Especialização em Mecatrônica

Disciplina: AUTOMAÇÃO DA MANUFATURA   

Carga horária: 30 horas

Ementa  

Introdução ao conceito de automação da manufatura e técnicas de controle industrial; Elementos, dispositivos e equipamentos de um sistema de automação da manufatura: Sensores, atuadores, componentes de sistema de controle, controle numérico, robôs industriais, controle lógico programável e sistemas computacionais. Tecnologia de manuseio, transporte e armazenamento de materiais. Sistemas de manufatura: Introdução aos sistemas de manufatura, células de manufatura, tecnologia de grupo, sistemas flexíveis de manufatura, linhas de montagem, linhas de produção. Sistemas de controle de qualidade: Introdução ao controle estatístico do processo, princípios e tecnologia de inspeção. Sistemas de apoio à manufatura: Projeto do produto e sistemas CAD/CAE/CAM, planejamento do processo, planejamento do processo auxiliado por computador (CAPP) e engenharia simultânea, manufatura enxuta e ágil.

 

Disciplina: METODOLOGIA DO TRABALHO CIENTÍFICO

Carga horária: 30 horas

Ementa: Embasamento em teorias e práticas capazes de instrumentalizar a compreensão e a identificação da importância do conhecimento científico para a elaboração de trabalhos acadêmicos, artigos, seminários, projetos de pesquisa, trabalhos de conclusão de curso e monografias, utilizando o discurso normativo do fazer científico através de métodos e técnicas regulamentares e formas de apresentação padronizadas pela ABNT.

      

 

Disciplina: SENSORES E ATUADORES INDUSTRIAIS   

Carga horária: 30 horas

Ementa  

Sensores industriais – fundamentos e aplicações. Princípio e funcionamento: sensores capacitivos, sensores magnéticos e indutivos, sensores acústicos e piezoelétricos, sensores fotoelétricos. Ruído e blindagem. Conversão AD/DA; Placas de aquisição. Motores Elétricos – princípios de funcionamento, seleção e aplicação. Princípio de controle de motores. Acionamentos elétricos. Conversores trifásicos controlados Harmônicas. Simulação e montagem experimental da ponte de tiristores. Circuitos de disparo analógicos e microprocessados. Choppers. Modulação PWM. Inversores PWM associados a motores de indução: controle escalar e vetorial.

 

Disciplina: INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE DE PROCESSOS   

Carga horária: 30 horas

Ementa  

Introdução aos conceitos, princípios e técnicas de Instrumentação para Controle e Automação de Processos. Caracterização de Instrumentos de Medição, Controle e Atuação. Elementos sensores, transdutores e transmissores de sinais de variáveis de processos. Processamento de sinais analógicos e digitais.    Controle de processos e os diversos tipos de controladores. Características de controladores analógicos e digitais. Controladores simples e multimalhas. Controladores Programáveis. Projeto de Sistemas digitais de monitoração e de supervisão. Sistemas de controle multivariáveis.       Integração de sistemas.

 

Disciplina: ELETRÔNICA ANALÓGICA E DIGITAL   

Carga horária: 30 horas

Ementa  

Introdução ao Semi-Condutores. Componentes eletrônicos: Diodo, transistor, circuitos retificadores, fontes reguláveis. Sistemas numéricos e operações aritméticas. Eletrônica digital: portas lógicas, álgebra booleana, circuitos combinacionais, circuitos seqüenciais, registradores, contadores, memórias, multiplexadores, demultipliexadores, flip-flop, conversores analógico/digital e digital/analógico. Técnicas de simplificação de circuitos lógicos.

 

Disciplina: MICROCOPROCESSADORES PARA MECATRÔNICA   

Carga horária: 30 horas

Ementa  

Introdução aos sistemas computacionais. Elementos básicos de sistemas computacionais: processadores, memória primária e secundária; sistemas de I/O. Microprocessadores, Microcontroladores, Arquiteturas CISC e RISC; estrutura interna, memória de programa, memória de dados. Registradores especiais para controle, Set de instruções, configurações, sub-rotinas, tipos de interrupções. Famílias de microcontroladores.              Ambiente de programação: Linguagem de baixo nível e alto nível. Programação avançada.

 

Disciplina: MODELAGEM E CONTROLE DE SISTEMAS A EVENTOS   

Carga horária: 30 horas

Ementa  

Conceitos fundamentais de Sistemas a Eventos Discretos - SED.             Modelagem de SEDs: Teoria de filas, Álgebra min-maxs, Autômatos finitos e Linguagens formais. Redes de Petri Elementares: conceito de componentes ativos e passivos, correspondência entre o comportamento dinâmico de SED e sua representação gráfica. Redes Evento-Condição: regras, situação de conflito, situação de contato, complementação de redes. Redes Place/Transition. Redes Predicado/Transição. Redes interpretadas: MFG (Mark Flow Graph), Redes Coloridas; Redes Estendidas e Orientadas a Objetos: Rede Ghenesys, MFG-Grafcet; padrão SFC; Simulação de Sistemas Discretos com Redes de Petri. Modelagem de Sistemas Discretos; Utilização de Redes de Petri para a modelagem formal de sistemas automatizados. Análise de Propriedades das Redes de Petri: Análise de invariantes e distância síncrona; propriedades estruturais.

 

Disciplina: MODELAGEM E CONTROLE DE SISTEMAS DE VARIÁVEIS CONTÍNUAS   

Carga horária: 30 horas

Ementa  

Conceitos fundamentais de Sistemas de Variáveis Contínuas. Introdução à engenharia de controle de sistemas. Conceitos e técnicas de modelagem de sistemas. Equações de estado.        Transformada de Laplace. Funções de transferência e diagramas de blocos. Sistemas em malha fechada. Critérios de desempenho, estabilidade e realimentação de sistemas.                 Técnicas de síntese de controle pelo método do lugar das raízes e de resposta em frequência. Conceitos básicos de sistemas não lineares.

 

Disciplina: AUTOMAÇÃO PNEUMÁTICA   

Carga horária: 30 horas

Ementa  

Conceitos e princípios básicos: Fluido, pressão, vazão, velocidade. Temperatura e volume. Unidades. Circuitos Pneumáticos: Normas e Simbologia, componentes e dimensionamento. Compressibilidade e expansibilidade. Produção e distribuição do ar comprimido. Atuadores, válvulas: comando, controle, retenção, alívio e reguladoras de pressão.                 Diagrama trajeto-passo, diagrama de sensores, diagrama de comando, diagrama de posicionamento dos atuadores. Método passo a passo e diagrama funcional. Comandos seqüenciais. Projeto de sistemas pneumáticos e possibilidades de anulação de sinais em contrapressão através dos métodos intuitivo e sistemático (cascata e passo a passo). Método de localização e correção dos principais problemas e falhas em sistemas pneumáticos. Condições marginais no comando de maquinas e dispositivos. - Montagens práticas de sistemas pneumáticos complexos com componentes reais em unidades de treinamento especialmente desenvolvidas. Princípios físicos que envolvem a eletricidade aplicada a comandos elétricos. -Símbolos Normalizados, especificações técnicas, formas construtivas e funções das eletro-válvulas, fins de curso, relés e sensores. Comandos elétricos para atender requisitos de automação pneumática e através de lógica de relés. Comandos seqüenciais utilizando um ou mais atuadores com o apoio de software de desenho e simulação. Montagens práticas de sistemas com componentes eletropneumáticos em unidades de treinamento especialmente desenvolvidas.

 

Disciplina: CONTROLADORES LOGICOS PROGRAMÁVEIS    

Carga horária: 30 horas

Ementa  

Introdução ao conceito de controle por computador. Concepção geral dos controladores lógicos programáveis (CLP), funções e aplicações na automação industrial. Principio de funcionamento e símbolos normalizados de sensores, válvulas solenóide, relés, botões e fins de curso.             Instalação, configuração e parametrização de um CLP.                 Recursos dos Controladores Lógicos Programáveis (CLP): registradores, temporizadores, contadores, memórias e módulos de entradas e saídas analógicas e digitais. Fundamentos de controle seqüencial e controladores programáveis.          A norma IEC e as linguagens de programação de CPs. Grafcet aplicado na síntese de sistemas de controle: abordagem hierárquica. Metodologia de projeto de sistemas de controle para automação. Mark Flow Graph aplicado na síntese de sistemas de controle: modularização e refinamentos sucessivos. Metodologia de projeto de sistemas de controle para automação. Leitura e desenvolvimento de programas em software apropriado, utilizando-se das linguagens diagrama de contratos (ladder diagram) lista de instruções (statemente list) carregando-os para a memória do controlador. Utilização de módulos de funções avançadas, inclusive módulos de funções dedicadas. Elaboração de programas utilizando métodos sistemáticos e conceitos de programação paralela em modo multitarefas (multitask), para gerenciamento de sistemas complexos. Programação de condições marginais, tais como: parada de emergência, reposicionamento e situações de parada e inicio de processo, etc. em equipamentos comandos por CLP.

 

Disciplina: ROBÓTICA INDUSTRIAL   

Carga horária: 30 horas

Ementa  

Introdução à robótica: Definição de robôs e histórico, classificação dos robôs industriais e especificação de robôs industriais. Componentes dos robôs industriais: atuadores, sensores e ligamentos. Transformação de coordenadas: translação e rotação de sistemas de coordenadas. Transformação homogênea. Fundamentos de visão computacional. Parâmetros de Denavit-Hartenberg. Cinemática da posição de robôs manipuladores. Cinemática da velocidade de robôs manipuladores. Cinemática inversa de robôs manipuladores. Estática de robôs manipuladores. Dinâmica: Método de Lagrange e de Newton-Euler aplicado a robôs manipuladores. Planejamento de trajetórias para robôs manipuladores. Controle de posição e de força de robôs manipuladores. Linguagens de programação de robôs. 

 

Disciplina: REDES INDUSTRIAIS   

Carga horária: 30 horas

Ementa  

Introdução à sistemas de comunicação. Apresentação de topologias de redes.  Transmissão de Informação digital e analógica. O modelo de referência OSI e as arquiteturas IEEE802 e TCP/IP. Sistemas de comunicação Industrial.    Protocolos industriais; Redes FieldBus: ASI, CAN, PROFIBUS, Foundation Fieldbus; Aplicações.  Projeto de redes de comunicação em ambiente fabril.