Princípios De Automação Industrial

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA

Centro de Tecnologia

Departamento de Eletromecânica e Sistemas de Potência

Geomar Machado Martins

Agosto de 2007

Revisado em Março de 2012

Princípios de Automação

Industrial

ESP1009 – Princípios de Automação Industrial

Prof. Geomar M. Martins

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APRESENTAÇÃO

A disciplina Princípios de Automação Industrial, ofertada especificamente para o

curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Maria, tem por objetivos:

- Compreender e aplicar um tratamento introdutório da teoria da automação aplicada à

transmissão de sinais de informação, com atenção à comunicação de sinais analógicos e

digitais.

O texto que segue foi elaborado com a finalidade de servir de suporte para esta

disciplina e surgiu da pesquisa de uma série de fontes, entre elas: a literatura técnica

especializada, materiais coletados na internet, de diversas fontes e autores, aos quais

agradecemos a iniciativa de compartilhamento e universalização do conhecimento sem fins

lucrativos, de notas de cursos realizados e de pesquisas em artigos da área, conforme

indicados nas referências bibliográficas de cada unidade.

Este é um material que sofrerá frequentes atualizações, em função da constante

evolução tecnológica na área da Automação Industrial, além do que, o próprio texto pode

conter eventuais erros, para os quais pedimos a colaboração dos estudantes e profissionais

que eventualmente fizerem uso do mesmo, enviando ao autor uma comunicação sobre as

falhas detectadas.

Alguns projetos experimentais incluídos no texto referem-se a trabalhos executados

pelo autor, juntamente com os estudantes nos laboratórios do curso de engenharia elétrica

da Universidade Federal de Santa Maria.

Gostaria de agradecer a colaboração das mais diversas pessoas e organismos que de

alguma forma contribuem para a o desenvolvimento desta disciplina, entre elas destacandose

os técnicos Zulmar, Fernando Martins, Anacleto Brondani, Marcus Molina, que se

empenharam no desenvolvimento e finalização dos módulos didáticos. Aos alunos Adriane

Dutra, João Victor Baghetti Fuchs, Fernando Konzen, Diogo de Vargas, Thiago Doleski,

Leandro Neis, Luis Gustavo Braun, pela tutoria da disciplina. A coordenação do curso de

Engenharia Elétrica e a chefia do Depto de Eletromecânica e Sistemas de Potência, aos

funcionários do laboratório “Nupedee”, aos grupo de pesquisa, entre outros, que colaboram

para a melhoria desta disciplina.

Santa Maria, 05 de Março de 2012.

Geomar Machado Martins

ESP1009 – Princípios de Automação Industrial

Prof. Geomar M. Martins

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SUMÁRIO

1. Introdução à Engenharia de Automação

1.1 Histórico e definição da automação 5

1.2 A automação nas atividades humanas 5

1.3 A automação no meio produtivo 5

1.4 Características e conceitos da automação industrial 6

1.5 Componentes básicos da automação 6

1.6 Tipos de sistemas de sistemas de processos industriais 10

1.7 Tipos de controle na automação 10

1.8 Aspectos gerais da automação 11

1.9 Arquitetura da automação industrial 12

1.10 A visão crítica ao automatizar processos 15

1.11 Tendências da automação 16

1.12 O mercado atual da automação no Brasil 16

2. Controlador Lógico Programável - CLP

2.1 Introdução 18

2.2 Histórico 18

2.3 Características e vantagens 21

2.4 Aplicações 22

2.5 Constituição de um CLP 23

2.6 Estrutura de programação 28

2.7 Aspectos de software 29

2.8 Linguagens de programação 30

2.9 Terminologia 30

2.10 O micro-CLP 35

2.11 Considerações de projeto 35

3. Lógica e Linguagem de Programação

3.1 Introdução 37

3.2 Programação de CLPs 39

3.3 Análise das linguagens de programação 41

3.4 Normalização 42

3.5 Linguagem de Relés e Blocos (Ladder) 43

3.6 Desenvolvimento do Programa Ladder 47

3.7 Associação de Contatos no Ladder e Lógica Combinacional 51

3.8. Sistemas Combinatórios 59

3.9 Minimização por Mapa de Karnaugh 66

3.10