Objectivos

 

Programa

 

Horário

 

Avaliação

 

Lab

 

Bibliografia

 

Automação de Processos Industriais

(Industrial Processes Automation)

 

 

 

Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Área de Sistemas, Decisão e Controlo

 

 

 

1º Semestre 2014/2015

 

 

 

Docente: Prof. José Gaspar

jag (at) isr.ist.utl.pt

21 8418293 Ext. 2293

 

 

Última alteração: 12 de Fevereiro de 2015

 

Link para a página no fénix: https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/disciplinas/APInd25/2014-2015/1-semestre

Link para o ano anterior: http://users.isr.ist.utl.pt/~jag/courses/api13/api1314.html

 

Avisos:

 

10.02.2015 - Publicadas notas do 2º exame (ver mais abaixo, nesta página)

28.01.2015 - Publicadas notas do 1º exame (ver mais abaixo, nesta página)

08.01.2015 - Inscrições para 1º exame abertas. Horário de dúvidas.

10.11.2014 - Publicados enunciados das partes A, B e C do segundo trabalho de laboratório.

15.10.2014 - Publicados enunciados das partes B e C do primeiro trabalho de laboratório.

07.10.2014 - Publicado enunciado da parte A do primeiro trabalho de laboratório.

29.09.2014 - Publicado guia do 2º trabalho preliminar. Ver nesta página a secção "Trabalhos de laboratório".

19.09.2014 - Publicado guia do 1º trabalho preliminar. Ver nesta página a secção "Trabalhos de laboratório".

12.09.2014 - As aulas teóricas começam na 2ªFeira, 15 de Setembro. As aulas de laboratório terão início na terceira semana de aulas.

12.09.2014 - Os acetatos das aulas teóricas irão ser publicados ao longo do semestre. Para ter uma antevisão dos acetatos continuam disponíveis os acetatos do ano anterior.

12.09.2014 - As notas de laboratório obtidas no ano anterior são válidas para o ano lectivo actual.

 

 

 

Objectivos da Cadeira:

 

 

 

Pretende-se dotar os alunos com a capacidade para a resolução de problemas de automação. Com esse objectivo estudam-se metodologias de análise e síntese de sistemas de eventos discretos, na forma de controladores de supervisão que se implementam em dispositivos industriais. A formação nas seguintes componentes será aprofundada:

 

 

 

Análise de sistemas para automação industrial.

 

Metodologias para a implementação de soluções em automação industrial.

 

Linguagens de programação de Autómatos Programáveis (PLCs).

 

Máquinas de Controlo Numérico Computorizado.

 

Modelação de sistemas de eventos discretos.

 

Supervisão de Processos de Automação Industrial.

 

 

 

 

 

Programa:

 

 

Cap. 1 - Introdução à Automação [1 semana] Introdução aos dispositivos utilizados em automação industrial. Lógica cablada e lógica programada. Introdução às metodologias de descrição de problemas em automação industrial. Apresentações de motivação.

 

Cap. 2 - Introdução aos PLCs [1 semana] Componentes constituintes dos Autómatos Programáveis (PLCs). Estrutura interna e funcionamento. Interfaces de entrada e de saída. Interligação entre PLCs.

 

Cap. 3 - Linguagens de Programação de PLCs [2 semanas] Ladder diagrams; Instruction List; Structured Text. Descrição dos componentes de uma linguagem típica. Estruturas de controlo de fluxo. Ambientes de desenvolvimento.

 

Cap. 4 – GRAFCET [2 semanas] A norma GRAFCET. Técnicas de modelação utilizando GRAFCET. Interpretação de GRAFCET utilizando Ladder.

 

Cap. 5 – CAD/CAM e Máquinas CNC [1 semana] Tipos de máquinas e seu funcionamento. Métodos de interpolação para geração de trajectórias. Utilização em células de fabricação flexível.

 

Cap. 6 – Sistemas de Eventos Discretos [2 semanas] Modelação de Sistemas de Eventos Discretos (SEDs). Autómatos. Redes de Petri: dinâmica e modelação. Modelos restritos e estendidos. Subclasses de redes.

 

Cap. 7 - Análise de Sistemas de Eventos Discretos [2 semanas] Propriedades de SEDs. Metodologias para análise de SEDs.

 

Cap. 8 - SEDs e Automação Industrial [1 semana] Relação GRAFCET/Redes de Petri. Análise das soluções de automação industrial por analogia com os sistemas de eventos discretos.

 

Cap. 9 – Supervisão de Sistemas de Automação Industrial [2 semanas] Método SCADA e Controlo supervisionado de SEDs. Síntese de controladores.

 

 

 

Avaliação:

 

A avaliação consistirá em três trabalhos de laboratório (20% cada) e um exame final (40%). Cada grupo é constituído por três elementos. Com uma semana de antecedência, pôr-se-ão disponíveis guiões de acompanhamento para ajudar na concretização das fases dos dois primeiros trabalhos de laboratório. Estes devem ser preparados apriori e entregues no final de cada sessão. O terceiro trabalho é sobre um tema afim com API e que deverá ser acordado com cada um dos grupos.

 

Serão efectuados dois exames finais, onde será contada a melhor nota. Em cada componente de avaliação a nota mínima é de 9 valores. Os alunos que o desejem podem substituir o 2º exame escrito por uma prova oral.

 

As notas de laboratório obtidas no ano anterior são válidas para o ano lectivo actual.

 

Será atribuído um valor extra aos alunos que assistam a mais de 70% das aulas teóricas e realizem sumários das aulas. Clicar aqui para download de ficheiro XLS para anotação de sumários. Ver exemplo aqui. Nota: sugere-se utilizar Google-docs / Create Spreadsheet / File-import (Upload file): 14_15_sem1_API.xls

 

 

 

Resultados da avaliação:

 

Notas após revisão de provas do segundo exame, pdf.

 

 

Calendário da Avaliação1

[a preencher no início do semestre]

 

 

 

 

Laboratório

Inscrição do Lab.
(Representante alunos)

15-19/09/2014

 

 

 

Trabalhos

1º Trabalho

29/09 - 03/10/2014

Preliminares

2º Trabalho

06/10 - 10/10/2014

 

 

 

1º Trabalho:

Início

13/10/2014

 

Fim

31/10/2014

 

 

 

2º Trabalho:

Início

10/11/2014

 

Fim

28/11/2014

 

 

 

3º Trabalho:

Proposta de TEMAS

 

Seminários

Exposição oral

1 data, semana >= 8

 

 

 

Exame

1º  Exame Escrito

15 Jan 2015

 

2º Exame Escrito ou Oral

31 Jan 2015

 

 

 

 

1 Datas dos exames conforme acordado em reunião de Coordenação do MEEC.

 

Exames de anos anteriores e actual:

 

Exames de 2004/5 a 2012/13 em PDF.

1º exame de 2013/14 em PDF.

2º exame de 2014/15 em PDF.

 

 

Trabalhos de Laboratório:

 

Manuais dos PLCs e do software de controlo:
(i) SW Unity Intro,
(ii) SW Unity Reference,
(iii) HW IO Module.
Extra (see this in the online help) SW Unity Standard Library Reference.

PLC experiments:
Memory data dump Unity Project and Matlab plot (written for P57 1634 with 28FK in slot3)

 

Enunciado do primeiro trabalho preliminar de laboratório, em formato PDF.

Enunciado do segundo trabalho preliminar de laboratório, em formato PDF.

 

Enunciado da parte A do Primeiro Trabalho de Laboratório, em formato Word.

Enunciado da parte B do Primeiro Trabalho de Laboratório, em formato Word.

Enunciado da parte C do Primeiro Trabalho de Laboratório, em formato Word.

 

Enunciado da parte A do Segundo Trabalho de Laboratório, em formato Word.

Enunciado da parte B do Segundo Trabalho de Laboratório, em formato Word.

Enunciado da parte C do Segundo Trabalho de Laboratório, em formato Word.

Software de apoio ao segundo trabalho:
(i) PN_editor_MATLAB_sim_and_Manual.zip,
(ii) Simulação de "Five Philosophers Dinner" em Matlab, demo completa
(iii) Simulação de teclado em Matlab, protótipos de funções v4 (requer completar algumas funções),
(iv) Toolbox de controlo supervisionado spnbox.zip.

 

Enunciado do Terceiro Trabalho de Laboratório, em formato PDF.

Site para registo de marcações de visitas a empresas, google spreadsheet.

Sugestões de trabalhos alternativos às visitas às empresas [a indicar mais tarde].

 

Trabalhos de Laboratório, Apresentação de Seminários:

Inscrições em laboratórios à data de 26 de Setembro: clicar aqui

 

[Inscrições finais - a preencher brevemente]

 

Inscrições lab. API 2012/2013

 

 

 

 

Grupos de 4 alunos (a preencher depois de iniciar o semestre)

 

 

 

2ªfeira - 9.30h às 11h

 

6ªfeira - 9.30h às 11h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Floor plan of the laboratory: click here to see it.

Horário

Horas/Dias

Segunda

Terça

Quarta

Quinta

Sexta

Sábado

09:00-09:30

 

 

 

 

 

 

09:30-10:00

 

 

 

 

 

 

10:00-10:30

L SDC4

T Ea3

 

 

L SDC4

 

10:30-11:00

 

 

 

 

 

 

11:00-11:30

 

 

 

 

 

 

11:30-12:00

T Ea5

 

 

 

 

 

12:00-12:30

 

 

 

 

 

 

12:30-13:00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Horário de dúvidas durante o período de exames:

 

API Exame #1, Dia 15/01/2015, 5ªFeira, às 18:30 (EA2, EA1)

                6ªFeira, 09/01/2015, 11:00-12:00, sala 5.15, piso5 torre norte

                2ªFeira, 12/01/2015, 14:30-15:30, sala 5.15, piso5 torre norte

                3ªFeira, 13/01/2015, 12:00-13:00, sala 5.15, piso5 torre norte

                4ªFeira, 14/01/2015, 14:30-15:30, sala 5.15, piso5 torre norte

 

API Exame #2, Dia 31/01/2015 (Sábado) às 11:30

(a definir)

 

 

Notas:

- Cada aula de dúvidas será realizada havendo pelo menos uma pessoa interessada. Agradeço à(s) pessoa(s) interessada(s) que me envie(m) um email a informar no dia anterior (ou antes) o interesse na aula de dúvidas.

- Podem também contactar-me por email para esclarecimento de dúvidas ou marcação de horários adicionais de esclarecimento de dúvidas.

- A aula de dúvidas termina no caso de não existirem alunos após 20min da hora de início da sessão.

 

 

Bibliografia:

 

"Petri Net Theory and the Modelling of Systems", James L. Peterson, Prentice-Hall,1981.

 

"Introduction to discrete event systems", Christos G. Cassandras, Stéphane Lafortune, Kluwer / Springer, 1999 / 2008

 

"Supervisory Control of Concurrent Systems: A Petri Net Structural Approach", Iordache M. V. and P. J. Antsaklis, Birkhauser Boston (2006)

 

"Programmable Logic Controllers", Frank D. Petruzella, McGraw-Hill, 1996

 

"Automating Manufacturing Systems", Hugh Jack, última versão, 2008.

 

 

Voltar ao início.