Automação Industrial

Nesta 3ª edição procurou-se actualizar algumas secções, no sentido de reflectir os desenvolvimentos constantes que se verificam nos vários assuntos que constituem a Automação Industrial. Foram adicionados mais exemplos e introduzidas secções na área da robótica, nomeadamente em termos de aplicações de monitorização e comando de células industriais. Regista-se ainda com agrado as sugestões que foram recebidas de alunos, colegas e leitores, às quais se procurou responder com a elaboração desta nova edição, que pretende ser um manual prático, com informação suficiente e capaz de introduzir, de forma interessante, o vasto e interdisciplinar mundo da Automação Industrial. Ao longo do livro procurou-se demonstrar e documentar com exemplos que os modernos sistemas de automação industrial são sistemas computorizados que utilizam robótica e software distribuído, e vários sistemas de interface com os operadores humanos. O objectivo é sempre realizar com máquinas inteligentes e altamente produtivas as tarefas repetitivas e monótonas, às quais as máquinas estão adaptadas, permitindo libertar a actividade humana para tarefas mais condizentes com a sua condição.

Sistemas de produção modernos

Sensores industriais

Electrónica e instrumentação

Actuadores industriais

Autómatos programáveis

Das máquinas gregas à moderna robótica industrial

Robótica. Cinemática, dinâmica e software distribuído

Robótica. Aplicações industriais

Público Alvo

Alunos de Engenharia Mecânica, Electromecânica, Electrónica, Física, de Materiais e Química, nas disciplinas de Automação Industrial, Electrónica e Instrumentação

Profissionais industriais

Índice

CAPÍTULO 1 - SISTEMAS DE PRODUÇÃO MODERNOS

1.1 Introdução
1.2 Equipamentos
1.3 Robôs
1.4 Sistemas de Armazenamento Automático
1.5 Sistemas de Informação
1.6 Dimensão Humana
1.7 Logística Industrial. Automatização da Armazenagem e Movimentação Interna
1.7.1 A Armazenagem em Ambientes Industriais
1.7.2 A Integração na Unidade Produtiva
1.7.3 A Automatização da Armazenagem e da Movimentação
1.7.4 Equipamentos Electromecânicos
1.7.5 Sistema de Gestão Logístico - SGL
1.7.6 Exemplos de Aplicação
1.7.7 Conclusões
1.8 Os Desafios da Robótica Industrial
1.9 Bibliografia

CAPÍTULO 2 - SENSORES INDUSTRIAIS

2.1 Introdução
2.2 Caracterização de Sensores
2.3 Características Dinâmicas
2.4 Sistemas de Aquisição e Interface
2.4.1 Digitalização de Sinais Analógicos
2.5 Grandezas Industriais: Princípios Activos e Exemplos
2.5.1 Sensores de Presença
2.5.1.1 Sensores de Presença com Contacto
2.5.1.2 Sensores de Presença sem Contacto
2.5.2 Sensores de Temperatura
2.5.3 Sensores de Força e Pressão
2.5.4 Sensores de Posição
2.6 Sistemas de Visão
2.7 SITAC, Sistema de Instrumentação, Teste, Automação e Controlo
2.7.1 Descrição Geral do Sistema
2.7.2 SBC Norma, Descrição Funcional
2.7.3 Norba, Descrição Funcional
2.7.4 Arquitectura da Rede
2.7.5 Núcleo de Sistema de Operação
2.8 Bibliografia

CAPÍTULO 3 - ELECTRÓNICA E INSTRUMENTAÇÃO

3.1 Introdução
3.2 Definições e Convenções
3.3 Elementos Passivos de Circuitos Eléctricos
3.3.1 Resistência
3.3.1.1 Associação de Resistências
3.3.1.2 Potência Consumida numa Resistência
3.3.2 Condensadores
3.3.2.1 Corrente que Atravessa o Condensador
3.3.2.2 Energia Armazenada no Condensador
3.3.2.3 Associação de Condensadores
3.4 Resolução de Circuitos
3.4.1 Leis de Kirchhoff
3.5 Exemplos de Aplicação
3.6 Alguns Exercícios Práticos
3.7 Teoremas de Circuitos Lineares
3.8 Díodos
3.8.1 Modo de Funcionamento. Explicação Simples
3.8.2 Díodo Ideal e Real
3.8.3 Circuitos com Díodos
3.8.4 Díodo de Zéner
3.8.5 Díodo Emissor de Luz (Light Emission Diode)
3.8.6 Exemplo de Aplicação de Díodos
3.9 Amplificadores Operacionais
3.9.1 Circuitos com AMPOP
3.9.2 Distorção por Saturação e Slew-Rate
3.9.3 Exercícios sobre Saturação
3.10 Transístores
3.10.1 Transístores Bipolares
3.10.2 Circuitos com Transístores
3.11 Bibliografia

CAPÍTULO 4 - ACTUADORES INDUSTRIAIS

4.1 Introdução
4.2 Lógica. Álgebra de Boole
4.3 Leis da Álgebra de Boole
4.4 Sistemas de Numeração. Sistema Binário
4.5 Circuitos Lógicos
4.6 Alguns Exercícios Práticos
4.7 Pneumática
4.7.1 Componentes Pneumáticos
4.7.1.1 Cilindros Pneumáticos
4.7.1.2 Construção de um Cilindro
4.7.1.3 Válvulas
4.7.1.4 Modo de Funcionamento das Válvulas
4.7.2 Motores Pneumáticos
4.7.2.1 Motores de Pistão
4.7.2.2 Motores Rotativos
4.7.2.3 Características dos Motores Pneumáticos
4.7.3 Compressores de Ar
4.7.4 Conservação do Ar Comprimido
4.7.4.1 Secagem do Ar Comprimido
4.7.4.2 Filtros
4.7.4.3 Reguladores de Pressão
4.7.4.4 Lubrificadores
4.8 Motores
4.8.1 Princípio de Funcionamento de um Motor Eléctrico
4.8.2 Motores mais Usados na Indústria
4.8.3 Variação Electrónica de Velocidade
4.8.4 Função de Transferência de um Motor DC de Magnete Permanente
4.9 Bibliografia

CAPÍTULO 5 - AUTÓMATOS PROGRAMÁVEIS E GRAFCET

5.1 Introdução
5.2 Constituição de um PLC
5.3 GRAFCET
5.4 Exemplos Práticos
5.5 Utilização Remota
5.6 Bibliografia

CAPÍTULO 6 - DAS MÁQUINAS GREGAS À MODERNA ROBÓTICA INDUSTRIAL

6.1 Robótica Industrial: História e Evolução
6.2 Então o que é isso da Robótica?
6.3 Robôs Manipuladores Industriais
6.4 Sistemas Flexíveis de Produção e Robótica de Manipulação Industrial
6.5 Bibliografia

CAPÍTULO 7 - ROBÓTICA. CINEMÁTICA, DINÂMICA E SOFTWARE DISTRIBUÍDO

7.1 Introdução
7.2 Cinemática
7.2.1 Cinemática Directa
7.2.2 Cinemática Inversa
7.3 Jacobiano
7.4 Dinâmica
7.5 Singularidades
7.6 Detecção da Aproximação a Singularidades
7.7 Software em Matlab (Toolbox sobre Robótica)
7.8 Software Distribuído de Monitorização e Controlo
7.8.1 Arquitectura Genérica
7.8.2 Aplicação a Robôs Manipuladores
7.8.2.1 Software de Comunicação com o Robô
7.8.2.2 Software para Integração de Informação Sensorial: Sensor F/M da JR3
7.8.3 Exemplos de Aplicação
7.8.3.1 Painel de Controlo
7.8.3.2 Explorador de Ficheiros
7.8.3.3 Acesso a Variáveis
7.9 Controlo do Robô via Matlab
7.10 Observações Finais
7.11 Bibliografia

CAPÍTULO 8 - ROBÓTICA. APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

8.1 Introdução
8.2 Exemplo Industrial: Paletização de Vidros
8.2.1 Software de Operação
8.3 Soldadura Robotizada em Ambiente Industrial
8.3.1 Tecnologia da Soldadura MIG/MAG
8.3.2 Sistema de Soldadura Robotizada
8.3.3 Casos Práticos Testados
8.3.3.1 Caso 1: Soldadura Multicamada
8.3.3.2 Caso 2: Múltiplas Soldaduras de Canto
8.4 Bibliografia

CAPÍTULO 9 - NOTAS FINAIS

9.1 Introdução
9.2 Controlo e Monitorização de uma Célula Robotizada
9.2.1 Módulos de Software
9.2.1.1 Aplicação Cliente de Comando e Monitorização
9.2.1.2 Aplicação Servidora associada ao Robô
9.2.1.3 Aplicação Cliente para PDA
9.2.1.4 Aplicação Servidora associada ao PLC
9.2.1.5 Aplicação Servidora associada à WebCam
9.3 Célula equipada com Mão Robótica
9.3.1 Mão Robótica
9.3.2 Sistema de Visão
9.3.3 Robô Industrial
9.3.4 Software de Comando e Monitorização
9.4 Notas Finais sobre este Livro
9.5. Bibliografia

ÍNDICE REMISSIVO