Engenharia de controle e automação

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As montadoras de carro automatizaram quase que por completo a sua linha de montagem, diminuindo o custo da produção assim como o custo final do veículo.

Engenharia de controle e automação é a área dentro da engenharia voltada ao controle de processos industriais utilizando-se para isso de elementos sensores, elementos atuadores, sistemas de controle, Sistemas de Supervisão e Aquisição de Dados (SCADA) e outros métodos que utilizem os recursos da eletrônica, da mecânica e da informática.

A engenharia de controle se baseia na modelação matemática de sistemas de diversas naturezas, analisando o seu comportamento dinâmico, e usando a teoria de controle para calcular os parâmetros de um controlador que faça o sistema evoluir da forma desejada.

A Engenharia de Controle e Automação se concentra, acima de tudo, na automação, que nada mais é do que fazer um processo manual se tornar um processo automático. A automação se dá por completa quando toda uma linha de produção funciona do começo ao fim sem a intervenção humana, agindo apenas pelo controle das próprias máquinas e controladores.

[editar] Aplicações

A engenharia de controle tem na indústria química, petroquímica, alimentícia, têxtil, papeleira e empresas de saneamento as suas aplicações mais freqüentes, uma vez que nos processos químicos que decorrem ao longo do percurso produtivo numa planta industrial, é necessário controlar o comportamento das variáveis que interferem na qualidade dos produtos de acordo com padrões pré-estabelecidos.

Todos os ramos da manufatura também podem se beneficiar das técnicas de controle. Entre as aplicações neste ramo da indústria está a robótica industrial, usinagem de peças, controle de motores, entre outras.

Este ramo da engenharia está intimamente relacionado com a engenharia elétrica, uma vez que os circuitos eletrônicos podem ser facilmente descritos utilizando métodos da teoria de controle.

Várias outras áreas da engenharia estão também relacionadas com a engenharia de controle, pois suas técnicas e métodos podem ser aplicados em qualquer sistema do qual se consiga extrair um modelo.

[editar] Elementos sensores

São aqueles que fazem a leitura do atual estado da máquina/robô ou do produto em que este atua. Os sensores podem ser de posição, de temperatura, de nível, de pressão, entre outros. Eles enviam para o processador a atual situação do processo para que este possa tomar as medidas necessárias.

[editar] Elementos atuadores

Elementos atuadores são aqueles que produzem movimento, atendendo a comandos que podem ser manuais ou automáticos. Como exemplo, pode-se citar atuadores de movimento induzido por cilindros pneumáticos (pneumática) ou cilindros hidráulicos (Hidráulica) e motores (dispositivos rotativos com acionamento de diversas naturezas).

[editar] Sistemas de Controle

São aqueles que unem o resultado da leitura dos elementos sensores com a ação dos elementos atuadores. Eles recebem as informações enviadas pelos sensores para saber qual é a atual posição do processo ou da máquina/robô, jogam esta informação para o processador que executa uma lógica pré-definida e só então sai uma resposta para os atuadores de modo que a situação atual se iguale ou se aproxime da situação desejada.

Para desenvolver sistemas de controle, são utilizados dispositivos como microcontroladores, CLP's e microprocessadores, entre outros. Estes dispositivos possuem em comum entradas e saídas (Portas de I/O), que servem para realizar a comunicação com os dispositivos periféricos (sensores e atuadores).

Estas portas de I/O também podem ser destinadas a realizar a comunicação com outros sistemas, a fim de fornecer dados de leitura dos sensores ou até receber instruções externas para os atuadores.