Sensores, Atuadores e Controlo

Código:

EBE0212

Sigla:

SAC

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Biomédica

Ocorrência: 2016/2017 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Automação, Instrumentação e Controlo
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIB	34	Plano de estudos oficial	3	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Esta unidade curricular pretende consolidar e estender os conhecimentos dos estudantes na área de automação, focando as suas componentes principais: elementos de entrada de informação (sensores), processamento de informação (microcontroladores), elementos de saída (atuadores pneumáticos), estratégias de controlo (on/off, PID), bem assim como software de aquisição e controlo (SCADA).

Esta unidade curricular será suportada por uma forte componente laboratorial, permitindo aos estudantes o contato direto com os componentes e a implementação/teste de sistemas de automação.

Resultados de aprendizagem e competências

Nesta UC os estudantes deverão adquirir as seguintes competências técnicas específicas:

- Capacidade de identificar os diferentes componentes de monitorização e atuação presentes em sistemas de automação;

- Capacidade de selecionar os componentes básicos de automação;

- Capacidade de reconhecimento da simbologia pneumática e interpretação do funcionamento de um circuito;

- Capacidade de programar uma unidade baseada em microcontrolador;

- Capacidade de implementar a ligação de instrumentos a um computador por interface série;

- Capacidade de programar um software de SCADA;

- Capacidade de sintonizar um controlador de processo;

- Compreender as principais filosofias de controlo de processos;

- Compreender o comportamento dinâmico de processos industriais;

- Capacidade de simular um sistema de controlo;

Outras competências a desenvolver pelo estudante:

• aptidão para o trabalho de laboratório;

• aptidão para o trabalho em equipa;

• capacidade de comunicação escrita, oral e multimédia.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

 

Programa

1. Introdução aos princípios de funcionamento de sensores

2. Controlo automático de processos:
Controlo On/Off
Controlo por retroação
Implementação digital do algoritmo PID
Comportamento dinâmico de um sistema em ciclo fechado

3. Sistemas Lógicos:
Álgebra de Boole e aritmética binária
Simplificação de expressões lógicas
Análise e síntese de circuitos lógicos

4. Microcontroladores:
Introdução aos microcontroladores e à sua programação
Unidades Lógica-Aritmética e de Controlo, Registos e Memórias
Endereçamento, Interrupções, Temporizadores e Contadores
Comunicação série com periféricos

5. Introdução à Pneumática:
Produção, reserva e distribuição de ar comprimido
Válvulas pneumáticas (direcionais, fluxométricas, manométricas)
Atuadores pneumáticos
Análise de diagramas de funcionamento
Exemplos de circuitos pneumáticos

6. Software de supervisão, controlo e aquisição de dados (SCADA)

Bibliografia Obrigatória

Fernão Magalhães, Joaquim Gabriel; Slides das aulas teóricas, e guia dos trabalhos práticos, 2012

Bibliografia Complementar

Maria Teresa Restivo... [et al.]; Laboratórios de instrumentação para medição. ISBN: 978-972-8025-67-0
James W. Dally, William F. Riley, Kenneth G. McConnell; Instrumentation for engineering measurements. ISBN: 0-471-55192-9
J. Norberto Pires; Automação industrial. ISBN: 972-8480-05-9

Observações Bibliográficas

Slides das aulas, bem como os guias dos trabalhos praticos

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

O método de ensino é baseado na análise sistemática de casos envolvendo equipamentos, conceitos, técnicas, e a sua implementação experimental. A aprendizagem será apoiada por leituras orientadas, pesquisa bibliográfica e trabalhos laboratoriais de grupo.

A UC organiza-se em dois tipos de aulas:

Aulas de exposição teórica, complementadas pela realização de trabalhos laboratoriais envolvendo sensores, controladores, componentes pneumáticos e software de aquisição de dados.

 

Software

PneuSim
LabVIEW

Palavras Chave

Ciências Físicas > Ciência de computadores > Informática > Informática aplicada
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia da instrumentação > Sensores
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de controlo > Automação

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	60,00
Trabalho laboratorial	40,00
Total:	100,00

Obtenção de frequência

Não exceder o limite máximo de 3 faltas nas aulas laboratoriais.

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação do desempenho será baseada em um teste (T), um trabalho de grupo (TG) e um projeto (PRJ).

A classificação final (CF) será calculada da seguinte forma:

CF = 0,15*TG + 0,25*PRJ + 0,60*T

Avaliação especial (TE, DA, ...)

1. um exame laboratorial que substituirá as componentes TG e PRJ da avaliação;

2. um exame escrito global que substituirá a componente T da avaliação;

Melhoria de classificação

Os estudantes poderão efetuar melhoria da classificação final submetendo-se a:

1. um exame laboratorial que substituirá as componentes TG e PRJ da avaliação;

2. um exame escrito global que substituirá a componente T da avaliação;