Automação e Segurança Industrial

Código:

EM0031

Sigla:

ASI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação

Ocorrência: 2010/2011 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://moodle.fe.up.pt/view?EM0031
Página e-learning:	http://moodle.fe.up.pt/
Unidade Responsável:	Secção de Automação, Instrumentação e Controlo
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEM	186	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	3	-	6	63	160

Língua de trabalho

Português

Objetivos

O objectivo específico desta disciplina é o de proporcionar uma compreensão global das potencialidades dos sistemas lógicos de controlo e das tecnologias que lhes estão associadas no contexto da automação industrial, dando-se um particular destaque às questões de segurança. Trata-se assim de uma disciplina introdutória ao projecto de controladores lógicos, especialmente adaptada aos alunos de um mestrado integrado em engenharia mecânica. Depois de compreender a matéria versada nesta disciplina o aluno estará na posse dos conceitos científicos e técnicos necessários à prossecução de estudos avançados de projecto e utilização de sistemas lógicos de controlo na automação industrial – tanto programados como cablados - mostrando-se simultaneamente consciente das necessidades de segurança exigidas em máquinas automáticas.

Programa

1 – Introdução Informal à Automação e Segurança Industrial.
2 – Grandezas Contínuas e Discretas; Grandezas e Variáveis Tudo ou Nada. Álgebra de Boole.
3 – Circuitos Combinacionais: Explicitação, Simplificação e Materialização de Funções Lógicas.
4 – Códigos Binários mais comuns. Aplicação de códigos unipolares e bipolares. Conversão A/D e D/A.
5 – Memórias Biestáveis (Set e Reset). Tecnologias associadas e aplicações elementares típicas.
6 – Temporizadores: atraso na abertura e no fecho. Temporizadores impulsionais. Aplicações
7 – Contadores crescentes, decrescentes e crescentes/decrescentes. Aplicações típicas de contadores.
8 – Sistemas Sequenciais. Diagramas Temporais e Diagramas de Estado. Métodos de Síntese
9 – Grafcet e Grafcet Hierárquico.
10 – Programação e utilização de Controladores Lógicos Programáveis - PLCs. Interfaces de I/O. Organização interna. Funcionamento. Inicialização de variáveis. Linguagens e técnicas de Programação. Instruções aritméticas e de manipulação numérica. Tradução de Grafcets em programas de PLCs
11 – Segurança. Princípios gerais, terminologia, normalização, avaliação de risco. Dispositivos.

Bibliografia Obrigatória

Portugal. Instituto Português da Qualidade; Símbolos gráficos para esquemas
Norma EN 60848:2002 GRAFCET specification language for sequential function charts, CENELEC, 2002
Portugal. Instituto Português da Qualidade; Símbolos gráficos para esquemas
Portugal. Instituto Português da Qualidade; Símbolos gráficos para esquemas
Norma ISO 12100 Partes 1 e 2
Antonio Pessoa Magalhaes; Apontamentos de Automação e Segurança Industrial, 2006 (Apontamentos propositadamente desenvolvidos para a disciplina)
Portugal. Instituto Português da Qualidade; Símbolos gráficos para esquemas

Bibliografia Complementar

Mano, M. Morris; Digital design. ISBN: 0-13-212994-9
David, René; Petri nets and grafcet. ISBN: 0-13-327537-X
Jack, Hugh; Automating manufacturing systems with PLCs
CENELEC EN 61082-1 2006.07.01 Preparation of documents used in electrotechnology Part 1: Rules - IEC 61082-1:2006

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A disciplina de Automação e Segurança Industrial conta com aulas teórico-práticas e práticas. As aulas teórico-práticas servem tanto a exposição de assuntos – apoiadas em meios audiovisuais, e frequentemente ilustradas com exemplos simples –, como a aplicação crítica da matéria leccionada na resolução de problemas tão reais quanto o possível. As questões tratadas são seleccionadas entre dezenas de problemas fornecidos aos alunos sob a forma de um caderno. A resolução dos problemas não discutidos nas aulas é deixada ao cuidado dos alunos, disponibilizando-se os responsáveis pela disciplina para prestar todo o apoio necessário. As aulas laboratoriais destinam-se ao contacto com a tecnologia e à experimentação. Sempre que se justifique, incluem curtas exposições directamente relacionadas com as tecnologias empregues, contextualizando e ilustrando assim diversos conceitos apresentados nas aulas teórico-práticas. Os trabalhos práticos incluem a concepção de circuitos combinacionais, temporizadores, contadores e aplicação dos mesmos a circuitos sequenciais. O leque de recursos de projecto e construção dos circuitos inclui software de simulação de circuitos lógicos, circuitos integrados, electromecânica e PLCs programados em linguagem de contactos, blocos funcionais e Grafcet.

Software

Siemens LOGOsoft (Programação de autómatos)
automation Studio
SAIA PG (Programação de autómatos)
Siemens LOGOsoft (Programação de autómatos)
SAIA PG (Programação de autómatos)
automation Studio

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	63,00
Resolução de problemas propostos	Teste	30,00
Simulação em Computador	Teste	10,00
Exame Escrito	Exame	3,00
Exame Laboratorial	Exame	1,00
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Estudo da matéria teórica	Estudo autónomo	30
Estudo para Exames	Estudo autónomo	24
	Total:	54,00

Obtenção de frequência

É concedida frequência aos alunos regularmente inscritos que não excedam o número limite de faltas a cada um dos tipos de aulas, de acordo com o estabelecido na FEUP.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final dos alunos ordinários é feita com base em duas provas de avaliação escritas (PE1 e PE2) e um trabalho (TRB). Estas componentes são avaliadas de 0 a 20 e têm os seguintes pesos:

PE1 – Prova escrita individual a realizar a meio do período lectivo – 35% da classificação final;
PE2 – Prova escrita individual a realizar na época de exames do 2º Semestre – 40% da classificação final;
TRB – Trabalho laboratorial, presencial e individual, a realizar na última semana de aulas (salvo casos excepcionais e devidamente fundamentados, cada aluno realizará o seu trabalho no horário da sua aula laboratorial) – 25% da classificação final.

As provas PE1 e PE2 são realizadas sem consulta e com a cotação de cada questão previamente definida.

A classificação da prova TRB tem por base a observação dos objectivos alcançados face aos objectivos do trabalho, a destreza na utilização de recursos tecnológicos laboratoriais na realização do trabalho e as respostas a questões que possam ser colocadas a propósito do trabalho desenvolvido.

NOTAS IMPORTANTES:

- A aprovação à disciplina requer nota mínima de 7,0 valores na prova PE2. Assim, aos alunos cujas provas resultem em classificações iguais ou superiores a 9,5 valores mas não cumpram esta nota mínima será atribuída a classificação final de 9,0 valores.
- À não comparência a uma avaliação escrita corresponde uma nota de 0 valores para efeito do cálculo da classificação global acima referida.
- À não realização do trabalho laboratorial corresponde uma nota de 0 valores para efeito do cálculo da classificação global acima referida.
- O acesso às provas de avaliação PE1 e PE2 bem como a realização do trabalho laboratorial requer frequência da disciplina (excepto para os alunos que, de acordo com as regras da FEUP, gozem de estatuto especial que os dispense da frequência das aulas).
- Os alunos que não tenham obtido aprovação após a época normal, podem repetir uma (e apenas uma) das provas escritas (PE1 ou PE2) na época de recurso. Só em casos excepcionais e analisados caso a caso será permitida a repetição do trabalho laboratorial.

Provas e trabalhos especiais

Como descrito na avaliação especial.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os alunos com estatuto especial que os dispense da frequência das aulas estão sujeitos aos mesmos métodos de avaliação que os alunos ordinários.

Os exames em “épocas especiais” contêm sempre uma parte teórico-prática e outra laboratorial, com pesos de 75 e 25%, respectivamente. A prova teórico-prática poderá ser escrita ou oral, cabendo a decisão aos avaliadores.

Melhoria de classificação

Os alunos que pretendam obter melhoria de classificação estão sujeitos a uma avaliação global, podendo esta acontecer na época de recurso ou numa época de avaliação posterior. Esta prova conterá uma parte teórico-prática e outra laboratorial, com pesos de 75% e 25%, respectivamente. A prova teórico-prática poderá ser escrita ou oral, cabendo a decisão aos avaliadores.

Caso o aluno assim o entenda, a melhoria de classificação incidirá apenas sobre a parte escrita. Nesse caso, a classificação da prova teórica-pratica tem um peso de 75% para a avaliação, correspondendo os restantes 25% à classificação obtida pelo aluno na prova laboratorial realizada durante o período lectivo.