automaÇÃo · 2018. 8. 9. · nota bimestral 1: 50 pontos – avaliação bimestral individual. 10...
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AUTOMAÇÃO
ENGENHARIA MECÂNICA
Automação
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Ementa
Comandos elétricos
Sensores e atuadores
Controladores elétricos programáveis e PAC
Conceitos de lógica e álgebra booleana
Lógica de Programação
Aplicações práticas
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ENGENHARIA MECÂNICA
Automação
AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM
Nota Bimestral 1:
50 pontos – Avaliação bimestral individual.
10 pontos – 04 Relatórios
20 pontos – 01 Exercício avaliativo
20 pontos – Prova colegiada
Nota Bimestral 2:
50 pontos – Avaliação bimestral individual.
10 pontos – 04 Relatórios
30 pontos – 02 Exercício avaliativo
.
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BIBLIOGRÁFIA BÁSICA
1. CAPUANO, FRANCISCO G. E MARINO, MARIA A. M.;
Laboratório de eletricidade e Eletrônica; 24ª Edição, Editora
Érica, 2005.
2. FERDINANDO NATALE ; Automação Industrial - 7ª Edição;
Editora Érica, 2005.
3. THOMAZINI, DANIEL; ALBUQUERQUE, PEDRO URBANO
BRAGA DE, Sensores industriais –Fundamentos e
Aplicações, 1ª Ed, Ed. Érica, 2007.
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BIBLIOGRÁFIA COMPLEMENTAR
1. MARCELO GEORGINI, Automação aplicada, Descrição e
Implementação de sistemas seqüenciais com PLCs, 6ª Edição; Ed.Érica,
2007.
2. MORAES, CÍCERO COUTO DE, Engenharia de Automação Industrial,
2ª Ed., Ed. LTC, 2007.
3. PRUDENTE, FRANCESCO, Automação industrial - plc: programação e
instalação, 1ª Ed., Ed. LTC, 2010.
4. LUIS ANTONIO AGUIRRE, Enciclopédia de Automática - VOLUME 3, 2ª
Edição, Editora: Edgard Blucher, 2008
5. LUCIANO SIGHIERI, Controle Automático de Processos Industriais, 2ª
EDIÇÃO, Editora: Edgard Blucher, 2000.
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Materiais necessários
- Notebook
- Livros da biblioteca
- Software pacote MS office
- Cisco Packet Tracer
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Histórico
Um sistema distribuído pode ser um conjunto de computadores
independentes que parecem um único sistema, tendo em geral um único
modelo ou paradigma que apresenta ao usuário.
Exemplo disso é a World Wide Web que tem a aparência de um documento
(Página WEB).
Na prática um sistema distribuido é um sistema de software instalado em
rede.
Introdução à Redes
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Introdução à Redes
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Introdução à Redes
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ENGENHARIA MECÂNICA
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ENGENHARIA MECÂNICA
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Visão da Industria 4.0 na Manufatura
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Rede AS-i com componentes de segurança e componentes comuns
ENGENHARIA MECÂNICA
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P R O F I
B U S
PROCESS FIELD BUS
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PROFIBUS-PA
PROFINET
IEC 61158-2 RS-485/FO
Manufacturing Process
Internet Internet
OS
AS-Interface
PROFIBUS-DP
OS
Industrial Communication
PLC IPC
P R O F I
B U S
PROCESS FIELD BUS
Rede Profibus
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Componentes da rede
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A rede convergente
As primeiras redes de dados limitavam-se a trocar informações baseadas em
caracteres entre sistemas de computadores conectados.
O telefone, o rádio e as redes de televisão tradicionais foram mantidos separados de
redes de dados.
Antigamente, cada um desses serviços exigia uma rede dedicada, com diferentes
canais de comunicação e tecnologias diferentes para carregar um sinal de
comunicação específico.
Cada serviço possuía seu próprio conjunto de regras e padrões para assegurar a
comunicação bem-sucedida.
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Planejando o futuro
A convergência dos diferentes tipos de redes em uma plataforma representa a
primeira fase da construção de uma rede de informações inteligente que será
compatível com a IoE.
Essa convergência inclui a consolidação de aplicativos que geram, transmitem e
protegem dados.
Os processos subjacentes que impulsionam esse grande crescimento resultaram em
uma arquitetura de rede que é capaz de suportar a mudança e a expansão.
Esta é a rede convergente, que serve como o componente fundamental para a IoE.
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Planejando o futuro
A convergência dos diferentes tipos de redes em uma plataforma representa a
primeira fase da construção de uma rede de informações inteligente que será
compatível com a IoE.
Essa convergência inclui a consolidação de aplicativos que geram, transmitem e
protegem dados.
Os processos subjacentes que impulsionam esse grande crescimento resultaram em
uma arquitetura de rede que é capaz de suportar a mudança e a expansão.
Esta é a rede convergente, que serve como o componente fundamental para a IoE.
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Pessoas, processos, dados e coisas
A IoE incorpora quatro pilares que tornam as conexões em rede mais relevantes e
valiosas do que antes:
pessoas, processos, dados e coisas.
As informações provenientes destas conexões levam a decisões e ações que criam
novas capacidades, experiências mais ricas e oportunidades econômicas sem
precedentes para indivíduos, empresas e países.
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Os quatro pilares da IoE são pessoas, processo, dados e coisas:
Coisas
Para a IoE funcionar, todos os dispositivos que fazem parte da solução IoE elaborada
devem estar conectados para que possam se comunicar. Existem duas maneiras de
conectar dispositivos: com fio ou sem fio. Dispositivos que não estejam conectados
tradicionalmente à rede requerem sensores, RFIDs e controladores.
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Os quatro pilares da IoE são pessoas, processo, dados e coisas:
Dados
Big data se refere à enorme quantidade de dados gerada a cada hora por bilhões de
dispositivos conectados. O gerenciamento, o armazenamento e a análise de big data
exigem novos produtos e novas técnicas. Parte da solução do problema de big data
está na virtualização e na computação em nuvem.
Big data refere-se à forma como as organizações coletam e analisam grandes
quantidades de dados na tentativa de identificar tendências, prever comportamentos,
e capacitar tomadores de decisão.
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Os quatro pilares da IoE são pessoas, processo, dados e coisas:
Processo
Os processos ocorrem entre pessoas, coisas e dados. Atualmente, a IoE reúne todos
eles combinando conexões M2M, M2P e P2P.
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Os quatro pilares da IoE são pessoas, processo, dados e coisas:
Pessoas
Pessoas conectadas empreendem transformações comportamentais com base no
acesso que elas têm à informação. Ao mesmo tempo, sua mudança de
comportamento afeta a informação que é gerada. Isto é conhecido como um loop de
feedback. As organizações usam dados gerados por pessoas conectadas para refinar
e direcionar suas estratégias de marketing.
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Interações da IoE
As interações entre os elementos dos quatro pilares criam uma grande quantidade de
novas informações.
Os pilares interagem de uma forma que estabelecem três conexões principais no
ambiente da IoE:
- pessoas se comunicando com pessoas (P2P);
- máquinas se comunicando com pessoas (M2P); e
- máquinas se comunicando com máquinas (M2M).
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Hiperantenado, preditivo, ágil
O que significa estar pronto para a IoE?
Estar pronto para a IoE consiste em três atributos essenciais:
Hiperantenado- sensores podem capturar dados em tempo real nos produtos.
Capacidade de previsão - novos tipos de ferramentas de análise de dados
permitem que uma empresa preveja tendências e os comportamentos futuros.
Agilidade - previsões cada vez mais precisas permitem que as empresas sejam
mais ágeis e flexíveis com as tendências e as ameaças emergentes do mercado.
A combinação desses três atributos permite que as empresas criem, comuniquem e
disponibilizem melhor suas ofertas.
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Computação em nuvem
Computação em nuvem é outra maneira de gerenciar, armazenar e acessar dados.
A computação em nuvem envolve um grande número de computadores conectados
por uma rede.
Os provedores de computação em nuvem dependem muito da virtualização para
disponibilizar seus serviços.
Também podem reduzir os custos operacionais usando recursos com mais eficiência.
Essas empresas viabilizam quatro categorias distintas de serviços.
A computação em nuvem permite que os usuários acessem seus dados em qualquer
lugar e a qualquer momento. Se você usa serviços de e-mail baseado na Web,
provavelmente já está usando alguma forma de computação em nuvem.
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Nuvens
A computação em nuvem usa um pool compartilhado de recursos de computação
para oferecer acesso à rede, sob demanda.
Usando a virtualização em ambientes de data center, a computação em nuvem pode
ser redimensionada rapidamente com o mínimo de gerenciamento e esforço.
O NIST (National Institute of Standards and Technology, Instituto Nacional de Padrões
e Tecnologia) definiu quatro tipos de modelo de implantação de nuvem:
Privada
Pública
Comunitária
Híbrida
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Computação em nuvem
Essas empresas viabilizam quatro categorias distintas de serviços.
A computação em nuvem permite que os usuários acessem seus dados em qualquer
lugar e a qualquer momento.
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Computação em nuvem
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Data centers
Para oferecer o nível de serviço necessário, vários fatores devem ser considerados
em uma implantação de data center:
Local - Os data centers devem estar situados em locais onde haja risco reduzido de
desastres naturais e que estejam suficientemente distantes de áreas com alto tráfego
de pessoas
Segurança - Um data center deve estabelecer controles rígidos sobre o acesso físico
e do pessoal que trabalha no local.
Energia - Deve haver acesso suficiente a energia elétrica.
Ambiente - Um ambiente físico rigorosamente controlado no qual são mantidas a
umidade e a temperatura apropriadas. Também deve incluir sistemas sofisticados de
combate a incêndios.
Rede - A infraestrutura de rede deve ser escalável e confiável, com conectividade
redundante.
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Data centers
Data centers são importantes viabilizadores da computação em nuvem.
Um data center é um local que disponibiliza os serviços necessários para hospedar
os maiores ambientes de computação existentes atualmente.
Sua principal função é proporcionar continuidade de negócios, mantendo os serviços
de computação disponíveis, pois a maioria das organizações depende de suas
operações de TI.
Para oferecer o nível de serviço necessário, vários fatores devem ser considerados
em uma implantação de data center:
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TI e OT
A IoT concentra-se em conectar o que antes funcionava de maneira independente,
principalmente as "coisas" da IoE.
Conectar o que antes funcionava de maneira independente requer uma convergência
entre a tecnologia operacional (OT) de uma empresa e os sistemas de tecnologia
da informação (TI) que essas empresas possuem.
OT: a infraestrutura de automação e controle industrial de uma empresa.
Isso inclui o hardware (como sensores e dispositivos finais) e o software que é usado
para controlar e monitorar os equipamentos e os processos de fabricação.
A maior parte da comunicação na OT é realizada entre máquinas.
TI: referem-se à infraestrutura de rede, telecomunicações e aplicativos de software
que são usados para processar informações e permitir a troca dessas informações
entre humanos.
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Convergência da TI e da OT
Com as soluções de IoE, as empresas podem implantar uma abordagem simples,
inteligente e segura que permite às organizações:
Simplificar a infraestrutura (simples) - convergir devidamente a infraestrutura de TI
e de OT para reduzir custos operacionais e aumentar a eficiência dos processos.
Criar inteligência e agilidade (inteligente) - usar análises centradas em aplicativos
para que os aplicativos possam ser executados com desempenho máximo e obter
informações de infraestrutura para novos serviços.
Disponibilizar segurança fim a fim (seguro) - a infraestrutura convergente defende
contra ataques e responde às ameaças de forma inteligente e dinâmica.
Para implementar soluções de IoE, as empresas devem examinar e responder por
três tipos de conexão diferentes: M2M, M2P e P2P.
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Determinar os requisitos técnicos
Os gerentes comerciais determinam suas prioridades e estabelecem as mudanças
nos processos comerciais que devem ser feitos, os profissionais de tecnologia podem
iniciar o processo de determinação dos requisitos técnicos.
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Possíveis restrições
As restrições devem ser identificadas com antecedência durante a implementação de
uma solução. A importância relativa de restrições varia de projeto para projeto.
As restrições orçamentárias nem sempre são a principal consideração em um grande
projeto.
Além dessas restrições comuns, os gerentes comerciais devem também considerar a
complexidade dos projetos de TI e de OT atuais na conversão de TI e de TO na nova
implementação da IoE.
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Abordagem de arquitetura da IoE
A abordagem de arquitetura da Cisco na IoE é organizada em três camadas
funcionais.
A camada da aplicação depende da camada de plataforma, que depende da camada
de infraestrutura.
Essa abordagem de arquitetura reflete os modelos de computação em nuvem, tirando
proveito do SaaS (software como serviço), PaaS (plataforma como serviço) e da IaaS
(infraestrutura como serviço).
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Ajuste de tecnologias
As empresas devem ajustar as tecnologias usadas na infraestrutura e nos aplicativos.
Clique em cada categoria na figura para saber mais.
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Controladores na neblina
Sensores recolhem dados e encaminham essas informações aos controladores. O
controlador pode encaminhar qualquer informação reunida pelos sensores para
outros dispositivos na neblina, como mostrado na figura.
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Sensores habilitados por IP
Alguns sensores e atuadores são compatíveis com TCP/IP, o que exclui a
necessidade de um controlador.
Neste exemplo, o gateway desempenha a função de roteamento necessária para
fornecer conectividade com a Internet para dispositivos habilitados por IP.
Os dados que esses dispositivos geram podem ser transportados para um servidor
regional ou global para análise e processamento.
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