Controlo e Automação
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Objetivos de Aprendizagem
• O aluno deverá ter a capacidade de projectar e implementar controladores PID.
• O aluno deverá conhecer e compreender os fundamentos e metodologias da automação industrial.
• O aluno deverá ter a capacidade de projectar e implementar automatismos por intermédio de tecnologia programada. Recorrendo a esta tecnologia o aluno deverá ter a capacidade de projectar automatismos, com a metodologia Grafcet, assim como implementar esses automatismos, num autómato programável, recorrendo à linguagem de contactos.
Conteúdos Programáticos
1)Modelos Matemáticos para controlo Eléctricos, Mecânicos, Fluidicos e Térmicos.
2)Análise de Sistemas em Função de Transferência:
i) Análise no tempo - sistemas de 1ª, 2ª e ordem superior -. Resposta estacionária. Estabilidade de sistemas. Projecto de controladores P com LGR.
ii) Análise em frequência. Diagrama de Bode. Estabilidade: Margens de Ganho e de Fase. Projecto de controladores P pelo critério de Bode.
iii) O Controlador PID. Métodos tradicionais de projecto.
3) Análise de Sistemas em Espaço de Estados. Análise de estabilidade de sistemas.
PARTE II: Automação Industrial:
1) Elementos lógicos industriais: tecnologias pneumática, eléctrica e electrónica.
2) Automação programada. Componentes básicos: Unidade de processamento, sensores e actuadores.
3) Sistemas automáticos combinatórios sequenciais. Projecto de sistemas sequenciais com GRAFCET.
4) Implementação de automatismos com PLC Siemens LOGO (Programmable Logic Controller). Programa
Métodos de Ensino
Os elementos de avaliação são classificados utilizando o intervalo [0,20].
São os seguintes os elementos de Avaliação:
• [P1 + P2] Projectos Computacionais realizados em aula prática, para modelação e simulação de sistemas dinâmicos (P1) e projecto de controladores (P2) - (15%).
• [TP3 + TP4] Trabalhos práticos laboratoriais para implementação de Automatismos Industriais programados - (15%).
• [T1] Teste 1 (35%).
• [T2] Teste 2 (35%).
• [Ex] Exame final (70%).
O aluno poderá escolher 1 de 2 possíveis regimes de Avaliação, em que a Nota Final [NF] é calculada da seguinte forma:
i) AVALIAÇÃO CONTÍNUA: NF = (P1 + P2)×0.15 + (TP3 + TP4)×0.15 +T1x0,35 +T2x0.35
Se NF> 9.5 ^ Pi> 9.5 ^ TPi> 9.5 ^ T1> 8.0 ^ T2> 8.0 então Aluno Aprovado
ii) AVALIAÇÃO FINAL: NF = (P1 + P2)×0.15 + (TP3 + TP4)×0.15 +Ex0,70
Se NF> 9.5 ^ Pi> 9.5 ^ TPi> 9.5 ^ Ex> 9.5 então Aluno Aprovado
Avaliação
Metodologia e critérios de avaliação:
Os elementos de avaliação são classificados utilizando o intervalo [0,20].
A avaliação consta de:
· [P1 + P2] Projectos Computacionais realizados em aula prática, para modelação e simulação de sistemas dinâmicos (P1) e projecto de controladores (P2) - (15%).
· [TP3 + TP4] Trabalhos práticos laboratoriais para implementação de Automatismos Industriais programados - (15%).
· [Ex] Exame final (70%).
[NF] Nota final: NF = (P1 + P2) ×0.15 + (TP3 + TP4)×0.15 + Ex ×0.70
Se NF> 9.5 ^ Pi> 9.5 ^ TPi> 9.5 ^ Ex> 9.5: Aprovado>
O ensino é baseado em aulas teórico-práticas e laboratoriais. Procura-se uma aprendizagem activa que estimule o aluno a pesquisar os diversos temas que são abordados nesta disciplina.
Paralelamente aos problemas resolvidos em aula, são implementados um mínimo de 4 trabalhos de simulação/ experimentação, que permitem ao aluno sedimentar os conhecimentos adquiridos e identificar/ conhecer a tecnologia industrial correspondente.
Bibliografia
• Close, C.; Frederick, D.; Newell, J.; Modeling and Analysis of Dynamic Systems, John Wiley and Sons, 3rd Ed., 2002
• Ogata, K.; Modern Control Engineering, Prentice-Hall International Inc., 5th Ed., 2010.
• Pinto, R.; Técnicas de Automação, ETEP LIDEL-Edições Técnicas, 3.Ed., 2010.
• Siemens; LOGO; Manual Edition 06/2003.
• Figueiredo, João; cópias dos acetatos das aulas da disciplina e Enunciados de Problemas.
• MathWorks; Matlab
Complemntary references:
• Gene F. Franklin, J. David Powell GE; Feedback Control of Dynamic Systems (8th Edition), Pearson Education (US), 8th Ed., 2019.
• Francisco, António; Autómatos Programáveis, ETEP LIDEL-Edições Técnicas, 2. Ed. 2003.
Equipa Docente
