capaz de
reproduzir e simular o comportamento de algum
sistema. Os simuladores reproduzem fenômenos e
sensações que na realidade não estão ocorrendo.
Realidade Aumentada (RA)
É uma tecnologia que permite que o mundo virtual seja
misturado ao real, possibilitando maior interação e
abrindo uma nova dimensão na maneira como nós
executamos tarefas, ou mesmo as que nós incumbimos
às máquinas.
Robôs Autônomos
Robôs autónomos podem ser caracterizadas como máquinas
inteligentes capazes de realizar tarefas em ambientes
desestruturados sem explícita ou contínuo controle humano
sobre seus movimentos.
Noções de circuitos elétricos de comando
São circuitos de ligação utilizados para acionamento de máquinas
e equipamentos elétricos (motores elétricas, lâmpadas, buzinas,
etc).
Dispositivos de comando: Chaves
As chaves são componentes eletromecânicos usados para ligar
desligar ou direcionar a corrente elétrica.
Formas de acionamento:
 Manual: Chave botoeira;
 Mecânico: Chave fim de curso;
 Automático: Pressostato, termostato, chave de vazão, chave de
nível.
Dispositivos de comando: Chave
botoeira
Chave botoeira
Chave sem retenção
(impulso)
Contato Normalmente
Aberto
Contato Normalmente
Fechado
Chave com retenção
(trava)
Contato Normalmente
Aberto
Contato Normalmente
Fechado
Classificação:
Dispositivos de comando:
Chave sem retenção ou impulso
Dispositivos de comando: Chave com
retenção ou trava
Dispositivos de comando: Relé
É definido como uma chave comandada por uma bobina.
Possui contatos NA e NF.
Dispositivos de comando: Relé de tempo
com retardo na ligação
Dispositivos de comando: Relé de tempo
com retardo no desligamento
Contador de impulsos
Funcionamento básico: Exemplo 1
Funcionamento básico : Exemplo 2
Funcionamento básico : Exemplo 3
Funcionamento básico : Exemplo 4
Montagem Prática: Circuitos lógicos
Montagem Prática: Selo elétrico
Montagem Prática: Relé temporizador
com atraso na ativação (on delay)
Montagem Prática: Relé temporizador
com atraso na desativação (off delay)
Montagem Prática: Relé contador
Tipos de Processos industriais
• Processos Contínuos: são aqueles que possuem saídas
contínuas.
• Processos Discretos ou Manufaturas: são aqueles que
possuem produtos enumeráveis, como na produção de
autopeças.
• Processos por batelada: são os que possuem característica de
ambos os modelos.
Arquitetura da automação
Processo
Sensores
Controladores
Atuadores
Controladores Lógicos Programáveis
São computadores feitos para
controlar máquinas na indústria.
Surgiu com o avanço da eletrônica e da
informática, com o objetivo de substituir os
grandes painéis de relés.
Evolução do CLP
1-Controle discreto com uso de relés – Energização de bobinas.
2-Controlador lógico programável (CLP) – Funções lógicas
binárias (E, OU, SE...ENTÃO etc).
3-Controlador programável (CP) – Funções binárias e malhas
analógicas.
Tipos de CLP
1-CLPs compactos – possuem em uma única unidade a fonte de
alimentação, a CPU e os módulos de E/S.
2- CLPs modulares – Compostos por uma estrutura modular, em
que cada módulo executa uma determinada função.
Estrutura Básica de um CLP
Processador Memória
Fonte de
alimentação
Memória de
programa
Memória de
dados
Evolução dos controladores
Microcontroladores Arduino
Raspberry Pi
Controlador de Temperatura PID
Controlador programável (CP):
Entradas e saídas
Nível de supervisão
Nível de supervisão
Nível de supervisão
Principais vantagens dos Controladores
• Redução dos paineis elétricos;
• Facilidade de manutenção;
• Projetos mais rápidos;
• Redução no consumo de energia elétrica;
• Processamento de informação mais rápido;
• Operações matemáticas mais complexas;
• Comunicação com outros dispositivos;
• Maior confiabilidade;
• Facilidade no diagnóstico de problemas.
Alguns fabricantes de CLP’s
Software Clic 02 Edite
LOGO! Software Software Zélio soft
software RSLogix
Software MELSEC

automacao de processos industriais e residenciais.pdf

  • 1.
    Automação Industrial Professor MiguelNeto Introdução ao estudo da Automação Industrial
  • 2.
    Automação Industrial É umconjunto de técnicas utilizadas objetivando: 1. Controle do processo com a menor intervenção humana possível; 2. Tornar o sistema mais eficiente, seguro; 3. Obter informações do processo para tomada de decisões 4. Etc.
  • 5.
    Linha de produçãoautomatizada
  • 6.
    Histórico Representação da evoluçãodos sistemas de controle desde o final do século XIX. CI – Composto por vários circuitos miniaturizados; Microprocessador – São CI’s programáveis.
  • 7.
  • 9.
    Industria 4.0 ouIndustria Digital Compreende o surgimento de uma nova era de avanço tecnológico, com o desenvolvimento de fábricas inteligentes, versáteis e eficientes. São apoiadas na Computação, na automação e na conectividade.
  • 10.
    Internet das coisas(IoT: Internet of Things) São equipamentos conectados a internet que interagem e integram máquinas, produtos, sistemas e pessoas. Esses objetos, combinados com sistemas automatizados, podem ajudar a coletar informações em tempo real, analisá-las e criar ações de resposta conforme a necessidade. Dessa forma, a Internet das Coisas nada mais é do que uma expansão da conectividade.
  • 11.
    Aplicações da IoT •Casas Inteligentes: Interação dos equipamentos residenciais com dispositivos móveis, etc. • Veículos conectados: Apple CarPlay, Android Auto etc. • Gerenciamento de cidades: Transporte público conectado com o seu dispositivo móvel. • Manufatura: Produção feita sob encomenda, Monitoramento do estoque de produto, etc. • Saúde: Monitoramento do quadro clínico de um paciente online, etc.
  • 13.
    Computação em nuvem Éa possibilidade de acessar arquivos e executar diferentes tarefas pela internet, de forma online, sem a necessidade de instalar aplicativos ou armazenar dados no seu computador. Exemplos: • Dropbox; • Google Drive; • OneDrive; • Netflix; • Mega Cloud; • Youtube; • Etc.
  • 15.
    BIG DATA É aanálise e a interpretação de grandes volumes de dados de grande variedade, obtidos pela coleta de informações dos usuários de aplicativos diversos. A interpretação dos dados permite obter informações dos usuários referentes a preferencias por produtos, sabores, músicas, etc.
  • 17.
    Manufatura Aditiva (impressoras3D) É a criação de objetos sólidos tridimensionais a partir de um desenho feito por um programa de computador.
  • 18.
    Simuladores Um simulador éum aparelho/software capaz de reproduzir e simular o comportamento de algum sistema. Os simuladores reproduzem fenômenos e sensações que na realidade não estão ocorrendo.
  • 20.
    Realidade Aumentada (RA) Éuma tecnologia que permite que o mundo virtual seja misturado ao real, possibilitando maior interação e abrindo uma nova dimensão na maneira como nós executamos tarefas, ou mesmo as que nós incumbimos às máquinas.
  • 22.
    Robôs Autônomos Robôs autónomospodem ser caracterizadas como máquinas inteligentes capazes de realizar tarefas em ambientes desestruturados sem explícita ou contínuo controle humano sobre seus movimentos.
  • 24.
    Noções de circuitoselétricos de comando São circuitos de ligação utilizados para acionamento de máquinas e equipamentos elétricos (motores elétricas, lâmpadas, buzinas, etc).
  • 25.
    Dispositivos de comando:Chaves As chaves são componentes eletromecânicos usados para ligar desligar ou direcionar a corrente elétrica. Formas de acionamento:  Manual: Chave botoeira;  Mecânico: Chave fim de curso;  Automático: Pressostato, termostato, chave de vazão, chave de nível.
  • 26.
    Dispositivos de comando:Chave botoeira Chave botoeira Chave sem retenção (impulso) Contato Normalmente Aberto Contato Normalmente Fechado Chave com retenção (trava) Contato Normalmente Aberto Contato Normalmente Fechado Classificação:
  • 27.
    Dispositivos de comando: Chavesem retenção ou impulso
  • 28.
    Dispositivos de comando:Chave com retenção ou trava
  • 29.
    Dispositivos de comando:Relé É definido como uma chave comandada por uma bobina. Possui contatos NA e NF.
  • 30.
    Dispositivos de comando:Relé de tempo com retardo na ligação
  • 31.
    Dispositivos de comando:Relé de tempo com retardo no desligamento
  • 32.
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    Montagem Prática: Relétemporizador com atraso na ativação (on delay)
  • 40.
    Montagem Prática: Relétemporizador com atraso na desativação (off delay)
  • 41.
  • 42.
    Tipos de Processosindustriais • Processos Contínuos: são aqueles que possuem saídas contínuas. • Processos Discretos ou Manufaturas: são aqueles que possuem produtos enumeráveis, como na produção de autopeças. • Processos por batelada: são os que possuem característica de ambos os modelos.
  • 43.
  • 44.
    Controladores Lógicos Programáveis Sãocomputadores feitos para controlar máquinas na indústria. Surgiu com o avanço da eletrônica e da informática, com o objetivo de substituir os grandes painéis de relés.
  • 45.
    Evolução do CLP 1-Controlediscreto com uso de relés – Energização de bobinas. 2-Controlador lógico programável (CLP) – Funções lógicas binárias (E, OU, SE...ENTÃO etc). 3-Controlador programável (CP) – Funções binárias e malhas analógicas.
  • 46.
    Tipos de CLP 1-CLPscompactos – possuem em uma única unidade a fonte de alimentação, a CPU e os módulos de E/S. 2- CLPs modulares – Compostos por uma estrutura modular, em que cada módulo executa uma determinada função.
  • 47.
    Estrutura Básica deum CLP Processador Memória Fonte de alimentação Memória de programa Memória de dados
  • 48.
    Evolução dos controladores MicrocontroladoresArduino Raspberry Pi Controlador de Temperatura PID
  • 49.
  • 50.
  • 51.
  • 52.
  • 53.
    Principais vantagens dosControladores • Redução dos paineis elétricos; • Facilidade de manutenção; • Projetos mais rápidos; • Redução no consumo de energia elétrica; • Processamento de informação mais rápido; • Operações matemáticas mais complexas; • Comunicação com outros dispositivos; • Maior confiabilidade; • Facilidade no diagnóstico de problemas.
  • 54.
    Alguns fabricantes deCLP’s Software Clic 02 Edite LOGO! Software Software Zélio soft software RSLogix Software MELSEC