O objetivo desta disciplina e possibilitar que o aluno se familiarize com a automação e proteção de sistemas elétricos de potência e com a aplicação e programação de controladores programáveis de automação de sistemas industriais. Nesse contexto, espera-se que o aluno seja capaz de aplicar os conceitos de automação e proteção em subestações, bem como aplicações típicas de células de manufatura.
As aulas desta disciplina possuem conteúdo teórico e prático, de acordo com os tópicos abordados e distribuídos ao longo de todo o semestre. Esses tópicos compreendem a automação e proteção dos sistemas elétricos de potência, incluindo estudos de curto-circuito, normas de comunicação, parametrização de equipamentos e ensaios em ambiente de laboratório utilizando simulador de tempo real; e automação de sistemas industriais, contemplando conceitos de sequenciamento, beneficiamento em lote, seleção, manipulação, e controle usando controladores programáveis de automação, redes de comunicação e sistemas de informação.
As aulas desta disciplina possuem conteúdo teórico e prático, de acordo com os tópicos abordados e distribuídos ao longo de todo o semestre. Cada assunto é abordado em uma preleção teórica e, posteriormente, exercitado em laboratório, na forma de atividades em grupo, utilizando cenários didáticos que refletem subestações típicas e células de manufatura tipicamente encontradas na indústria. Os tópicos abordados são: 1. Automação e proteção de sistemas elétricos 1.1. Visão geral dos sistemas de automação e proteção e estudos de curto-circuito 1.2. Norma IEC 61850, sincronismo temporal e recursos de comunicação 1.3. Aplicação de conceitos de automação e proteção para os cenários de manobra e curto-circuito 1.4. Parametrização e implementação dos esquemas de automação e proteção 1.5. Ensaios, testes básicos de IEDs* de proteção e automação 1.6. SCADA** 1.7. Comissionamento de subestações didáticas utilizando simulador em tempo real 1.8. Análise de resultados e estudos de caso 2. Automação de sistemas industriais 2.1. Visão geral dos sistemas de automação industrial 2.2. Norma IEC 61131, controladores programáveis e linguagens de programação 2.3. Aplicação de conceitos de automação em cenários industriais típicos 2.3.1. Familizarição com controladores progamáveis e softwares de programação 2.3.2. Esteira transportadora com contatores 2.3.3. Esteira transportadora com inversor 2.3.4. Automação de um reator químico 2.3.5. Sistema supervisório para reator químico * IED: Intelligent Electronic Device ** SCADA: Supervisory Control and Data Aquisition
[1] PELLINI, E. L.; SENGER E. C.; SANTOS, M. L.; MANASSERO JR., G. Roteiros das experiências e notas de aula. São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas, 2017. [2] ALLEN BRADLEY – ROCKWELL AUTOMATION. CompactLogix Controllers User Manual. Documento 1769-UM011H-EN-P. Milwaukee: Rockwell Automation Publication, 2012. [3] ALLEN BRADLEY – ROCKWELL AUTOMATION. Logix5000 Controllers Ladder Diagram. Documento 1756-PM008C-EN-P. Milwaukee: Rockwell Automation Publication, 2009. [4] ALLEN BRADLEY – ROCKWELL AUTOMATION. Logix5000 Controllers Sequencial Function Charts. Documento 1756-PM006D-EN-P. Milwaukee: Rockwell Automation Publication, 2010. [5] ALLEN BRADLEY – ROCKWELL AUTOMATION. Logix5000 Controllers Function Block Diagram. Documento 1756-PM009C-EN-P. Milwaukee: Rockwell Automation Publication, 2009. [6] TC57, I. E. C. IEC 61850: Communication networks and systems for power utility automation. International Electrotechnical Commission, 2016. [7] TC65/SC 65B, I. E. C. IEC 61131: Programmable controllers. International Electrotechnical Commission, 2013. [8] BLACKBURN, J. L.; DOMIN, T.J. Protective relaying – principles and applications. 4. ed. Boca Raton: CRC press, 2014. [9] PHADKE, A. G.; THORP, J. S. Computer relaying for power systems. Chichester: John Wilen & Sons Ltd., 2009. [10] STENERSON, J. Programmable Logic Controllers with ControlLogix. Clifton Park: Cengage Learning, 2009. [11] KARL-HEINZ, J.; TIEGELKAMP, M. IEC 61131-3: programming industrial automation systems: concepts and programming languages, requirements for programming systems, decision-making aids. New York: Springer Science & Business Media, 2010.