Automação de Processos Industriais

Conhecimentos de Base Recomendados

Programação de Computadores; Estruturas de Dados e Algoritmos

Métodos de Ensino

Aulas teóricas do tipo magistral com recurso a meios audiovisuais para apresentação teórica dos tópicos do programa.

Aulas teórico-práticas para resolução de exercícios práticos relacionado com a programação de autómatos programáveis (APs) e a modelação e análise de sistemas de automação industrial e sistemas de eventos discretos em geral.

Aulas práticas laboratoriais para a realização em grupo de trabalhos práticos envolvendo projeto e implementação de automatismos para processos industriais baseados em APs.

Resultados de Aprendizagem

A unidade curricular visa desenvolver nos alunos competências necessárias para a resolução de problemas de automação de processos industriais. Com este propósito, são abordados tópicos nucleares na área, nomeadamente linguagens de programação de autómatos programáveis de acordo com a norma IEC-61131-3; a modelação e análise de sistemas de automação industrial e de sistemas de eventos discretos (SEDs) em geral usando autómatos e redes de Petri; a análise e síntese de SEDs na forma de controladores de supervisão realizáveis em dispositivos industriais; as redes de comunicação industriais. É também introduzido o paradigma emergente “Indústria 4.0”, conducente a uma crescente digitalização e customização da indústria.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Introdução à automação de processos industriais

 

2. Autómatos Programáveis (Controladores Lógicos Programáveis)

            Caraterísticas, arquitetura e funcionamento.

 

3. Linguagens de programação padrão de APs: norma IEC-61131-3

            Ladder Diagrams, Instruction List, Structured Text e Grafcet (Sequential Function Chart).

 

4. Modelação e análise de Sistemas de Eventos Discretos (SEDs)

            Formulação teórica. Autómatos. Redes de Petri: propriedades, análise, “decidability”; simulação.

            Complementaridade de Grafcets e Redes de Petri.

 

5. Supervisão de sistemas de automação industrial e de SEDs

            Interfaces homem-máquina industriais e SCADAs.

            Controlo supervisionado de SEDs.

 

6. Redes de comunicação industriais

            Redes de campo: Profibus; CAN; CANopen.

            Ethernet industrial: Modbus/TCP; Profinet.

            Redes industriais sem fios baseadas em IEEE 802.11 e IEEE 802.15.4.

 

7. Fábricas digitais e indústria 4.0

            Introdução ao paradigma “Indústria 4.0”.

            Industrial Internet of Things.

            Robôs colaborativos.

Docente(s) responsável(eis)

Rui Paulo Pinto da Rocha

Métodos de Avaliação

Avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo: 20.0%
Frequência: 40.0%
Exame: 40.0%

Bibliografia

Mikell P. Groover, “Automation, Production Systems, and Computer-Integrated Manufacturing”, 5th Edition, Pearson, 2019. ISBN: 978-0134605463

 

William Bolton, “Programmable Logic Controllers”, 6th ed., O’Reilly, 2015. ISBN: 978-0128029299

 

Christos G. Cassandras, Stéphane Lafortune, “Introduction to Discrete Event Systems", Kluwer / Springer, 1999. ISBN: 978-0387333328

COTA:  UCFCT Biblioteca do Polo II, C0300-CAS/B

 

James Lyle Peterson, “Petri Net Theory and the Modelling of Systems", Prentice-Hall, 1981. ISBN: 978-0136619833

COTA:  UCFCT Biblioteca do Polo II, 1-2-1

 

Richard Zurawski (editor), “The Industrial Communication Technology Handbook”, 2nd ed., Industrial Information Technology series, CRC press, 2017. ISBN: 978-1138071810

 

Klaus Schwab, “The Fourth Industrial Revolution”, Currency, 2017. ISBN: 978-1524758868