Automação Industrial

Engenharia Electrotécnica e de Computadores
6 ECTS; 3º Ano, 1º Semestre, 28,0 T + 42,0 PL + 5,0 OT

Docente(s)
- Ana Cristina Barata Pires Lopes
- António Casimiro Teixeira Batista

Pré-requisitos
Não aplicável.

Objetivos
Os discentes deverão ser capazes de :
Lidar com diferentes tipos de hardware e suas restrições (actuadores e sensores); Especificar eventos e restrições em
sistemas de produçãoe fabrico industrial; Especificar algoritmos
de controlo local, utilizando métodos formais (Grafcet). Programar PLCs.

Programa
1. Automação na Indústria
1.1. O processo produtivo e níveis de automação.
1.2. Componentes de um sistema automatizado.

2. Actuadores
2.1. Pneumáticos e hidráulicos.
2.2. Térmicos, luminosos e dispositivos de visualização.
2.3. Piezoeléctricos e electromagnéticos.

3. Sensores
3.1. Caracterização de Sensores
3.2. Características Dinâmicas
3.3. Sistemas de Aquisição e Interface
3.3.1. Digitalização de Sinais Analógicos
3.4. Detectores
3.5. Transdutores
3.5.1. Temperatura
3.5.2. Deslocamento
3.5.3. Força
3.5.4. Pressão e caudal
3.5.5. Posição e distância
3.5.6. Velocidade e aceleração
3.5.7. Ópticos

4. Controladores Lógicos Programáveis (PLC).
4.1. Componentes constituintes dos PLCs;
4.2. Estrutura interna e funcionamento;
4.3. Interfaces de entrada e de saída;
4.4. Comunicação entre PLCs;
4.5. Redes de PLCs.

5. Linguagens de Programação de PLCs
5.1. Ladder Diagrams;
5.2. Instruction List;
5.3. Structured Control Language;
5.4. Descrição dos componentes de uma linguagem típica;
5.4.1. Endereçamento da Memória.
5.4.2. Instruções Básicas.
5.4.3. Instruções de Controlo.
5.4.4. Temporizadores e Contadores.
5.4.5. Instruções de Bits.
5.4.6. Manipulação de Dados.
5.4.7. Instruções Diferenciais e Endereçamento Indirecto.
5.4.8. Subrotinas e Interrupções.
5.5. Estruturas de controlo de fluxo;
5.6. Ambientes de desenvolvimento.

6. Grafcet
6.1. Simbologia do GRAFCET;
6.2. Regras Básicas do GRAFCET
6.2.1. Inicialização
6.2.2. Validação
6.2.3. Disparo de Transições
6.2.4. Acção Condicional
6.2.5. Temporizações
6.2.6. Representação de Sequências Simultâneas e Alternativas
6.2.7. Cooperação entre Processos
6.2.8. Sincronização
6.2.9. Partilha de Recursos
6.2.10. Subtarefas.
6.3. Análise de Bloqueios do GRAFCET.
6.4. Conversão de programas em GRAFCET para linguagem de autómatos.


7. Redes Industriais
7.1. Transmissão de informação
7.2. Conceitos de comunicações
7.3. Modelo de referência OSI de ISO
7.4. Redes locais
7.5. Topologias
7.6. Nível Físico
7.7. Classificação das redes de campo
7.8. Bus de campo
7.9. Profibus, PROFINET

Metodologia de avaliação
- Avaliação escrita = 10 valores;
- Trabalho sobre serviços web= 2 valores;
- Avaliação laboratorial= 8 valores;

Bibliografia
- Morriss, S. (2000). Programmable Logic Controllers. (Vol. 1). US: Prentice-Hall
- Siemens, S. (2003). Simatic, S7-200 Programmable Controller.. (Vol. 1). Alemanha: Siemens
- Novais, J. (2008). Programação de Autómatos, Método GRAFCET. (Vol. 1). Portugal: Fundação Calouste

Método de interação
Aulas teóricas em que se descrevem e exemplificam os métodos
em estudo, aulas teórico-práticas em que são propostos
exercícios de aplicação, e Práticas de Laboratório.

Software utilizado nas aulas
TIA Portal v12 - Siemens A.G.