Automação Industrial: 12 Exemplos de Sistemas e Aplicações

12 Exemplos de Automação Automation Examples Exemples de sites automatisés Beispiele Automatisierungssysteme Ejemplos de Automación Automação Industrial Industrial Automation Automation Industrielle Industrielle Automation Prof Eng Eletr Luis Fernando Espinosa Cocian Departamento de Engenharia Elétrica ULBRA 242 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Exemplos de Plantas Automatizadas 1 Introdução 11 A automação e a sua importância 12 Exemplos de processos automatizados 13 Tipos de plantas e de controles 131 Processos Contínuos 132 Processos Discretos 133 Processos Mistos 14 Hierarquia da Automação 15 Arquitetura do Sistema de Controle 342 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Automóveis Funções tradicionais de controle vidros elétricos assentos rádio Controle do motor normas e leis sobre emissões Aplicações críticas ABS e EPS brakebywire steerbywire Xbywire Aumento da segurança Preços extremamente espremidos ¼ do preço é o custo da eletrônica tendência em aumento hoje 50100 UCE unidades de controle eletrônico 442 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Mercedes CL 600 drivebywire ABS EPS Airbag GPS Track guardador de distância assistência de estacionamento O sistema de controle reage em 0005s um condutor humano em 02 20 segundos Automóveis automáticos pode reduzir acidentes e engarrafamentos 542 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN BMW 7 90 das funções estão baseadas em software 40 do custo provém da eletrônica 70 computadores 2000 pontos de medição 6 redes de comunicação 200 km de fiação 642 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Locomotivas e vagões Unidade de display Unidade de controle do veículo DU TCU DU TCU VCU Enlace de rádio Existem mais de 20 computadores interconectados em uma locomotiva freios sinalização Unidade de controle de tração diagnóstico energia Benefícios redução dos custos de operação diagnóstico rápido melhor gerenciamento de energia controle automático das linhas controle da impulsão VCU SBB 460 742 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Aviões aviônica Controle de vôo envelope de segurança piloto automático engenheiro de vôo Gerenciamento de vôo Registros de vôo caixaspretas turbinas FATC diagnósticos flybywire Alta confiabilidade 842 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Airbus A380 Rede de Dados 942 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Ônibus Espacial Discovery um dos motores Sem computadores sem ônibus espacial 1042 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Veículos de Lançamento Barramento de dados seriais 23 compartilhados 5 dedicados GPC 5 IOP 5 GPC 4 IOP 4 GPC 3 IOP 3 GPC 2 IOP 2 GPC 1 IOP 1 Entre computadores 5 Memória de asa 2 Sistema de Display 4 Operação de carga 2 Função de lançamento 2 Instrumentos de vôo 51 dedicado por GPC Vôo sensores críticos e controle 8 Painel de Controle CPU 1 CPU 2 CPU 3 CPU 4 CPU 5 1142 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Manufatura Ex Manufatura de partes de motor para automóveis 1242 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Robôs Extensão limitada a 23 m robôs portais 10 m 20 m Frequentemente reprogramados para novas tarefas troca de ferramentas Computador integrado simples controle hierárquico 1342 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Automação Fábrica Flexível hoje robôs fazem o trabalho pesado Ford 1900 A automação permite produzir com baixo custo 1442 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Automação Flexível Várias esteiras robôs máquinas CNC logística salas de pintura Descarga da gestão da produção logística conexão com a administração 1542 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Indústria Farmacéutica Inventário Gerenciamento de receitas Empacotamento Amostragem Rastreio e Seguimento Conformidade com as normas FDA ANVISA MS etc Típico processos em lote 1642 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Armazéns e Almoxarifados Extrema confiabilidade na disponibilidade do sistema de controle Conexão com a gerência da cadeia de fornecimento ordens de compra relacionamento com os clientes e contabilidade comercial SAP 1742 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Máquinas de Impressão Tarefas do sistema de controle Controle dos motores sincronização dos cilindros de impressão Controle de tinta e água Controle das bobinas de papel tensão nas bobinas corte de emergência Interface com o operador comandos alarmes Preparação e estatísticas da produção até a sala de imprensa Requisitos muito altos de disponibilidade atraso de duas horas e a produção é perdida 1842 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Petróleo Gás petroquímicas upstream do fundo da terra para o controle das plataformas downstream do petróleo para os seus derivados Requisitos especiais ambiente extremamente explosivo distribuição Requisitos especiais alta pressão água salgada inacessibilidade ambiente explosivo com gás Requisitos especiais proteção ambiental 1942 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Indústria Química Ex LONZA logística Controle local de reatores Caracterizada por lotes de produtos reutilização dos reatores de produção para diferentes tipos de produtos após limpeza 2042 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Indústria de Processos Metais e minérios Produção de Vidro Químicos Indústria de Processo Process Industry industries de transformation Verfahrenstechnik indústrias de transformação Cimento Celulose Papel Fluxo contínuo de materiais frequentemente 24 horas por dia 2142 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Aciarias particularidade sincronização dos motores dos cilindros de rolagem 2242 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Cimenteiras Tarefas de controle rotação do forno controle da temperatura fornecimento de combustível enchimento dos silos esteiras de transporte moedor monitoração da poluição supervisão da qualidade estações de ensacamento O forno rotativo é o coração da fábrica de cimento o material em pedaços é cozido e então reduzido a pó 2342 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Mineração 2442 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Automação de Edifícios básico incêndio intrusão climatização gerenciamento de energia HVAC Heat Ventilation and Cooling Calor Ventilação e Resfriamento arcondicionado Visitantes salas de reunião Baixo custo 2542 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Automação de Conjuntos de Edifícios 2642 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Aeroportos Sistemas de automação de grandes construções incêndio segurança de acesso energia iluminação arcondicionado comunicações controle de tráfego 2742 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Interfaces humanas ontem e hoje Geralmente eram necessárias 100 pessoas para operar uma planta de geração de energia Hoje 4 2 para manutenção Sem computador o operador está cego 2842 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Controle de Tráfego incêndio intrusão energia água ventilação Monitoração da poluição câmeras Controle de semáforos Prevenção de engarrafamentos Túnel Letten perto de Zurich 2942 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Portos Desde o planejamento do uso do barco até a manipulação dos guindaste e o controle de estoque 3042 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Tratamento de água água potável e esgoto Gerenciamento das bombas tanques composição química filtros mexedores extra geração de eletricidade por queima de metano 3142 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Plantas de desalinização 3242 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Plantas de Geração Fornecimento de matérias primas Processos primários vapor vento Segurança do pessoal planta e vizinhança Impacto ambiental Processo de geração tensãofreqüência Distribuição de energia subestação Disponibilidade 24 horas 365 dias Hidro rios represas barragens Termo carvão gás atômica solar resíduos Alternativas vento fotovoltaica 3342 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Tratamento de Esgotos Incineradores Fornecimento de matérias primas Processo de queima Limpeza da fumaça Controle ambiental Processo de cogeração vapor calor Análise das cinzas Disposição das cinzas 3442 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Fazendas de vento e armazenamento 3542 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Fazendas solares 3000 espelhos e respectivos painéis de controle 3642 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Rede de Transmissão de Energia Elétrica Planta de Geração Power Plant Centrale Kraftwerk Campo de chaveamento switchyard postes HT Schaltfeld SS Centro de Controle Regional Centro de Controle Regional PP Subestação Substation Unterstation sousstation SS SS PP SS PP SY SY PP Enorme número de pontos plantas de geração transformadores interruptores subestações separados de 2 km a 2000 km de distância Todas as operações críticas são executadas localmente nas subestações e nas unidades de geração Centro de Controle Internacional Centro de Controle Nacional SS Subestação 3742 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Subestações Primeira função proteção dos elementos linhas transformadores geradores resposta extremamente rápida Segunda função controlar de forma remota ou local para garantir o fluxo de energia operação segura intertravamento 3842 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Sistema Elétrico interconectado 3942 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Rede de trens elétricos 4042 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Dutos particularidades sistema de comunicação à longa distância segurança ambiente explosivo 4142 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Resumo de Aplicações da Automação Geração de Energia hidroeletricidade carvão gás petróleo nuclear eólica solar Distribuição eletricidade água Processos papel alimentos fármacos Produção e processamento de metais vidro cimento químicos refinarias petróleo gás Manufatura Manufatura assistida por computador CIM Fabricação flexível eletrodomésticos automóveis aviões Armazenamento Edifícios calor ventilação arcondicionado HVAC Controle de acesso incêndios fornecimento de energia túneis estacionamentos autoestradas Transportes esteiras bondes trens suburbanos ônibus trolleys automóveis barcos aviões foguetes satélites silos elevadores portos armazéns depósitos manipulação de bagagens Transmissão eletricidade petróleo gás 4242 12 Exemplos de Automação Sistemas de Automação COCIAN Exercícios de Avaliação 02 1 Citar algumas aplicações típicas e indicar pelo menos uma tarefa do sistema do seu sistema de controle 2 O que é indústria de processo 3 O que significa upstream downstream 4 Qual é a tarefa de um sistema de controle numa rede de interconexão elétrica 5 Quais funções do computador de um automóvel que você conhece e quais estão por vir 6 Desenhar uma rede elétrica interconectada e mostre onde os dados são processados e com que propósito 7 Quais são as funções dos computadores de controle num metrô 8 Quais são as funções do sistema de automação numa subestação elétrica