ATPS Controle Automacao de Processos

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

Engenharia de Produção

10ª Série Controle e Automação de Processos

A atividade prática supervisionada (ATPS) é um procedimento metodológico de

ensino-aprendizagem desenvolvido por meio de um conjunto de etapas

programadas e supervisionadas e que tem por objetivos:

� Favorecer a aprendizagem.

� Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo aprendizado eficiente e eficaz.

� Promover o estudo, a convivência e o trabalho em grupo.

� Desenvolver os estudos independentes, sistemáticos e o autoaprendizado.

� Oferecer diferentes ambientes de aprendizagem.

� Auxiliar no desenvolvimento das competências requeridas pelas Diretrizes

Curriculares Nacionais dos Cursos de Graduação.

� Promover a aplicação da teoria e conceitos para a solução de problemas

práticos relativos à profissão.

� Direcionar o estudante para a busca do raciocínio crítico e a emancipação

intelectual.

Para atingir estes objetivos a ATPS propõe um desafio e indica os passos a

serem percorridos ao longo do semestre para a sua solução.

A sua participação nesta proposta é essencial para que adquira as

competências e habilidades requeridas na sua atuação profissional.

Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida

profissional.

AUTORIA:

Guilherme Leal

Faculdade Anhanguera de Sorocaba

Engenharia de Produção - 10ª Série – Automação e Controle de Processos

Guilherme Leal

Pág. 2 de 7

COMPETÊNCIAS E HABILIDADES

Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá desenvolvido as competências e habilidades que constam, nas Diretrizes Curriculares Nacionais, descritas a seguir.

� Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais a Engenharia.

� Projetar e conduzir experimentos e interpretar resultados. � Planejar, supervisionar, elaborar e coordenar projetos e serviços de Engenharia. � Identificar, formular e resolver problemas de engenharia.

Produção Acadêmica • Relatórios parciais, com os resultados de cada uma das etapas do desafio. O professor

irá estipular quais serão entregues no 1º e 2º bimestres, bem como, a identificação obrigatória que cada equipe deverá utilizar nos referidos documentos.

• Mini seminário apresentado por todos os integrantes da equipe, demonstrando os resultados alcançados em conjunto com um protótipo em funcionamento, de acordo com as premissas estabelecidas neste documento.

Participação Esta atividade será, em parte, desenvolvida individualmente pelo aluno e, em parte, pelo

grupo. Para tanto, os alunos deverão: • organizar-se, previamente, em equipes. O número de participantes será estipulado pelo

professor; • entregar seus nomes, RAs e e-mails ao professor da disciplina; • observar, no decorrer das etapas, as indicações: Aluno e Equipe.

Padronização O material escrito solicitado nesta atividade deve ser produzido de acordo com as

normas da ABNT1, com o seguinte padrão: • em papel branco, formato A4; • com margens esquerda e superior de 3cm, direita e inferior de 2cm; • fonte Times New Roman tamanho 12, cor preta; • espaçamento de 1,5 entre linhas; • se houver citações com mais de três linhas, devem ser em fonte tamanho 10, com um

recuo de 4cm da margem esquerda e espaçamento simples entre linhas; • com capa, contendo:

• nome de sua Unidade de Ensino, Curso e Disciplina; • nome e RA de cada participante; • título da atividade; • nome do professor da disciplina; • cidade e data da entrega, apresentação ou publicação.

1 Consulte o Manual para Elaboração de Trabalhos Acadêmicos. Unianhanguera. Disponível em:

<http://www.unianhanguera.edu.br/anhanguera/bibliotecas/normas_bibliograficas/index.html>.


Guilherme Leal

Pág. 3 de 7

DESAFIO

Neste desafio você aplicará conhecimentos desenvolvidos durante as aulas de Automação e Controle de Processos. Assim, o reservatório de água B deve permanecer cheio, permitindo a vazão contínua pela válvula V1 quando necessário. À medida que o nível do reservatório B tende a diminuir, o motor deve acionar a bomba, captando água a partir do reservatório A.

Ao iniciar o processo de uso da água do reservatório B, a válvula V2 deve estar aberta, permitindo a captação de água pela bomba. Para fins didáticos, ao mesmo tempo em que evitamos o desperdício valioso de água, a vazão do reservatório B será depositada no reservatório A. Esse processo abre a possibilidade, de executarmos quantos testes forem necessários para o sistema proposto, com o mesmo volume de água.

O sistema não deve acionar o motor/bomba, caso não haja água presente no reservatório A, ou mesmo se o fluxo de água estiver interrompido, significando válvula V2 fechada. Um indicador luminoso, ou audível deve alarmar tal condição.

Um protótipo deverá ser construído e apresentado para o professor, junto com os relatórios que serão solicitados em cada etapa.

Figura 1.

No final do projeto os alunos terão aplicado tópicos, estudados na sala de aula, consolidando os conhecimentos adquiridos. Aperfeiçoar técnicas para gestão e desenvolvimento de projetos, ensaios em laboratório, simulação, observação e comparação entre dados reais, teóricos e simulados, bem como, a elaboração de relatórios sobre cada etapa vencida, permitem uma consistente oportunidade, para a equipe desenvolver habilidades e competências, constantemente cobradas dos profissionais da área de Engenharia.

Objetivo do desafio

Um protótipo funcional que atenda as premissas do projeto para apresentação ao professor e convidados.


Guilherme Leal

Pág. 4 de 7

ETAPA 1 (tempo para realização: 4 horas )

� Aula-tema: Medição de Vazão e noções de metrologia. Controle e Sintonia de Controladores PID.

Esta atividade é importante para que toda a equipe entenda quais conhecimentos são necessários para o projeto. Entender o processo a ser controlado, como medir grandezas físicas, enviando essas informações para o mundo digital; processar informações, para finalmente, atuar no processo, mostrar quantos conhecimentos vitais deverão ser estudados, para o sucesso desta atividade prática.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Pesquisar sobre os temas abaixo: 1 Instrumentos para controle de processos; 2 Medição de vazão e noções de metrologia; 3 Dinâmica dos processos e os modelos representativos; 4 O controle PID; 5 Sintonia de controle PID;

Bibliografia complementar • ALVES, José Luiz Loureiro. Instrumentação, Controle e Automação de Processos. 2. ed. Rio de

Janeiro: LTC, 2010.

Passo 2 (Equipe)

Efetuar uma pesquisa buscando mais conhecimento sobre os seguintes temas: CLPs, Linguagem de Programação Ladder, sensores, conversores A/D e D/A. Pesquisar sobre o software MatLab/Simulink; Multisim da National; software Ladder do CLP da instituição, bem como, interfaces de E/S.

Sites sugeridos para pesquisa:

• Disciplinas USP – STOA. Material Didático para uso de docentes, alunos e público em geral. Disponível em:<http://moodle.stoa.usp.br/>. Acesso em: 11 out. 2011.

• Revista Eletrônica sobre Controle e Automação de Processos. Disponível em: <http://www.controleng.com/>. Acesso em: 11 out. 2011.

Bibliografia complementar • CAPELLI, Alexandre. Automação Industrial. 1ª ed. São Paulo: EDITORA ERICA, 2006.

Passo 3 (Equipe)

Estudar a proposta do projeto apresentada por esta ATPS. Efetuar uma reunião, para que um consenso seja atingido. Manter espaço para sugestões de todos os integrantes, sempre focando uma solução mais viável para o grupo. Elaborar o relatório da Etapa 1, apresentando os resultados obtidos. Considerar um item no relatório, que apresente uma visão pessoal sobre os assuntos abordados. De uma forma sucinta


Guilherme Leal

Pág. 5 de 7

e objetiva, apresentar um breve comentário sobre as dificuldades que esta etapa proporcionou, bem como a opinião do grupo sobre os componentes, técnicas, teorias analisadas e aplicadas.


� Aula-tema: Medição de Vazão e noções de metrologia. Controle e Sintonia de Controladores PID.

Esta atividade é importante para que você desenvolva o coração do controle do processo proposto.


PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Pesquisar e projetar o controle PID, sensores e sinalizadores a serem utilizados. Elabore um esboço do projeto, listando as etapas a serem desempenhadas por cada integrante do grupo, indicando responsabilidades, cronograma e recursos necessários. Simular no Matilab/Simulink o seu controle PID.

Passo 2 (Equipe)

Simular cada subsistema de entrada e saída no Multisim. Avaliar se o programa Ladder desenvolvido para o CLP está atendendo as necessidades do projeto.

Passo 3 (Equipe)

Efetuar um levantamento de possíveis fornecedores, custo e disponibilidade dos componentes envolvidos no projeto. Faça um detalhamento do seu projeto, eventualmente, implementando alguns ajustes.

Passo 4 (Equipe)

Elaborar o relatório da Etapa 2, apresentando os resultados obtidos. Considerar um item no relatório, que apresente uma visão pessoal sobre os assuntos abordados. De uma forma sucinta e objetiva, apresentar um breve comentário sobre as dificuldades que esta etapa proporcionou, bem como, a opinião do grupo, sobre os componentes, técnicas, teorias analisadas e aplicadas.


Guilherme Leal

Pág. 6 de 7


� Aula-tema: Técnicas Digitais. Controlador Lógico Programável.

Esta atividade é importante para que você tenha a oportunidade de constatar na prática o desempenho de cada subsistema, bem como a do protótipo. Ajustes que se fizerem necessários, devem ser avaliados e implementados.


PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Elaborar um esboço da montagem, planejando o possível layout de todo o conjunto.

Passo 2 (Equipe)

Montar o protótipo no laboratório. Tenha em mente que pode ser necessário mais de um dia para atingir os seus objetivos.

Passo 3 (Equipe)

Efetuar medições no laboratório, evidenciando que os dados reais, teóricos e simulados estão dentro das expectativas do projeto.

Passo 4 (Equipe)

Elaborar o texto a ser incluído no relatório da Etapa 3, apresentando os resultados obtidos. Considerar um item no relatório, que apresente uma visão pessoal sobre os assuntos abordados. De uma forma sucinta e objetiva, apresentar um breve comentário sobre as dificuldades que esta etapa proporcionou, bem como, a opinião do grupo, sobre os componentes, técnicas, teorias analisadas e aplicadas.


Guilherme Leal

Pág. 7 de 7


� Aula-tema: Técnicas Digitais. Controlador Lógico Programável.

Esta atividade é importante para que o grupo apresente os resultados obtidos com seu projeto. Para isso, deve-se ter em mente que um protótipo funcional, dentro das premissas estabelecidas pelo projeto é tão importante quanto uma boa apresentação dos resultados conquistados. A comunicação eficiente entre as partes envolvidas no projeto é um dos fatores primordiais no cotidiano do engenheiro. Apresentações, relatórios e demonstrações devem utilizar, de forma balanceada, todos os tipos de mídia disponíveis, sempre objetivando o bom entendimento do seu público alvo.


PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Elaborar uma apresentação, incluindo problema proposto, objetivos, solução escolhida, uma breve explanação teórica e finalmente a explicação do funcionamento da solução desenvolvida pela equipe.

Passo 2 (Equipe)

Apresentar aos colegas e convidados, o seminário e o protótipo demonstrando o funcionamento do sistema montado, de acordo com as regras estipuladas pelo professor.

Passo 3 (Equipe)

Elaborar o relatório da etapa 4, apresentando todos os passos realizados, bem como um breve comentário resumindo as maiores dificuldades que o grupo enfrentou no desenvolvimento desta atividade prática.

Livro Texto da disciplina: ALVES, José Luiz Loureiro. Instrumentação, Controle e Automação de Processos. 2a ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.

ATPS Controle Automacao de Processos

Documents

Transcript of ATPS Controle Automacao de Processos