Sensores e Atuadores

Código:

EIG0058

Sigla:

SA

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação

Ocorrência: 2020/2021 - 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	95	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 da Automação Industrial. Em particular é objetivo desta UC apresentar e desenvolver os conhecimentos na área de sensores e atuadores (pneumáticos e elétricos), bem como dos componentes necessários à sua utilização.  Pretende-se assim que os estudantes adquiram a capacidade de: dialogar com os especialistas de cada área, de entender a simbologia associada, 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;
• Conhecer a simbologia internacional associada aos 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, e eletromecânico;
• Interpretar circuitos pneumáticos e eletropneumáticos.

Modo de trabalho

Presencial

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

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

Programa

Sistemas de automação industrial: exemplos, definições, conceitos;
Vocabulário metrológico;
Sensores industriais e condicionamento de signal;
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, válvulas, simbologia, circuitos de comando e potência;
Sistemas eletropneumáticos;
Comparação e discussão dos campos de aplicação das diferentes tecnologias de acionamento.
O futura da automação. Novas tendencias: IoT, Industria 4.0, Robôs colaborativos, IA, Realidade Virtual e Aumentada, Instrumentação Virtual, etc.

Bibliografia Obrigatória

W. Bolton; Mechatronics. ISBN: 0-582-35705-5

Bibliografia Complementar

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

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 baseados em computador.
Terão ainda oportunidade de ver diferentes tipos de motores elétricos, bem como dos componentes de proteção e comando associados.
No laboratório de pneumática irão proceder à simulação, montagem, e teste de circuitos pneumáticos e eletropneumáticos.
Finalmente, no Laboratório de Transmissões Hidrostáticas terão ainda oportunidade testar sistemas hidráulicos.
Em complemento a estas atividades, e fora do horário escolar, os estudantes irão realizar um trabalho de pesquisa e seleção de sensores e atuadores para uma aplicação especifica.
Por se entender útil ao desenvolvimento de uma aprendizagem estruturada, será ainda realizada uma visita a uma empresa da região que permita a visualização de sistemas automáticos.

Software

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

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	80,00
Trabalho prático ou de projeto	20,00
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 tenham obtido nos dois anos anteriores.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final dos alunos ordinários é feita com base em duas provas de avaliação escrita (PE1 e PE2) com peso igual e ainda um trabalho de pesquisa (TRB). Estas componentes são avaliadas de 0 a 20, tendo os testes um peso de 80% e o trabalho 20%.
PE1 – Prova Escrita individual, sem consulta, a realizar a meio do semestre, sobre a matéria de sensores;
PE2 – Prova Escrita individual, sem consulta, na época de exames, focado essencialmente na matéria de atuadores; NOTE que apesar desta prova não incluir parte teórica de sensores, poderá incluir cálculos associados a essa matéria.
TRB – Trabalho sobre seleção de sensores e atuadores para uma dada aplicação realizado em grupo (máximo de 4 alunos), a ser apresentado na aula prática da semana de 30 abril-4 maio.

Classificação final=0,4*PE1+0,4*PE2 + 0,2*TRB

NOTAS IMPORTANTES:
- A não realização do trabalho corresponde a uma nota de 0 valores para efeito do cálculo da classificação final.
- O acesso às provas de avaliação PE, bem como a realização do trabalho 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).
- A aprovação à disciplina requer nota mínima de 8,0 valores na média das duas provas, PE1 E PE2, sendo atribuída a classificação final de 9,0 valores se esta condições não for cumprida.
- Os estudantes que tenham frequência, mas que não tenham obtido aprovação após a época normal, podem fazer uma prova escrita PE na época de recurso correspondente à matéria global, que substituirá as componentes PE1 e PE2, mantendo-se a classificação obtida no trabalho.
Classificação final (recurso)= 0.8*PE+0.2*TRB
- No caso  da pandemia impedir a realização da prova a meio do semestre, a prova escrita final PE2 será correspondente à matéria global e terá o peso de 80% na classificação final.

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 (80%) e uma prova oral (20%).

Melhoria de classificação

Os estudantes que pretendam obter melhoria de classificação poderão fazer, na época de recurso, uma prova escrita (PE) sobre a matéria global da UC, que substituirá as componentes PE1 e PE2. A nota final é obtida de acordo com:

Classificação final (melhoria)= 0.8*PE+0.2*TRB

Sendo mantida a classificação do trabalho TRB efetuado.