AP3 Gestão da Produção Industrial Automação Industrial Prof. Douglas

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Automação Industrial
Prof. Douglas Agostinho
Aula Prática 2
Organização da Aula
 Conteúdos
• Será feita uma revisão dos 
conteúdos abordados nas 
aulas teóricas 5 e 6
Mecanismo de Comando
 1º Malha aberta: ocorre 
quando as variáveis de entrada 
no sistema (Xi) fornecem 
informações para o comando, 
o qual as processa e libera 
informações de saída (Xs)
Fonte: Adaptado de MEIXNER; SAUER, 1996, p. 8
• Malha aberta:
 2º Malha fechada: é 
característico de um controle 
automático. A variável 
controlada deve estar 
sempre próxima de um valor 
desejado e previamente 
estabelecido
• Malha fechada
Fonte: Adaptado de NATALE, 2000
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 No esquema de malha fechada, 
qualquer variável de saída que 
foge ao predeterminado emite 
um alarme, então a mesma é 
corrigida e volta ao sistema 
normal
Fluxograma de Sinais
 O fluxograma de sinais mostra 
o percurso de um sinal, desde 
a entrada até a saída do 
mesmo processo
Fonte: Adaptado de MEIXNER; SAUER, 2000
 Em instalações complexas o 
sistema de comando encontra-
-se separado do módulo dos 
elementos de trabalho 
comandados. Segundo Natale
(2000), os elementos dos 
módulos de comando e trabalho 
podem ser divididos em:
1. Elementos para entrada de 
sinais: interruptores de fim 
de curso; emissores de sinais 
sem contato; sensores de 
proximidade; barreiras 
pneumáticas ou fotoelétricas; 
pedais etc.
2. Programadores: fita 
perfurada; cartão perfurado; 
memórias eletrônicas; 
sequenciadores pneumáticos 
etc.
3. Processamento de sinais: 
válvulas pneumáticas; 
módulos eletrônicos; 
contatores; relés etc.
4. Amplificadores: válvulas 
eletromagnéticas, 
pneumáticas, hidráulicas; 
pressostatos; transdutores 
em geral
5. Elementos de saída: válvulas 
hidráulicas, pneumáticas; 
contatores de potência
6. Atuadores: motores; cilindros 
etc.
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Tipos de Sinais
1. Sinal analógico: é um sinal 
ao qual pertencem, ponto a 
ponto, diferentes 
informações dentro de uma 
faixa contínua de valores. 
Ex.: variação de tensão; 
variação de temperatura etc.
2. Sinal discreto: são sinais cujo 
parâmetro de informações (Ip) 
pode admitir apenas uma 
quantidade finita de valores. A 
cada valor é indicada uma 
determinada informação
3. Sinal digital: é um sinal cujo Ip
está dividido em subparâmetros 
de valores, sendo que cada um 
deles corresponde a uma (...)
(...) determinada informação
4. Sinal binário: é um sinal 
digital com apenas dois 
subparâmetros compondo o 
Ip. Ex.: ligado/desligado ou 
sim/não etc.
Diferenciação para Comandos
 De acordo com Meixner e Sauer
(1996, p. 10), a diferenciação 
entre os comandos, de acordo 
com o tipo de Informação, se 
apresenta da seguinte forma:
• comando analógico
• comando digital
• comando binário
 Segundo o processamento de 
sinais, os comandos se dividem 
em:
• síncrono
• assíncrono
• de interligações
• sequencial
• sequencial temporário
• sequencial dependente da 
operação
Comando Numérico 
Computadorizado (CNC)
 É uma técnica que utiliza uma 
série de números, letras ou 
símbolos que, quando 
codificados, podem transmitir 
instruções para as máquinas 
que executam as tarefas
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 Segundo Oliveira (2004), as 
vantagens do CNC são:
• flexibilidade
• usinagem de perfis 
complexos
• precisão e repetibilidade
• menor controle de qualidade
• melhor qualidade
• custos reduzidos de 
armazenagem
• velocidade de produção
• custos reduzidos de 
ferramentas
Controlador Lógico 
Programável (CLP)
 Criado dentro da General 
Motors, em 1970, o CLP 
facilitou as mudanças que 
ocorriam nas linhas de 
montagem, diminuindo o 
tempo de alteração entre 
modelos diferentes
 De acordo com Oliveira (2004), 
o CLP tem as seguintes 
características:
• hardware – rápida 
programação
• capacidade de operação em 
ambiente industrial
• sinalizadores de fácil 
manutenção e substituição
• hardware – ocupa pouco espaço 
e baixo consumo de energia
• compatibilidade entre diferentes 
tipos de sinais de entrada e 
saída
• hardware – permite expansão da 
memória
• hardware – permite expansão 
dos diversos tipos de módulos
• entre outras
Vantagens do CLP
 Menor espaço requerido
 Menor potência elétrica
 Fácil manutenção
 Programável
 Permite interface com outros 
CLPs
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Sensores e Acessórios
 Tipos de sensores:
• indutivos – emitem campo 
magnético que converte em 
sinal elétrico
• capacitivos – detectam 
materiais não metálicos
• magnéticos – usados para 
posicionamento de pistões
• fotoelétricos – detectam 
posição, monitoração e até 
contagem de objetos
• ultrassônicos – usados para 
detecção (sem contato) e 
medição de distâncias
 O uso combinado desses 
sensores é que faz um sistema 
de automação completo
 Acessórios:
• encoders – usados para 
determinação de valores de 
rotação, velocidade, aceleração 
etc.
• unidades de controle – usadas 
para realizar contagens, tais 
como: tacômetros; 
temporizadores etc.
• sistemas de identificação –
usados para identificar objetos; 
veículos; pessoas; ferramentas 
etc.
• interface homem/máquina – faz 
a conexão entre o operador e a 
máquina para a comunicação 
com os principais CLPs
Robô na Indústria
 O robô está diretamente ligado 
à produtividade de uma 
empresa, afinal, o mesmo é 
multifuncional; ele manipula, 
reprograma, movimenta 
ferramentas, peças, materiais 
e não se cansa
Anatomia dos Robôs
 Como o robô pode substituir o 
ser humano em uma enorme 
quantidade de tarefas, fica 
claro que o mesmo dever ter 
uma anatomia semelhante à 
do homem, principalmente no 
que tange aos cinco sentidos:
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• tato – pode pegar, girar, 
chacoalhar, posicionar etc.
• audição – tomar ação após 
“ouvir” determinado som
• visão – pode distinguir formas, 
cores, localização etc.
• olfato – perceber diferentes tipos 
de odor
• paladar – distinguir gostos 
diferentes 
Para que cada sentido seja 
repetido pelos robôs, uma 
série de sensores, motores, 
sistemas de visão etc. é 
desenvolvida e aplicada no 
corpo do robô
Imagem disponível em: 
<www.intereng.com.br>
Imagem disponível em: 
<mineriaenlinea.com>
Imagem 
disponível em: 
<www.ondecom
prar.net>
O uso mais convencional 
está condicionado ao tato. 
Para atender a esse 
requisito os robôs utilizam 5 
tipos de juntas diferentes, 
as quais, combinadas entre 
si, possibilitam ao robô se 
mover em todas as direções 
necessárias
São as juntas: lineares; 
ortogonais; rotacionais; torcidas 
e rotativas, as quais 
possibilitam reproduzir 125 
tipos de movimentos diferentes
Tais sensores fornecem 
informações precisas, que após 
processadas pelo sistema, 
reproduzem os movimentos 
necessários
Em termos de sensores, 
destacamos alguns tipos:
 sensores táteis
 sensores de proximidade
 visão de máquina
 sensores ópticos
 entre outros
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Classificação dos Robôs 
pelo Uso
 Slack, Chambers e Johnston 
(2002, p. 256) classificam 3 
tipos de robôs:
1. Robôs de manuseio –
manuseio de carga e 
descarga de máquinas, 
peças de trabalho, 
operações de fundição, 
moldagem, prensagem etc.
2. Robôs de processo: os robôs 
seguram a peça durante 
processos de corte, furação, 
pintura etc.
3. Robôs de montagem: 
usados nas operações de 
montagem de peças, 
componentes e produtos 
completos 
Robô de manuseio
Robô de processo
Imagem disponível em: 
<www.ptchronos.com>
Imagem disponível em: 
<www2.eesc.usp.br>
Imagem disponível em: 
<zelmar.blogspot.com>
Robô de montagem
Aplicação de Robôs
 Assim como na automatização, 
em geral, o uso de robôs deve 
seguir algumas regras básicas, 
tais como:
1. Substituir o ser humano em 
operações de riscoe em 
ambientes hostis. Ex.: 
trabalhos em altas 
temperaturas, locais de difícil 
acesso, manipulação de peças 
ou líquidos perigosos etc.
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2. Substituir operador em 
trabalhos repetitivos, os 
quais o levam à monotonia, 
o que pode causar acidentes
3. Substituir a manipulação 
difícil para humanos, tais 
como: peças pesadas, 
difíceis de serem pegas etc.
4. Substituir operações multi-shift, 
em que há a necessidade de 
trocas seguidas
5. Substituir operador em 
operações que não agregam 
valor, ou seja, em manuseios 
diversos
Cabe lembrar que mesmo os 
robôs substituindo muitas 
tarefas humanas, eles ainda 
não são capazes de substituir 
o discernimento necessário 
em muitas operações 
produtivas