Introducao a Automacao Industrial - Overview e Definicões

11 Introdução à Automação Automation Overview Automation vue densemble Automation Übersicht Introducción a la Automación Automação Industrial Industrial Automation Automation Industrielle Industrielle Automation Prof Eng Eletr Luis Fernando Espinosa Cocian 224 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Entendendo o nome do curso Indústria Atividade econômica sistemática que pode estar relacionada à manufatura comércio e serviços Automação A palavra Automação deriva das palavras em grego antigo para Auto de por si e Matos movimento Automação pode ser definida como o mecanismo para sistemas que se movimentam de por si Os sistemas automáticos podem alcançar desempenho significativamente superior ao dos sistemas manuais em termos de energia precisão e velocidade de operação Definição Automação é um conjunto de tecnologias que resulta na operação de máquinas e sistemas sem intervenção humana significativa para alcançar um desempenho superior e mais seguro que a correspondente operação manual 324 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Definições Automação automation Automation Automación 1 Conjunto de medidas com objetivo de substituir o trabalho humano através de máquinas ex a automação pode ser considerada uma ciência aplicada 2 A tecnologia usada para esse propósito ex uma empresa que possui um departamento de automação Automatização automatisation Automatisierung Automatización 1 Substituição de trabalho humano através de máquinas ex a automatização de uma indústria têxtil causou alvoroço dos trabalhadores 2 Substituição da atividade humana por reflexos ex os furos nas velas permite a automatização da condução do navio Automação e automatização são frequentemente confundidas já que em inglês são representadas pela mesma palavra analogamente aos significados das palavras eletricidade e eletrificação 424 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Automação e as coisas vivas Automação sistema neural Empresa Tendências Históricos Cérebro Display and reação Córtex Rede de comunicação neural espinha controlador gânglios Sensores Atuadores Células sensíveis músculos Sociedade Planta física carne órgãos sangue e esqueleto 524 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Automação como hierarquia de serviços Controle de grupo Controle de unidade Campo Sensores atuadores A V Supervisão Tecnologia básica Fluxo de Tarefas rastreamento de pedidos recursos SCADA Supervisory Control And Data Acquisition T Planejamento da produção pedidos vendas 1 2 3 4 0 Planejamento Estatísticas Finanças 5 manufatura execução empresa administração 624 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Automação como uma rede de computação DB Históricos Otimizadores MES Rede de Planta Servidor OPC Estação de trabalho do operador Gerenciamento de Potência Automação da Subestação Eletrificação BT Instrumentação do Processo Fieldbus Rede de Controle Proteção Controle Instrumentos Bus de Estação IEC 61850 Controlador HART mux Servidor OPC Servidor OPC Geração de Energia Internet Profinet Hart 724 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Necessidade Técnica da Automação Processamento do fluxo de informação Atendimento de requisitos de segurança e disponibilidade Redução dos custos de pessoal 824 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Expectativas Economia de energia materiais e tempo Melhoria e estabilização da qualidade Redução de rejeitos e controle da poluição Atendimento às normas e leis rastreamento de produtos Melhoria na disponibilidade e na segurança Resposta rápida às necessidades do mercado Conexão entre a gestão e a contabilidade Automação da engenharia comissionamento e manutenção Configuração de software backup e controle de versão Controle do ciclo de vida Suporte à manutenção Otimização de Recursos Interfaces HomemMáquina HMI Aquisição de grande quantidade de Variáveis de Processo data mining Redução dos custos de pessoal Otimização do Processo Interfaces simplificadas Assistência na tomada de decisão Requer processamento de dados displays base de dados sistemas expertos Ferramentas de Engenharia 924 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Quantidade de dados nas plantas É necessária a síntese de dados e de processamento para operar as plantas Fluxo de informação para o pessoal 5 kbits Capacidade de processamento humana cerca de 25 bits Sem computadores 200 engenheiros hoje 3 Rede de Distribuição de Energia Elétrica Três vezes mais pontos que uma planta de geração térmica convencional Planta de Geração Nuclear 8000 pontos binários e analógicos e 10000 pontos incluindo 2000 pontos de atuação 1000 microcontroladores e controladores lógicos Planta de Geração a Carvão hoje 100 variáveis de medição e atuação chamados pontos Controladores analógicos instrumentos analógicos Um controlador central de processo para a monitoração de dados e protocolos Planta de Geração 30 anos atrás 100000 10000000 pontos 1024 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Conteúdos 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 1124 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Automação de Plantas Todos os sistemas de automação apresentam o mesmo tipo de estrutura Elas diferem no tipo de planta a ser controlado a quantidade de informação e a distribuição geográfica 1224 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Sistemas de Automação World Players Companhia País Principais subsidiárias ABB CH Brown Boveri ASEA CE AlfaLaval ElsagBailey Alstom FR Alsthom GEC CEGELEC ABB Power Ansaldo IT Emerson US Fisher Rosemount General Electric US Hitachi Yokogawa JP Honeywell US Rockwell Automation US Allen Bradley Rockwell Schneider Electric FR Télémécanique SquareD Invensys UK Foxboro Siebe BTR Triconex Wonderware Siemens DE Plessey Landis Gyr Stäfa Cerberus Faturamento de 80 bi ano dependendo do ponto de vista Crescimento anual de 5 1324 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Processo de Consolidação Mundial As Oito Grandes Schneider Télémécanique Square D Modicon Schneider Electric Merlin Gérin Transparent Factory SACDA Profimatics PF Safety Systems LN Measurex Interplant Consulting Allied Signal POMS Honeywell Experion PKS TotalPlant Rockwell Software Dodge AllenBradley Reliance Rockwell Automation RSview Moore Milltronics Axiva ORSI Siemens Compex Vickers TurbiWerke Totally Integrated Automation Intellution GE Industrial GE Fanuc Cimplicity Fisher Rosemountl PCE Emerson CSI Westinghouse PCD Kenonics MDC Control Techniques Saab Marine Electronics Delta V Plantweb Wonderware Triconex Eurotherm APV Baan Foxboro AVANTIS PACSIM SimSciEsscor Walsh Automation Invensys Esscor ArchestA Hartmann Braun Fisher Porter Combustion Engineering AlfaLaval Automation August Systems Elsag Bailey Cellier Engineering Skyva ABB IndustrialIT Guarda chuva 1424 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Situação Competitiva 1524 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Outras definições Planta objeto da automação F site usine centrale électricité D Prozess Werk Fabrik Kraftwerk E planta fabrica instalación Contratante Geral organiza os fornecedores dos diferentes componentes ChavenaMão turnkey o cliente contrata somente consultores para supervisionar os avanços da empreiteira a empreiteira tem que se pagar a si mesma pela operação da planta os fornecedores são pagos pelos resultados 1624 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Quatro tipos de negócios distintos Equipamentos de automação controle comando Engenharia comissionamento Tecnologia primária mecânica elétrica manutenção reciclagem Oferecidos por diferentes empresas 1724 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Fases de vida de uma Planta ex vagão Manutenção Maintenance entretien Unterhalt Posta em serviço Reciclagem Recycling Recyclage Wiederverwertung Fora de serviço Comissionamento Commissioning mise en service Inbetriebnahme Sleeping Wagon XL5000 Engenharia Engineeringbureau détude Projektierung Produção dos Equipamentos Equipment Production production Herstellung Arcondicionado freios controle Projeto dos Equipamentos Equipment design développement Entwicklung freios freios substituição Fabricantes Montagem Assemblerensemblier Cliente Serviços Corpo do carro projetado pelo montador 1824 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Pesquisa Desenvolvimento Os componentes e ferramentas são desenvolvidos 1924 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Projeto conceitual A partir das especificações dos clientes até o desenho do sistema 2024 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Programação Engenharia 2124 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Testes de Conformidade de Fábrica O cliente verifica que o sistema está pronto para ser instalado 2224 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Comissionamento no local Trabalho duro 2324 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Manutenção 2424 11 Introdução Sistemas de Automação COCIAN Exercícios de Avaliação 01 1 Porque os sistemas automáticos alcançam desempenhos superiores comparados aos manuais Pode dar exemplos onde isso acontece 2 Pesquise analise e descreva os sistema robotizados de solda na fabricação de automóveis 3 Idem à questão anterior para um sistema automático de fabricação de circuitos eletrônicos impressos 4 Idem às questões anteriores para a refino de petróleo