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Prof. Sérgio A. A. Vieira Automação Industrial INTRODUÇÃO À AUTOMAÇÃO – NATUREZA DA AUTOMAÇÃO MODERNA Prof. Sérgio A. A. Vieira • A automação industrial pode ser definida como um conjunto de técnicas destinadas a tornar automáticos vários processos na indústria, substituindo o trabalho muscular e mental do homem por equipamentos diversos. • O conceito de automação varia com o ambiente e experiência da pessoa envolvida. • Exemplos: • Para uma dona de casa, a máquina de lavar roupa ou lavar louça; • Para um empregado da indústria automobilística, pode ser um robô; • Para uma pessoa comum, a capacidade de tirar dinheiro em um caixa eletrônico; Automação Industrial Prof. Sérgio A. A. Vieira • Conceito de automação inclui a ideia de usar a potência elétrica ou mecânica para acionar algum tipo de máquina. • Deve acrescentar à maquina algum tipo de inteligência para que ela execute sua tarefa de modo mais eficiente e com vantagens econômicas e de segurança. • Diversas técnicas para automação industrial podem ser destacadas: • Comando numérico; • Controladores Lógico Programáveis; • Controle de Processo; • Sistemas CAD/CAM (Computer Aided Design e Computer Aided Manufacturing); • Robótica. Automação Industrial Prof. Sérgio A. A. Vieira • Começou na década de 1920 • Henry Ford – Criação da linha de produção de automóveis; • Maior produção com preços menores; Histórico Prof. Sérgio A. A. Vieira •Porém, o grande impulso veio na década de 1960 • Surgimento dos transistores. • No final desta mesma década: • Surgimento do Controlador Lógico Programável; • Desenvolvido pela GM que enfrentava problemas com a programação de sua linha de produção; • Programação era feita com relés e a complexidade dos processos produtivos era muito exigente para a estrutura; • Gerava alto consumo de energia, difícil manutenção, modificação de comandos era difícil e onerosa, grande número de paradas; Histórico Prof. Sérgio A. A. Vieira Histórico Prof. Sérgio A. A. Vieira Histórico Prof. Sérgio A. A. Vieira • No século XX • Filosofia de controle -> Sistema Digital de Controle Distribuído • Diferentes níveis hierárquicos estabelecidos pela comunicabilidade entre uma máquina de estado e outras; • Um SDCD pode ser representado por uma sala central, gerenciadora de controle e supervisão global; • Ela faz uso de equipamentos microprocessados em rede; • Possui as informações sobre capacidade e rastreamento de todas as etapas do processo produtivo, bem como a flexibilização e aumento da capacidade de integração de seus componentes; Histórico Prof. Sérgio A. A. Vieira Histórico Prof. Sérgio A. A. Vieira • Basicamente há dois segmentos da automação industrial, segundo a manipulação das variáveis a serem controladas; • Quando as variáveis são, em sua grande maioria, do tipo analógicas ou de tempo contínuo, tem-se um Controle de Processo Contínuo (Controle de Processos, Controle Regulatório); • Exemplos: indústrias de processos, de manipulação, como a indústria química, farmacêutica, pretroquímica; • Caso as variáveis sejam do tipo discretas, ou digitais, tem-se um Controle Discreto; • Exemplos: indústrias manufatureiras, de fabricação por lote, indústria automobilística; Segmentos da Automação Prof. Sérgio A. A. Vieira • O controle do tipo discreto, voltado para processos digitais, começou na utilização de relés (dispositivos eletromecânicos); • Contatores, temporizadores, dispositivos de proteção; • Chaves e contatos simulam níveis lógicos baseados em código binário; • São lentos e sofrem desgaste pelo próprio princípio de funcionamento; • O controle de processos contínuos envolve outras ferramentas, que se tornaram mais complexas a medida que a microeletrônicas evoluiu; • PID – Proporcional Integral Derivativo; • PID adaptativo; • Lógica Fuzzy; • Preditiva; • Controladores Programáveis; Segmentos da Automação Prof. Sérgio A. A. Vieira • O controle de processos contínuos também faz uso de malha de controle, que pode ser do tipo single loop ou multi loop; • Implementar e executar todos os tipos de ações de controles possíveis, de forma simultânea, controlam inúmeros pontos do processo por meio de mainframes; Segmentos da Automação Prof. Sérgio A. A. Vieira • Qualidade • Fabricação em faixa de tolerâncias estreitas; • Utilização de controle de qualidade eficiente; • Compensação automática de deficiências do processo; • Uso de processos de fabricação sofisticados; • Flexibilidade • Capacidade de admitir com facilidade e rapidez alterações nos parâmetros do processo de fabricação em função de: • Inovações frequentes no produto; • Atendimento a especificidades do cliente; • Produção de pequenos lotes; Objetivos da Automação Prof. Sérgio A. A. Vieira • Produtividade • Uso mais eficiente da matéria prima, energia, equipamentos e instalações, através da: • Produção de refugo zero -> consequência de uma supervisão da qualidade; • Redução dos estoques; • Viabilidade Técnica • Permitir a execução de operações impossíveis de realizar por métodos convencionais, em função de: • Necessitar de processamento imediato de grande volume de informações e/ou complexidade; • Limitações do homem para executar a operação; • Condições desumanas de trabalho; Objetivos da Automação
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