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Aula01
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Aula 01 Principais tipos de processos industriais
Prof. Eduardo Xavier
2014-2
A automao em nossas vidas Objetivo: Facilitar nossas vidas
Automao no dia-a-dia Em casa:
Lavando roupa
Esquentando leite
Abrindo o porto
Lavando loua
Na rua: Sacando dinheiro
Dirigindo pelas ruas
Fazendo compras
A automao em nossas vidas No trabalho:
Registrando o ponto
Programando um rob
Recebendo matria-prima
Estocando produto acabado
Fazendo controle de qualidade
Controlando temperatura de uma tanque de gua
Controlando a temperatura do escritrio
Acionando o sistema de combate incndio
No lazer:
Comprando um refrigerante
Caminhando numa esteira
Assistindo um filme
Jogando um videogame
A automao no meio produtivo Objetivos: Facilitar os processos produtivos
Componentes bsicos Sensoriamento
Comparao e Controlador
Atuao
Automao industrial = sistema otimizado Menor custo
Maior quantidade
Menor tempo
Maior qualidade (preciso)
A automao no meio produtivo
Qualidade = garantir uma produo com as mesmas caractersticas e alta produtividade
Automao no meio ambiente
Cumprimento de novas normas
Sistemas de controle de efluentes
Sistemas de controle de gases
A automao no meio produtivo
Automao nas indstrias Importncia para sobrevivncia das indstrias.
Garante a competio no mercado globalizado
Substitui o Homem Tarefas repetitivas
Ambientes perigosos
Ambientes insalubres
Grande esforo fsico
A automao no meio produtivo
Transformao da fora de trabalho
Qualitativamente
Quantitativamente
Exige treinamento
Qualificao da fora de trabalho
Melhoria das condies de trabalho
A automao no meio produtivo
Desafio: Inserir o homem no contexto da automatizao sem traumatismo, sem desemprego, tendo somente um saldo positivo.
O risco que se corre ao se introduzir novas tecnologias menor do que aquele que se corre ao no introduzi-las
Caractersticas e Conceitos da Automao Sistemas automatizados, algumas vezes, so extremamente
complexos porm, se observarmos suas partes, veremos que seus subsistemas possuem caractersticas comuns e de simples entendimento.
Sistema complexo Subsistema
Componentes Bsicos da Automao
Exemplo : Controle de temperatura de um aqurio
O sensor de temperatura: Termmetro de mercrio.
O controlador: Sistema mecnico de ajuste ao
termmetro.
O distrbio: Condies externas que podem
influenciar na temperatura da gua.
O atuador: Rele eltrico e a resistncia.
O PROCESSO Controle da temperatura do aqurio
Controle de temperatura de um aqurio
Objetivo:
manter a gua em torno de 25C
Componentes Bsicos da Automao
Tipos de Controle
Controle Manual O operador que est efetuando o controle atravs de sua observao e de sua ao manual.
Controle Automtico O controle da temperatura da gua feito sem a interferncia direta do homem, atuando ento de maneira automtica.
Tipos de Controle Automtico
Controle Dinmico Automao Industrial de Controle de processos.
Controle Lgico Automao Industrial de manufatura .
Em um processo contnuo o
produto final obtido sem
interrupes como no caso da
produo de vapor de uma
caldeira.
Um processo descontnuo um
processo que seu produto final
obtido em uma quantidade
determinada aps todo o ciclo.
Controle Dinmico
Utiliza medidas das sadas do sistema a fim de melhorar o seu desempenho operacional, atravs de realimentao.
Incalculvel poder tecnolgico
Aperfeioamento de processos
Velocidade
Preciso
Controle em Malha Aberta e Malha Fechada Sistema de Controle em Malha Aberta
Sistema de Controle em Malha Fechada
aquele sistema no
qual a ao de controle
independente da
sada.
aquele no qual a ao
de controle depende, de
algum modo, da sada.
Realimentao
a caracterstica do sistema de malha fechada que permite a sada ser comparada com a entrada.
Planta parte de um equipamento, eventualmente um conjunto de itens de uma
mquina.
Processo Qualquer operao ou sequncia de operaes.
Sistemas uma combinao de componentes que atuam conjuntamente e
realizam um certo objetivo.
Varivel do Processo (PV) Qualquer quantidade, propriedade ou condio fsica
medida a fim de que se possa efetuar a
indicao e/ou controle do processo.
Varivel Manipulada ( MV) a grandeza que operada com a finalidade de manter a
varivel controlada no valor desejado.
Realimentao Conceitos
Set Point (SP) um valor desejado, referncia do ponto de controle.
Distrbio (Rudo) um sinal que tende a afetar adversamente o valor da varivel
controlada.
Desvio O valor resultante da diferena entre o valor desejado e o valor da varivel controlada.
Ganho A razo entre a taxa de mudana na sada e a taxa de mudana na entrada.
ATRASOS NO PROCESSO
Tempo Morto o intervalo de tempo entre o instante em que o sistema sofre uma variao qualquer e o instante em que esta comea a ser detectada pelo elemento sensor.
Controle lgico
Utiliza sinais sempre discretos geralmente binrios e operaes no lineares:
Circuitos
(eltricos, hidrulicos, pneumticos etc)
Variveis binrias ( 0 ou 1)
Circuitos de Redes lgicas:
combinatrias
seqenciais
Redes lgicas combinatrias
(sem memrias nem temporizaes)
Projeto com lgebra booleana
Descrever, analisar e simplificar com auxlio de Tabelas da verdade e Diagramas de rels
Redes lgicas seqenciais
(memria, temporizadores e entrada de sinais)
Teoria dos autmatos
Redes de Petri
Cadeias de Markov
Simulao em computador
Controle lgico
Arquitetura da Automao Industrial
CLPS, Comandos, mquinas Motores, Inversores, I/Os
Arquitetura da Automao Industrial
Nvel 2: Superviso
Informaes dos nvel 1
IHMs
Ex.: Sala de superviso
Superviso e IHM
Arquitetura da Automao Industrial
Nvel 3: controle do processo produtivo
Banco de dados
ndices
Relatrios
CEP
Ex.: Avaliao e CQ em processo alimentcio
Controle do Processo
Produtivo
Arquitetura da Automao Industrial
Nvel 4: Planejamento do processo
Controle de estoques
Logstica
Ex.: Controle de suprimentos e estoques em funo da sazonalidade de uma indstria de tecidos
Planejamento
Do Processo
Arquitetura da Automao Industrial
Nvel 5: Administrao dos recursos financeiros, vendas e RH.
Gernciamento
Geral
Arquitetura da Automao Industrial
Arquitetura da
Automao Industrial
Razes para Automao Industrial
Repetibilidade e maior qualidade na produo
Realizao de tarefas impossveis ou agressivas ao homem
Rapidez de resposta ao atendimento da produo
Reduo dos custos de produo
Restabelecimento mais rpido do sistema produtivo
Reduo de rea
Possibilidade de sistemas interligados
Variedades da Automao
Segundo grau de complexidade e meios de realizao fsica
Automaes especializadas (menor complexidade)
Grandes sistemas de automao (maior complexidade)
Automaes Industriais de mbito local ( mdia complexidade)
Automaes especializadas (menor complexidade)
Ex.: Interna aos aparelhos eletrnicos, telefones, eletrodomsticos, automveis.
Microprocessadores
Programao em linguagem de mquina
Memria ROM
Variedades da Automao
Grandes sistemas de automao (maior complexidade)
Ex.: Controladores de vos nos aeroportos, controle metrovirio, sistemas militares.
Programao comercial e cientfica em software de tempo real
Automaes Industriais e de servios de mbito local (mdia complexidade)
Ex.: Transportadores, processos qumicos, trmicos, gerenciadores de energia e de edifcios.
CLPs isolados ou em redes
Concluso
Automao de mdia complexidade o foco do nosso curso!