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


Escola Politécnica
 
Engenharia de Energia e Automação Elétricas
 
Disciplina: PEA3509 - Laboratório de Automação e Proteção de Sistemas Elétricos e Industriais
Electric Power and Industrial Systems Automation and Protection Laboratory

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2018 Desativação:

Objetivos
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.
 
The objective of this course is to familiarize students with concepts of automation and protection of electrical power systems and with the application of programmable automation controllers for industrial systems. In this context, the student is expected to be able to apply the concepts of automation and protection in substations, as well as typical applications of manufacturing cells.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
72828 - Eduardo Cesar Senger
466104 - Eduardo Lorenzetti Pellini
742530 - Giovanni Manassero Junior
6919284 - Milana Lima dos Santos
 
Programa Resumido
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.
 
The classes in this course have theoretical and practical content, according to the topics covered and distributed throughout the semester. These topics include the automation and protection of electrical power systems, including short-circuit studies, communication standards, equipment parameterization and laboratory environment testing using real-time simulator; and automation of industrial systems, including concepts of sequencing, batch processing, selection, pick and place, and control, using programmable automation controllers, communication networks and information systems.
 
 
Programa
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
 
The classes in this course have theoretical and practical content, according to the topics covered and distributed throughout the semester. Each subject is covered in a theoretical lecture and later exercised in the laboratory in the form of group activities using didactic scenarios that reflect typical substations and manufacturing cells found in industry. Topics covered are: 1. Automation and protection of electrical systems 1.1. Overview of automation and protection systems and short-circuit studies 1.2. IEC 61850 standard, time synchronism and communication features 1.3. Application of automation and protrection concepts for maneuver and short-circuit scenarios 1.4. Parametrization and implementation of automation and protection schemes 1.5. Basic tests of protection and automation IEDs* 1.6. SCADA** 1.7. Commissioning of didactic substations using real-time simulator 1.8. Analysis of results and case studies 2. Automation of industrial systems 2.1. Overview of industrial automation systems 2.2. IEC 61131 standard, programmable controllers and programming languages 2.3. Application of automation concepts in typical industrial scenarios 2.3.1. Familiarization with programmable controllers and programming software 2.3.2. Conveyor belt with contactors 2.3.3. Conveyor belt with inverter 2.3.4. Automation of a chemical reactor 2.3.5. Supervisory system for chemical reactor * IED: Intelligent Electronic Device ** SCADA: Supervisory Control and Data Aquisition
 
 
Avaliação
     
Método
Provas e tarefas.
Critério
Média aritmética ponderada de provas e tarefas.
Norma de Recuperação
Prova.
 
Bibliografia
     
[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.
 

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