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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação

Escola Politécnica

Engenharia de Energia e Automação Elétricas

Disciplina: PEA3413 - Automação de Sistemas Industriais

Industrial Systems Automation

Créditos Aula:	2
Créditos Trabalho:	0
Carga Horária Total:	30 h
Tipo:	Semestral
Ativação:	01/01/2022	Desativação:

Objetivos

O objetivo desta disciplina é fornecer ao aluno uma formação geral do desenvolvimento de sistemas de automação industrial, que envolvem áreas tecnológicas de sensores, controladores programáveis, sistemas supervisórios e redes de comunicação. Além disso, esta disciplina pretende abordar o problema dos sistemas de eventos discretos, que consiste na análise e síntese de aplicativos capazes de compatibilizar recursos compartilhados e eliminar conflitos através da modelagem das redes de Petri. Para tanto, são desenvolvidas simulações computacionais e os resultados são transpostos para programas que são baseados nas linguagens definidas na norma IEC 61131-3.

The objective of this course is to provide the student with a general view of the industrial automation systems development, with respect to the technology of sensors, programmable controllers, supervisory systems and communication networks. In addition, this course intends to address the problem of discrete-event systems, which consists in the application analysis and synthesis through Petri nets modeling, that are capable of exploring shared resources and eliminating conflicts. For this, computational simulations are developed and the results are transposed to softwares that are based on the programming languages defined in IEC 61131-3 standard.

Docente(s) Responsável(eis)

2083907 - Cicero Couto de Moraes

Programa Resumido

As aulas desta disciplina possuem conteúdo teórico e exercícios de fixação de conteúdo, de acordo com os tópicos abordados e distribuídos ao longo de todo o semestre. Esses tópicos compreendem introdução à engenharia de automação, controladores programáveis, linguagem de programação desses controladores, sistemas supervisórios e interfaces humano-máquina, redes de comunicação, sistemas a eventos discretos e redes de Petri, análise das redes de Petri, processos de modelamento, e projeto de controladores para automação.

The classes in this course have theoretical content and content-fixing exercises, according to the topics covered and distributed throughout the semester. These topics include introduction to automation engineering, programmable controllers, programming language of these controllers, supervisory systems and human-machine interfaces, communication networks, discrete event systems and Petri nets, Petri nets analysis, modeling processes, and Design of controllers for automation.

Programa

As aulas desta disciplina possuem conteúdo teórico e exercícios de fixação de conteúdo, de acordo com os tópicos abordados e distribuídos ao longo de todo o semestre. Os tópicos abordados são:

1. Introdução: A engenharia de automação
1.1. Conceitos
1.2. Arquitetura de automação industrial
1.3. Redes de comunicação digital
1.4. A engenharia de software na automação
1.5. Variedades de automação
2. Controladores programáveis
2.1. Histórico
2.2. Arquitetura
2.3. Especificações de controladores programáveis
2.4. Introdução às linguagens de programação
3. Linguagem de programação dos controladores programáveis
3.1. Linguagem de diagrama de contatos (Ladder)
3.2. Linguagem Sequential Flow Chart (SFC) ou Grafcet
4. Sistemas a eventos discretos e redes de Petri
4.1. Sistemas dinâmicos
4.2. Sistemas a eventos discretos
4.3. Redes de Petri
4.4. Variáveis de estado
5. Análise das redes de Petri
5.1. Análise pelas árvores de alcançabilidade e de cobertura
5.2. Análise pelas matrizes de incidência e equações de estado
5.3. Análise por simulação digital
6. Processos de modelamento
6.1. Construção de modelos pela abordagem de agrupamento
6.2. Construção de modelos pela abordagem de refinamento
7. O projeto de controladores para automação
7.1. Das especificações aos controladores
7.2. Esquemas básicos para controladores de eventos
7.3. O aperfeiçoamento progressivo dos controladores
8. Sistemas supervisórios e interfaces homem-máquina (IHM)
8.1. Introdução
8.2. Atividade dos operadores
8.3. Planejamento do sistema supervisório
9. Redes de comunicação
9.1. Sistemas distribuídos
9.2. Redes abertas
9.3. Classes de redes
9.4. Operação das topologias das redes
9.5. Modelos de transferência de dados

The classes in this course have theoretical content and content-fixing exercises, according to the topics covered and distributed throughout the semester. Topics covered are: 1. Introduction: automation engineering 1.1. Concepts 1.2. Industrial automation architecture 1.3. Digital communication networks 1.4. Software engineering in automation 1.5. Varieties of automation 2. Programmable Controllers 2.1. Historic 2.2. Architecture 2.3. Programmable controller specifications 2.4. Introduction to programming languages 3. Programmable controllers programming language 3.1. Language of contact diagram (Ladder) 3.2. Sequential Flow Chart (SFC) or Grafcet 4. Discrete event systems and Petri nets 4.1. Dynamic systems 4.2. Discrete event systems 4.3. Petri nets 4.4. Status variables 5. Analysis of Petri nets 5.1. Tree analysis of reachability and coverability 5.2. Analysis by incidence matrices and state equations 5.3. Digital simulation analysis 6. Modeling processes 6.1. Construction of models by clustering approach 6.2. Construction of models through the refinement approach 7. The design of controllers for automation 7.1. From specifications to controllers 7.2. Basic schemas for event handlers 7.3. The progressive improvement of the controllers 8. Supervisory systems and human-machine interfaces (HMI) 8.1. Introduction 8.2. Operator activity 8.3. Supervisory system planning 9. Communication networks 9.1. Distributed systems 9.2. Open networks 9.3. Classes of networks 9.4. Operation of network topologies 9.5. Data transfer models

Avaliação

Método

Provas e tarefas.

Critério

Média aritmética ponderada de provas e tarefas, cujos pesos são detalhados em cada oferecimento da disciplina

Norma de Recuperação

Prova.

Bibliografia

[1]	MORAES, C. C.; CASTRUCCI, P. L. Engenharia de Automação Industrial. São Paulo: Editora LTC.
[2]	TC65/SC 65B, I. E. C. IEC 61131: Programmable controllers. International Electrotechnical Commission, 2013.

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