CAPÍTULO 4: INTRODUÇÃO À AUTOMAÇÃO

CAPÍTULO 4: INTRODUÇÃO À AUTOMAÇÃO

1. CONCEITO DE AUTOMAÇÃO

   • Automação
     • tecnologia que permite a operação de um sistema ou processo sem intervenção humana direta.
   • Objetivo principal:
     • realizar tarefas de maneira mais rápida, precisa, segura e eficiente.

2. Elementos centrais da automação

   • Energia
     • força necessária para movimentar ou realizar a tarefa.
   • Programa de Instruções
     • lógica que dita o que, como e quando fazer.
   • Sistema de Controle
     • executa as instruções com base em sensores e atuadores

3. ELEMENTOS DE UM SISTEMA AUTOMATIZADO

   • ENERGIA
     • Todo sistema automatizado depende de uma fonte de energia para realizar trabalho
     • Elétrica
       • mais usada, fácil de controlar, limpa
     • Pneumática
       • para movimentos rápidos e simples
     • Hidráulica
       • para grandes forças e robustez.
     • A energia não é usada apenas no processo
       • Aciona motores e atuadores
       • Alimenta sensores e sistemas de controle
       • Sustenta sistemas computacionais e redes industriais

4. PROGRAMA DE INSTRUÇÕES

   • Conjunto de comandos que define
     • O que será feito
     • Em que ordem
     • Com que parâmetros
   • Tipos de variabilidade
     • Número de passos do programa (simples ou complexo)
     • Grau de intervenção humana
     • Quantidade de decisões baseadas em sensores (lógica condicional)
     • Parâmetros contínuos (ex: temperatura, pressão) ou discretos (liga/desliga)
     • Flexibilidade do sistema frente à variação do produto ou processo

5. SISTEMA DE CONTROLE

   • Executa o programa, lê sensores e envia sinais aos atuadores
   • Tipos de controle
     • Malha aberta
       • Não usa realimentação
     • Malha fechada
       • Usa sensores para monitorar e corrigir a saída
   • Elementos de um controle com realimentação
     • Parâmetro de entrada
       • o valor desejado (setpoint)
     • Processo
       • o sistema que realiza a tarefa
     • Variável de saída
       • o que está sendo controlado
     • Sensor
       • monitora a saída
     • Controlador
       • compara entrada e saída
     • Atuador
       • executa ajustes

6. FUNÇÕES AVANÇADAS DE UM SISTEMA AUTOMATIZADO

   • MONITORAMENTO DA SEGURANÇA
     • Protege pessoas, máquinas e produtos contra falhas ou acidentes
     • Reage automaticamente a situações perigosas com interrupção do processo
     • Dispositivos comuns
       • Sensores de presença
       • Cortinas de luz
       • Paradas de emergência
       • Capôs de proteção com intertravamento

7. MANUTENÇÃO E DIAGNÓSTICO

   • Monitoramento contínuo do estado de operação dos componentes
   • Detecta sinais
     • Desgaste de ferramentas
     • Vibrações anormais
     • Temperaturas fora do padrão
   • Permite
     • Manutenção preventiva programada
     • Redução de paradas inesperadas

8. DETECÇÃO E RECUPERAÇÃO DE ERROS

   • Reconhece erros durante a execução do processo
   • Aciona ações corretivas automáticas ou semiautomáticas
   • Categoria
     • Exemplos
       • 1
         • Alterar sequência de comandos
       • 2
         • Trocar peça ou alterar parâmetro (velocidade, temperatura)
       • 3
         • Substituir ferramenta desgastada
       • 4
         • Acionar operador para intervir manualmente

9. NÍVEIS DE AUTOMAÇÃO

   • Nível de Dispositivo (campo)
     • Sensores (captam variáveis físicas)
     • Atuadores (executam ações: válvulas, motores)
     • Elementos simples de controle
   • Nível de Controle
     • Controladores Lógicos Programáveis (CLP)
       • Dispositivos robustos que executam lógica de controle em tempo real
       • Interfaces de controle dedicadas
   • Nível de Supervisão
     • Sistemas SCADA, IHMs, redes industriais
     • Permitem ao operador visualizar e ajustar o processo
     • Coleta e armazenamento de dados operacionais
   • Nível de Gerenciamento da Produção
     • Sistemas MES (Manufacturing Execution Systems)
     • Gerencia ordens de produção, rastreabilidade e qualidade
   • Nível de Planejamento Corporativo
     • ERP (Enterprise Resource Planning)
     • Integra áreas como finanças, compras, RH, estoques, vendas