Introdução à Engenharia
de Automação
1
Roteiro
A automação em nossas vidas
A automação no meio produtivo
Características e Conceitos da Automação
Aspectos da automação
Arquitetura da Automação Industrial
Razões para Automação Industrial
Variedades de Automação
Conclusão
2
A automação em nossas vidas
Objetivo: Facilitar nossas
vidas
Automação no dia-a-dia

Em casa:
Lavando roupa
Esquentando leite
Abrindo o portão
Lavando louça

Na rua:
Sacando dinheiro
Dirigindo pelas ruas
Fazendo compras
3
A automação em nossas vidas

No trabalho:
Registrando o ponto
Programando um robô
Recebendo matéria-prima
Estocando produto
acabado
Fazendo controle de
qualidade
Controlando temperatura
de uma tanque de água
Controlando a
temperatura do escritório
Acionando o sistema de
combate à incêndio
4
A automação em nossas vidas

No lazer:
Comprando um refrigerante
Caminhando numa esteira
Assistindo um filme
Jogando um videogame
5
A automação no meio produtivo
Objetivos:Facilitar os processos produtivos
Componentes básicos



Sensoriamento
Comparação e controle
Atuação
Automação industrial = sistema otimizado




Menor custo
Maior quantidade
Menor tempo
Maior qualidade (precisão)
6
A automação no meio produtivo
Qualidade = garantir uma
produção com as mesmas
características e alta
produtividade
Automação no meio ambiente



Cumprimento de novas normas
Sistemas de controle de
efluentes
Sistemas de controle de gases
7
A automação no meio produtivo
Automação nas indústrias



Importância para sobrevivência das
indústrias.
Garante a competição no mercado
globalizado
Substitui o Homem
Tarefas repetitivas
Ambientes perigosos
Ambientes insalubres
Grande esforço físico
8
A automação no meio produtivo
Transforma a estrutura da
força de trabalho





Qualitativamente
Quantitativamente
Exige treinamento
Qualificação da força de
trabalho
Melhoria das condições de
trabalho
9
A automação no meio produtivo
Desafio: Inserir o homem no contexto da
automatização sem traumatismo, sem
desemprego, tendo somente um saldo
positivo.
“O risco que se corre ao se introduzir
novas tecnologias é menor do que aquele
que se corre ao não introduzi-las”
10
Características e Conceitos da
Automação
Sistemas automatizados, algumas vezes,
são extremamente complexos porém, se
observarmos suas partes, veremos que
seus subsistemas possuem
características comuns e de simples
entendimento.
11
Características e Conceitos da
Automação
PERGUNTA :
O que é preciso para construir
um prédio de 50 andares?
12
Características e Conceitos da
Automação
RESPOSTA:
Tijolo, concreto (areia, cimento,
cal e pedras) e ferragem.
13
Características e Conceitos da Automação
Controle de temperatura de um aquário
14
Características e Conceitos da Automação
Objetivo: manter a água em torno de 25ºC
15
Características e Conceitos da Automação
Prensa de alavanca
Botões de segurança
16
Características e Conceitos da
Automação
Cadeia de comando
Entrada
de sinais
Processamento
de sinais
Conversão
de sinais
Saída
de sinais
17
Características e Conceitos da
Automação
Tipos de controle na automação


Controle Dinâmico
Automação Industrial de Controle de
processos (automação contínua)
Controle Lógico
Automação Industrial de manufatura
(automação discreta)
18
Características e Conceitos da
Automação
Controle dinâmico

Utiliza medidas das saídas do sistema a
fim de melhorar o seu desempenho
operacional, através de realimentação.
Incalculável poder tecnológico
Aperfeiçoamento de processos
Velocidade
Precisão
19
Características e Conceitos da
Automação
Controle lógico

Utiliza sinais sempre discretos em amplitude,
geralmente binários e operações não
lineares.
Circuitos (elétricos, hidráulicos, pneumáticos etc)
Variáveis binárias ( 0 ou 1)
Circuitos de Redes lógicas:
 combinatórias
 seqüenciais
20
Características e Conceitos da
Automação
Controle Lógico

Redes lógicas combinatórias (sem memórias
nem temporizações)
Projeto com álgebra booleana
Descrever, analisar e simplificar com auxílio de
Tabelas da verdade e Diagramas de relés
21
Características e Conceitos da
Automação
Controle Lógico

Redes lógicas seqüenciais (memória,
temporizadores e entrada de sinais)
Teoria dos autômatos
Redes de Petri
Cadeias de Markov
Simulação em computador
22
Características e Conceitos da
Automação
Etimologia:
Da palavra Automation (1960)

Participação do computador no controle automático
industrial.
Definição:
“Qualquer sistema, apoiado em computadores,
que substitui o trabalho humano, visando
soluções rápidas e econômicas para atingir os
objetivos da indústria, dos serviços ou bem
estar”
23
Características e Conceitos da
Automação
Computadores especializados
(Controladores Programáveis)



Controle lógico
Controle dinâmico
Simples reprogramações
24
Características e Conceitos da
Automação
Computadores de Processo





Coletar informações do processo para criar
um modelo matemático
Sintetizar leis de controle ótimo
Simular desempenhos
Implantar leis de controle
Facilitar interfaces com supervisores
25
Aspectos da automação
Implantação de sistemas interligados por
redes de comunicação (Auxiliar a
supervisão de problemas)




Sistemas supervisórios
Interfaces homem-máquina (IHM)
Controladores programáveis
Controle baseado em PC
26
Aspectos da automação
Necessidades da indústria:







Maior nível de qualidade
Flexibilidade
Menores custos
Menores perdas de materiais
Menor custo de capital
Maior controle das informações do processo
Melhor PCP
27
Aspectos da automação
Principal componente:

CLP’s (controladores lógicos programáveis) 1968
Memória programável para instruções
Energização / desenergização
Temporização
Contagem
Sequenciamento
Operações matemáticas
Manipulação de dados
28
Arquitetura da Automação
Industrial
29
Arquitetura da Automação
Industrial
Nível 1: Chão de
fábrica


Máquinas, dispositivos,
componentes
Ex.: Linhas e máquinas
CLP’S, Comandos, máquinas
Motores, Inversores, I/O’s
30
Arquitetura da Automação
Industrial
Nível 2: Supervisão



Informações dos nível 1
IHM’s
Ex.: Sala de supervisão
Supervisão e IHM
31
Arquitetura da Automação
Industrial
Nível 3: controle do
processo produtivo





Banco de dados
Índices
Relatórios
CEP
Ex.: Avaliação e CQ
em processo
alimentício
Controle do Processo
Produtivo
32
Arquitetura da Automação
Industrial
Nível 4: Planejamento
do processo



Controle de estoques
Logística
Ex.: Controle de
suprimentos e
estoques em função
da sazonalidade de
uma indústria de
tecidos
Planejamento
Do Processo
33
Arquitetura da Automação
Industrial
Nível 5:
Administração dos
recursos financeiros,
vendas e RH.
Gerênciamento
Geral
34
Arquitetura
da
Automação
Industrial
35
Razões para Automação Industrial
Repetibilidade e maior qualidade na produção
Realização de tarefas impossíveis ou agressivas
ao homem
Rapidez de resposta ao atendimento da
produção
Redução dos custos de produção
Restabelecimento mais rápido do sistema
produtivo
Redução de área
Possibilidade de sistemas interligados
36
Variedades da Automação
Segundo grau de complexidade e meios
de realização física



Automações especializadas (menor
complexidade)
Grandes sistemas de automação (maior
complexidade)
Automações Industriais de âmbito local (
média complexidade)
37
Variedades da Automação
Automações especializadas (menor
complexidade)




Ex.: Interna aos aparelhos eletrônicos,
telefones, eletrodomésticos, automóveis.
Microprocessadores
Programação em linguagem de máquina
Memória ROM
38
Variedades da Automação
Grandes sistemas de automação (maior
complexidade)


Ex.: Controladores de vôos nos aeroportos,
controle metroviário, sistemas militares.
Programação comercial e científica em
software de tempo real
39
Variedades da Automação
Automações Industriais e de serviços de
âmbito local (média complexidade)


Ex.: Transportadores, processos químicos,
térmicos, gerenciadores de energia e de
edifícios.
CLP’s isolados ou em redes
40
Conclusão
Automação de média complexidade é o
foco do nosso curso!
41
FIM...
42