Sobre a Disciplina
Esta apostila cobre a automação aplicada a sistemas agropecuários e industriais, com foco prático em CLPs (Allen-Bradley, Siemens), controle PID, sistemas SCADA e estratégias de solução de problemas. Desenvolvida para os cursos de Engenharia de Produção e Engenharia de Biossistemas do CDSA/UFCG, inclui exercícios resolvidos e roteiros de laboratório com equipamentos reais.
Sumário da Apostila
Conteúdo organizado progressivamente, do básico ao avançado, com aplicações no agronegócio e na indústria.
Introdução à Automação
Histórico, níveis de automação (campo, controle, supervisório, gerencial), pirâmide da automação, sensores e atuadores industriais. Conceitos de sistemas de controle aberto e fechado.
Controladores Lógicos Programáveis
Arquitetura do CLP, ciclo de scan, linguagens de programação IEC 61131-3 (Ladder, FBD, ST), temporizadores, contadores e comparadores. Allen-Bradley Micro820 e Siemens S7-1200.
Controle PID
Fundamentos do controle proporcional, integral e derivativo. Métodos de sintonia (Ziegler-Nichols, IMC, método da área), resposta ao degrau, controle em cascata e feedforward. Aplicações em temperatura e vazão.
Redes Industriais e Protocolos
Profibus, Profinet, Modbus RTU/TCP, DeviceNet, EtherNet/IP, OPC-UA. Topologias de rede, configuração de endereços, diagnóstico de falhas e integração entre dispositivos de campo e sistema supervisório.
SCADA e Supervisão
Sistemas de Supervisão e Aquisição de Dados (SCADA): arquitetura, IHMs, histórico de dados, alarmes e relatórios. Introdução ao Ignition e Wonderware InTouch. Aplicação em aviários e silos automatizados.
Automação Agropecuária
Aplicações de automação em aviários, bovinos, estufas e irrigação. Controle de ambiência, alimentação automatizada, ordenha robótica e pivô central. Cases com CLPs de baixo custo e ESP32.
Inversores de Frequência e Acionamentos
Princípio de funcionamento, parâmetros de configuração, rampa de aceleração/desaceleração, controle vetorial e V/f. Aplicação em bombas, compressores e ventiladores em sistemas agroindustriais.
Manutenção e Diagnóstico
Manutenção preventiva, preditiva e corretiva em sistemas automatizados. Diagnóstico de falhas em CLPs, redes e sensores. Análise de logs SCADA, indicadores de confiabilidade (MTBF, MTTR, disponibilidade).
Exemplo Prático: Controle de Temperatura
Implementação de controle PID em CLP Allen-Bradley para regulação da temperatura de um aviário. O bloco PID monitora o sensor PT100 e aciona os ventiladores conforme o setpoint configurado pelo operador via IHM.
- Setpoint ajustável via IHM pelo operador
- Anti-windup implementado na saída integral
- Alarme de temperatura crítica (> 35 °C)
- Registro histórico via SCADA Ignition
Structured Text (ST) — IEC 61131-3
Equipamentos do Laboratório
CLP Allen-Bradley
Micro820 · 2080-LC20-20QWB
CLP Siemens
S7-1200 · CPU 1214C DC/DC/DC
SCADA Ignition
Inductive Automation · Trial 2h
Inversor de Frequência
WEG CFW500 · 0,5 – 5 CV
Solicitar a Apostila Completa
A apostila completa (PDF · 5,1 MB) com todos os roteiros de laboratório, exercícios resolvidos e guias de configuração está disponível para alunos e pesquisadores mediante solicitação.
Solicitar via Formulário