Conhecimentos de Base Recomendados
Matemática básica, física aplicada, sistemas e sinais, noções de programação e, opcionalmente, eletrónica e instrumentação.
Métodos de Ensino
1 – Método expositivo: método explicativo onde factos, conceitos, princípios e generalizações são definidos e apresentados pelo professor e discutidos com a turma, seguido de exemplos demonstrativos;
2 – Método experimental: método activo onde o aluno desenvolve o conhecimento através da resolução de problemas e o desenvolvimento de projecto, em dinâmica de grupo e trabalho individual e reflectivo.
Resultados de Aprendizagem
É dada especial ênfase à aplicação prática dos conceitos teóricos, nomeadamente através da utilização de autómatos programáveis (PLC) em sistemas industriais reais ou simulados, suportada pela realização de trabalhos práticos laboratoriais.
No final da disciplina, pretende-se que os alunos sejam capazes de:
- Compreender os princípios fundamentais dos sistemas de controlo industrial;
- Analisar e projetar soluções de controlo aplicadas a processos industriais;
- Programar e utilizar autómatos programáveis em contextos industriais;
- Operar, supervisionar e realizar a manutenção básica de equipamentos automáticos industriais;
- Estabelecer diálogo técnico com especialistas da área da automação e controlo;
- Iniciar atividade profissional na área da automação industrial com autonomia e espírito crítico.
Programa
1 – Introdução à Automação Industrial
- Motivação e enquadramento da automação industrial;
- Conceitos fundamentais de controlo de processo;
- Componentes de sistemas automatizados;
- Interfaces homem-máquina e interfaces de comunicação.
2 – Controlo de Processo
- Princípios básicos do controlo de processos industriais;
- Modelação simplificada de processos;
- Objetivos e desempenho dos sistemas de controlo.
3 – Sistemas de Controlo
- Sistemas em malha aberta;
- Sistemas em malha fechada;
- Comparação, vantagens e limitações.
4 – Controladores Automáticos Industriais
- Controladores On/Off;
- Controladores proporcionais (P);
- Controladores proporcional-integral (PI);
- Controladores proporcional-derivativo (PD);
- Controladores proporcional-integral-derivativo (PID);
- Ajuste e aplicações industriais
5 – Autómatos Programáveis (PLC)
- Constituição e arquitetura dos autómatos programáveis;
- Organização interna (CPU, memória, módulos);
- Princípios de funcionamento.
6 – Sistemas de Entrada e Saída
- Interfaces de entrada e saída digitais e analógicas;
- Sensores e atuadores;
- Comunicação entre dispositivos industriais.
7 – Programação de Autómatos Industriais
- Linguagens de programação de autómatos;
- Conjunto de instruções fundamentais;
- Desenvolvimento de programas de controlo;
- Exemplos e aplicações prática utilização de autómatos Siemens da família S7-1200 e Omron.
8 – Requisitos para a Automação Industrial
- Critérios para a automatização de processos;
- Onde, como e quando automatizar;
- Aspetos técnicos, económicos e de segurança.
Docente(s) responsável(eis)
Nuno Miguel Fonseca FerreiraEstágio(s)
NAO
Bibliografia
Bolton, W. (2015). Programmable logic controllers (6th ed.). Elsevier.
Dorf, R. C., & Bishop, R. H. (2017). Modern control systems (13th ed.). Pearson.
Frank, A., & Karni, R. (2014). Industrial automation: Hands-on. McGraw-Hill Education.
Hughes, T. P. (2018). Automation and control systems. Routledge.
Morris, S. B. (1994). Automated manufacturing systems: Actuators, controls, sensors, and robotics (ISBN 978-0028023311). McGraw-Hill.
Ogata, K. (2020). Modern control engineering (6th ed.). Pearson.
Petruzella, F. D. (2016). Programmable logic controllers (4th ed.). McGraw-Hill Education.
Pires, J. N. (2002). Automação industrial (ISBN 978-9728480059). ETEP – Edições Técnicas e Profissionais; Lidel.
Siemens AG. (2020). SIMATIC S7-1200 programmable logic controller system manual. Siemens Industry.
Webb, J. W., & Reis, R. (2013). Programmable logic controllers: Principles and applications (6th ed.). Prentice Hall.