Sensores e Atuadores

Código:

EIG0058

Sigla:

SA

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação

Ocorrência: 2016/2017 - 2S

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

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEGI	86	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	2	-	6	63	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Esta unidade curricular tem por objetivo fundamental proporcionar aos estudantes um conjunto de conhecimentos estruturantes de base no domínio da Automação Industrial. Em particular é objetivo desta UC apresentar e desenvolver um conjunto de conceitos e conhecimentos na área de sensores e atuadores (pneumáticos, hidráulicos e elétricos) bem como dos componentees necessários à sua utilização.  Pretende-se assim que os estudantes adquiram a capacidade de dialogar com os especialistas da área em questão e que sejam capazes de realizar escolhas, técnica e cientificamente fundamentadas, entre as várias soluções que se poderão prefigurar face a um determinado problema.

Resultados de aprendizagem e competências

No final desta Unidade Curricular, o estudante deverá ser capaz de:

• Identificar sensores, elementos de comando, e atuadores presentes em sistemas de automação;
• Especificar e seleccionar os diferentes componentes de automação;
• Descrever o modo de operação e aplicabilidade dos diversos equipamentos utilizados em sistemas de automação;
• Dimensionar soluções de acionamento recorrendo a tecnologias de acionamento pneumático, hidráulico e eletromecânico;
• Interpretar circuitos pneumáticos e hidráulicos.

Modo de trabalho

Presencial

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

O estudante deverá ter conhecimentos básicos sobre lógica, circuitos elétricos e programação.

Programa

Sistemas de automação industrial: exemplos, definições, conceitos;
Vocabulário metrológico;
Sensores industriais e condicionamento de signal;
Monitorização ambiental da planta fabril;
Aquisição de dados e conversores AD e DA;
Elementos eletromecânicos;
Motores elétricos, aparelhagem de corte e proteção, simbologia, circuitos de comando e potência, variação de velocidade;
Sistemas pneumáticos: produção e distribuição de ar comprimido, atuadores pneumáticos, unidades hidropneumáticas, válvulas, simbologia, circuitos de comando e potência;
Introdução aos elementos de sistemas óleo-hidráulicos;
Comparação e discussão dos campos de aplicação das diferentes tecnologias de acionamento;
Sistemas de segurança e proteção individual;
Sistemas de identificação e controlo de acessos.

Bibliografia Obrigatória

Joaquim Gabriel, Fatima Chouzal, Paulo Abreu, Manuel Quintas, Gomes Almeida, Francisco Vasques; Slides das Aulas Teóricas e Guiões das Aulas Práticas

Bibliografia Complementar

Silva Clarence W. de; Mechatronics. ISBN: 0-8493-1274-4

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A Unidade Curricular conta com aulas Teóricas em anfiteatro e aulas Teórico-práticas em laboratório. As aulas teóricas são de exposição das matérias do programa, apoiadas em meios áudio visuais, devendo ser apreendidas pelos estudantes através de atividades de estudo complementares e conceptualização. As aulas teórico-práticas, lecionadas em diferentes laboratórios pretendem dar aos estudantes uma visão sobre os sensores e atuadores utilizados na indústria.
No laboratório de Instrumentação, os estudantes terão oportunidade de montar e testar diferentes tipos de sensores, bem como efetuar a sua leitura através de sistemas de aquisição de dados; já nos laboratórios de penumática e hidráulica irão proceder à montagem, e teste de circuitos usando as duas tecnologias, bem assim como sistemas eletropneumáticos. Finalmente, no laboratório de controlo automático poderão ver como a informação flui do sensor para o elemento de comando e depois para o atuador de uma forma automática, fechando assim o ciclo de aprendizagem.
Em complemento a estas atividades, e fora do horário escolar, os estudantes irão realizar um trabalho de pesquisa sobre as tecnologias mais recentes (realidade virtual, realidade aumentada, IoT, etc) que será apresentada na aula TP.
Por se entender útil ao desenvolvimento de uma aprendizagem estruturada, será uma realizada uma visita a uma empresa da região que faça grande uso de sistemas automáticos.

Software

Pneusim (software de desenho e simulação de circuitos pneumáticos e elétricos)
LabVIEW, National Instruments

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia da instrumentação > Sensores
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia mecânica > Engenharia electromecânica
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de controlo > Automação

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	70,00
Trabalho escrito	20,00
Trabalho laboratorial	10,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	80,00
Frequência das aulas	52,00
Trabalho de investigação	30,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

É concedida frequência aos estudantes regularmente inscritos na unidade curricular que não excedam o número limite de faltas,  de acordo com o estabelecido na FEUP.
Será também considerada a frequência dos estudantes que a possuam da UC de Automação Industrial.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final dos alunos ordinários é feita com base numa prova de avaliação escrita (PE) e um relatório (REL). Estas componentes são avaliadas de 0 a 20 e têm os seguintes pesos:
PE – Prova escrita individual, sem consulta, a realizar na época de exames, 70% da classificação final;
REL – Relatório escrito sobre as tecnologias mais recentes em automação industrial realizado em grupo (máximo de 4 alunos), a ser entregue a meio do semestre. Este relatório será apresentado oralmente durante uma aula teórico-prática a combinar. O conjunto da apresentação e do relatorio correspondem a 20% da classificação final
TL - Participação nos trabalhos laboratorias, realizados em grupo na sala de aula - 10% da classificação final.

NOTAS IMPORTANTES:
- A não realização do relatório corresponde a uma nota de 0 valores para efeito do cálculo da classificação global acima referida.
- A falta de comparência não justificada às aulas TP acarretará uma penalização na componente TL.
- O acesso à prova de avaliação PE bem como a realização do relatório requer a frequência da unidade curricular (exceto 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 tenham frequência mas não tenham obtido aprovação após a época normal, podem repetir a prova escrita na época de recurso, mantendo as restantes classificações obtidas no relatório e na avaliação laboratorial.

A classificação final=0,70*PE + 0,20*REL + 0,10*TL

Provas e trabalhos especiais

Não aplicável.

Trabalho de estágio/projeto

Não aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os estudantes com estatuto especial podem optar por frequentar a Unidade Curricular como se fossem estudantes ordinários, submetendo-se às normas da avaliação destes.
Em alternativa, os estudantes com estatuto especial deverão realizar uma prova global constituída por uma prova escrita (75%) e uma prova oral (25%). No entanto, para terem acesso à prova oral, devem ter uma classificação no exame escrito igual ou superior a 7 valores.

Melhoria de classificação

Os estudantes que pretendam obter melhoria de classificação poderão repetir, na época de recurso, a prova escrita (PE). A nota final é obtida de acordo com o referido no “Cálculo da Avaliação Final”, sendo para este efeito mantidas as restantes classificações anteriormente obtidas.