Industrial automation

Objectives

Introduction to industrial automation technology and the modeling and automatic control of industrial processes. The successful student should be able to: create a model of a production process in a standardized form; recognize and identify the main components of a manufacturing cell; specify the input and output signals of the logic controllers (PLC) and create control programs; use modeling tools to analyze the industrial system and identify situations critical
to its performance or security; know the main differences between industrial communication protocols.

Program

Introdução à Automação industrial: pirâmide de automação industrial. Elementos de lógica combinatória e sequencial.
A norma Grafcet para representação de modelos de sistemas sequenciais. Arquitectura e linguagens de programação de autómatos programáveis. Aplicações dos modelos Grafcet à programação de controladores industriais. Sistemas de accionamento pneumático e hidráulico. Modelos dinâmicos de eventos discretos. Máquinas de estados finitos. Relação entre modelos Grafcet e máquinas de estados finitos. Composição de máquinas de estados finitos. Redes de Petri.
Análise de redes de Petri. Aplicações. Fundamentos de comunicação digital e de redes digitais. Comunicação síncrona e assíncrona entre elementos: mesmo nível hierárquico e níveis diferentes. Comunicação isócrona entre sensores, atuadores e controladores. Protocolos de comunicação industriais. Veículos guiados automaticamente. Comunicação entre autómatos programáveis e dispositivos industriais. Normas e análise de segurança.

Teaching Methodologies

Four (4) laboratory sessions (group) 50% and final exam 50%. Minimum grade of 9.5 points (out of 20) in each component.

Bibliography

Técnicas de Automação, Pinto, J. R. Caldas, 2004, Lidel, 2004.; “Introduction to discrete event systems”, Cassandras,
Christos G., and Stephane Lafortune, 2009, Springer Science & Business Media; “Introduction to embedded systems: A
cyber-physical systems approach”, Lee, Edward Ashford, and Sanjit A. Seshia, 2016, MIT Press; “Automation network
selection: A reference manual”, Dick Caro, 2009, International Society of Automation, ; “Structure and interpretation of
signals and systems”, Edward A. Lee, Pravin Varaiya, 2011, 2nd Edition, LeeVaraiya.org; “Petri nets”, James L.
Peterson, 1997, ACM Computing Surveys (CSUR), Volume 9(3), pp. 223-252