PRIMEIRO ANO CÁLCULO I

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Instituto de Estudos Superiores da Amazônia Curso de Engenharia de Controle e Automação EMENTÁRIO 2013

PRIMEIRO ANO CÁLCULO I

Carga Horária: 120hs Ementa:

Números reais. Funções de uma variável real. Limites e Continuidade. Derivada e Aplicações. Integral e Aplicações. Números Complexos.

FÍSICA GERAL I Carga Horária: 60hs Ementa:

Grandezas escalares e vetoriais. Termologia. Cinemática. Leis de Newton. Equilíbrio de corpos rígidos. Dinâmica da translação. Trabalho, Energia e Potência. Conservação da energia. Momento linear. Centro de Massa e Gravidade. Impulso. Dinâmica das rotações. Momento angular. Mecânica dos fluidos. Termodinâmica.

ÁLGEBRA LINEAR Carga Horária: 60hs Ementa:

Vetores. Espaços Vetoriais. Transformações de coordenadas. Matrizes, Determinantes e Sistemas Lineares. Autovalores e autovetores. Espaços com produto interno. Diagonalização. Transformações Lineares.

METODOLOGIA CIENTÍFICA Carga Horária: 30hs

Ementa:

Métodos de abordagem científica. Escolha e delimitação do tema. Construção do problema de pesquisa. Referencial teórico. Construção de hipóteses. Fontes de informação. Formas de coleta de dados. Formas de apresentação dos resultados da pesquisa. Fases de execução da pesquisa.

PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA Carga Horária: 60hs

Ementa:

Eventos. Experimentos aleatórios. Probabilidade clássica, freqüencial, condicional. Teorema de Bayes.

Independência de eventos. Variáveis aleatórias. Distribuições de freqüência. Teoria da amostragem. Momentos, assimetria. Transformação de variáveis aleatórias. Convergência. Confiabilidade. Teste de aderência. Teste de normalidade. Teste de hipóteses. Análise de variância. Correlação. Função Densidade de Probabilidade e Função Distribuição de Probabilidade.

Nesta disciplina, serão ministradas 30 horas de aulas práticas em laboratório.

CIRCUITOS ELÉTRICOS I: Carga Horária: 60hs

Ementa:

Introdução e variáveis de circuitos elétricos: Definições e unidades. Carga elétrica e corrente elétrica. Tensão elétrica. Lei de Ohm. Potência e energia elétrica. Conceito físico de valor eficaz (ou RMS) de tensão e corrente. Introdução aos elementos armazenadores de energia: capacitor e indutor. Circuitos resistivos de corrente contínua em paralelo e em série: Ramos, nodos, circuitos fechados e malhas. Lei da tensão de Kirchhoff e circuitos de corrente contínua em série. Divisão de tensão. Lei da corrente de Kirchhoff e circuitos de corrente contínua em paralelo. Divisão de corrente; Análise de circuitos de corrente contínua: Fontes de tensão e fontes de corrente. Conversão de fontes. Análise de malha & análise de circuito fechado. Análise nodal. Fontes dependentes.

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Teoremas de redes e circuitos em ponte, com circuitos resistivos de corrente contínua: Introdução aos Circuitos lineares. Teoremas de Thevenin e Norton. Teorema da máxima transferência de potência (ativa). Teorema da superposição (ou sobreposição). Circuitos em  e em Y. Circuitos em ponte.

INTRODUÇÃO A ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO Carga Horária: 60hs

Ementa:

Palestras sobre engenharia de controle e automação: O Perfil do curso de engenharia de controle e automação, O Perfil do Profissional; Formação do Professional, Estudo de Casos. Metodologias e ferramentas da engenharia. Proteção Intelectual. Introdução aos Sistemas de Controle. Equipamentos básicos. Introdução aos Sensores. Noções de Aquisição de Dados. Linguagem de Programação para aquisição de dados. Projeto usando Sensores. Visitas aos laboratórios.

ALGORITMOS E PROGRAMAÇÃO Carga Horária: 60hs

Ementa:

O computador. Conceito de algoritmo. Formas de representação de algoritmo. Conceito de linguagem de programação. Tipos básicos de dados. Instruções básicas. Operadores e expressões. Estruturas de decisão e seleção. Estruturas de Repetição. Metodologia de desenvolvimento de algoritmos. Estruturas homogêneas de dados. Modularização de programas. Recursividade. Arquivos.

PROJETOS APLICADOS À CONTROLE E AUTOMAÇÃO Carga Horária: 30hs

Ementa:

Proposta de desenvolvimento de projeto prático que fortalece a relação teoria/prática entre as disciplinas de cada ano.

SEGUNDO ANO CÁLCULO II

Equações Diferenciais Ordinárias. Transformada de Laplace. Funções de várias variáveis reais. Derivadas parciais. Integrais duplas e triplas. Campos escalares e vetoriais. Curvas e superfícies parametrizadas.

CÁLCULO NUMÉRICO Carga Horária: 60hs Ementa:

Introdução. Erros numéricos. Operações com matrizes. Sistemas de equações lineares. Zero de funções de uma ou mais variáveis. Interpolação e aproximação de funções. Integração numérica. Resolução numérica de equações diferenciais.

FÍSICA II

Movimentos Ondulatórios; Ondas Sonoras; Óptica Física e Geométrica; Eletromagnetismo: Carga Elétrica e Lei de Coulomb, O Campo Elétrico, Lei de Gauss, Potencial, Capacitores e Dielétricos, Corrente e Resistência, Circuitos de Corrente Contínua, O Campo Magnético. A Lei de Ampère. A Lei da Indução de Faraday. Propriedades

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Magnéticas da Matéria. Indutância. Circuitos de Corrente Alternada. Equações de Maxwell. Ondas Eletromagnéticas.

CIRCUITOS ELÉTRICOS II: Carga Horária: 60hs

Ementa:

Transformada de Laplace. Análise de circuitos em regime permanente senoidal: Introdução (circuitos concentrados, mostrando as limitações das Leis de Kirchhoff). Apresentação de números complexos com aplicação à engenharia elétrica. Impedância complexa em circuito RL série (comentários sobre acoplamento magnético entre circuitos). Indutor. Impedância complexa em circuito RC série. Capacitor. Elementos de circuito no domínio do tempo. Valores médio e eficaz (RMS) de formas de ondas periódicas. Passagem do domínio do tempo para o domínio da freqüência. Impedância complexa & admitância complexa. Elementos de circuito no domínio da freqüência. Aplicação da análise de circuitos e teoremas de redes em circuitos compostos por cargas resistivas e/ou indutivas e/ou capacitivas, que estejam em série e/ou em paralelo; Potência elétrica na carga: Introdução. Potência em regime permanente senoidal no domínio do tempo. Circuito indutivo puro. Circuito capacitivo puro. Circuito resistivo puro. Circuito passivo geral (análise para vários ângulos de carga). Potência em regime permanente senoidal no domínio da freqüência. Circuito passivo com caráter resistivo & indutivo. Circuito passivo com caráter resistivo & capacitivo. Fator de potência na carga e sua correção; Sistemas polifásicos: Princípio da geração de energia elétrica. Circuitos monofásicos. Circuitos bifásicos. Circuitos trifásicos; Circuitos sintonizados: Introdução. Freqüência de ressonância. Circuitos RLC em série. Circuitos RLC em paralelo. Circuitos RL e C em paralelo. Circuitos RL e RC em paralelo; Quadripolos: Introdução. Parâmetros de redes. Matrizes. Redes em cascatas.

ORGANIZAÇÃO E ARQUITETURA DE COMPUTADORES Carga Horária: 90hs

Ementa:

Sistemas de Computação: Histórico da Computação, Tipos de Sistemas de Computador, Hardware, Bits, bytes, caractere e Palavra. Sistemas de Numeração. Aritmética Computacional. Organização de computadores: Subsistema de Memória (Conceitos Básicos, Memória Principal, Memória Cachê e Memória Secundária), Unidade Central de Processamento (Conceitos, Funções Básicas e Instruções de Máquina), Entrada e Saída (Conceitos, Interface de E/S, Dispositivos de E/S), Conjunto de Instruções ( Conceito, Quantidade de Operandos, Execução de Programas em Assembly). Pipeline. Hierarquia de Sistemas operacionais. Introdução a Arquiteturas Paralelas.

SISTEMAS DIGITAIS Carga Horária: 90hs Ementa:

Álgebra de Boole, Portas Lógicas, Implementação de Circuitos. Códigos ASCII, EDCDIC, HAMMING, GRAY, etc. Circuitos Combinacionais: codificadores, decodificadores, circuitos aritméticos, multiplexadores, demultiplexadores, memórias e PLAs. Circuitos seqüenciais: latches, flip-flops, contadores, registradores, temporizadores. Conversores AD/DA.

ELETRÔNICA ANALÓGICA I: Carga Horária: 60hs

Ementa:

Introdução. Válvula. Semicondutor. Condução elétrica nos semicondutores. Diodo. Circuitos com diodos. Circuitos limitadores (ou ceifadores). Circuitos grampeadores. Multiplicadores de tensão. Retificação com e sem filtragem capacitiva; Diodos especiais. Transistor bipolar de junção: Efeito amplificação, Polarização, Reta de carga, Modelamento. Aplicações básicas. Fonte de tensão estabilizada. Amplificadores: Fundamentos e Modelamento. Amplificadores operacionais: Considerações iniciais, terminologia, amp-op ideal, circuitos básicos com amp-op.

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PROGRAMAÇÃO Carga Horária: 60hs Ementa:

Paradigma de programação orientada a objeto. Classes. Objetos. Herança. Polimorfismo. UML.

Ementa:

TERCEIRO ANO

QUÍMICA

Estrutura da matéria: Estrutura Atômica e a Tabela Periódica . Ligações Químicas. Metais, Não-Metais e Metalóides. Estruturas e propriedades das substâncias. Reações Químicas em Solução Aquosa. Os Estados da Matéria e as Forças Químicas Intermoleculares. Eletroquímica e Eletrólise. Combustíveis e combustão.

GESTÃO AMBIENTAL Carga Horária: 60hs Ementa:

Noções Gerais de Ecologia. Recursos Naturais e o Desenvolvimento sustentável. A natureza (fenômenos naturais) e os impactos ambientais das atividades humanas no solo, água e ar. Gerenciamento de resíduos sólidos, líquidos e gasosos. Noções de gestão ambiental: ISO 14001.

PROJETO AUXILIADO POR COMPUTADOR

Desenho técnico geral: Projeções ortogonais. Exercícios de aplicação: cortes e secções. Cotagem. Perspectivas. Desenho Assistido por Computador – CAD. Tipos de coordenadas. Auxiliares para desenho rigoroso a 2D. Desenho em 3D.

ELETRÔNICA ANALÓGICA II: Carga Horária: 60hs

Ementa:

Transistor bipolar de junção: Amplificadores de baixa potência e frequência e alta frequência. Amplificador: Tipos e Modelo simplificado. Amplificadores de potência: acoplamento, conexão Darlington e classes. Análise térmica dos transistores. Amplificadores operacionais. O Amplificador inversor. O amplificador não-inversor. Sinais de erro gerados na entrada: offset. O Slew Rate. O circuito interno de um amp-op típico e tipos de encapsulamento; Transistor de efeito de campo de junção(JFET). Amplificador fonte comum; Transistor de efeito de campo metal óxido semicondutor (MOSFET) e outros dispositivos, alguns usados em eletrônica de potência: Retificador controlado de silício (SCR ). Chave controlada de silício (SCS). Chave com interrupção pela porta (GTO). DIAC. TRIAC. Transistor de unijunção (UJT). Fototransistores. Opto-isoladores. Transistor de unijunção programável (PUT). Transistor bipolar de potência (TBP). Transistor de efeito de campo (MOS) de potência. IGBT.

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ANÁLISE DE SISTEMAS LINEARES Carga Horária: 90hs

Ementa:

Sinais e Sistemas. Conceitos básicos. Modelagem de sistemas físicos. Aplicações de Transformada de Laplace. Representação de sistemas contínuos por função de transferência. Diagrama de blocos e diagrama de fluxo de sinal. Conceitos de estabilidade. Análise no domínio de tempo. Representação no espaço de estados. Sinais e sistemas discretos no tempo: equações de diferenças. Transformada Z. Representações de sistemas discretos por função de transferência e no espaço de estados. Teorema da amostragem.

MÉTODOS E TÉCNICAS DE MEDIÇÃO Carga Horária: 60hs

Ementa:

Erros. Sistemas de unidades e padrões de medição. Medição de grandezas elétricas. Instrumentos eletromecânicos. Transformadores para instrumentos. Osciloscópios. Instrumentos eletrônicos, analógicos e digitais. Geração e análise de sinais. Medição de tempo e freqüência. Testes assistidos por computador. Fibras ópticas. Medidas de pressão, temperatura e fluxo de fluídos.

MICROCONTROLADORES E MICROPROCESSADORES Carga Horária: 60hs

Ementa:

Histórico dos microprocessadores e microcontroladores. Arquitetura de microprocessadores e microcontroladores. Memórias. Registradores. Portas. Timers. Interrupções. Periféricos. Linguagem de programação para microcontroladores.

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS Carga Horária: 60hs

Ementa:

Projeto e instalações elétricas industriais: subestações, dimensionamento, instalação e proteção de motores elétricos. Comandos elétricos e sinalização. Projetos de iluminação industrial. Aterramento e SPDA.

PROGRAMAÇÃO PARA MACATRÔNICA: Carga Horária: 30hs

Ementa:

Noções de comandos elétricos. Linguagem para CLP: Ladder (diagrama de contato), Diagrama de Bloco Funcionais e Lista de Instruções. Projetos com CLP.

FENÔMENOS DOS TRANSPORTES Carga Horária: 60hs

Ementa:

Fundamentos de termodinâmica. Trabalho e energia, Balanços de massa. Mecanismos físicos e leis fundamentais de condução, convecção e radiação de calor. Noções de hidrodinâmica. Noções de transferência de massa. Tópicos com aplicações em escoamento em rede de dutos e balanço de energia em máquinas térmicas.

Ementa:

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QUARTO ANO

SISTEMAS DE CONTROLE CLÁSSICO Carga Horária: 90hs

Ementa:

Introdução aos Sistemas de Controle. Princípios básicos de controle por realimentação. Especificações de desempenho em sistemas de controle no domínio do tempo; Introdução ao controle de processos industriais. Controladores P, PI, PD e PID. Método do lugar geométrico das raízes (LGR). Projeto de compensadores baseados no lugar geométrico das raízes. Métodos da resposta em freqüência. Projeto de compensadores baseados nos métodos de resposta em freqüência. Controle digital de sistemas: conceitos de sinais contínuos, discretos e amostrados. Teoria de amostragem. Função de transferência pulsada. Discretização de Sistemas. Controladores digitais.

CONTROLE DE SISTEMAS LINEARES NO ESPAÇO DE ESTADO Carga Horária: 90hs

Ementa:

Representação de sistemas no espaço de estado contínuos e discretos: Lineares, Multivariáveis e/ou Variantes no Tempo. Transformações no espaço de estado, formas canônicas e diagonalização da matriz de estado. Equações de estado. Solução das equações de estado. Funções de transferência a partir da representação de sistemas lineares contínuos e discretos no espaço de estado. Propriedades Qualitativas de sistemas: estabilidade; controlabilidade, observabilidade. Projeto de Controladores e Observadores no Espaço de Estados.

CIÊNCIAS E RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS Carga Horária: 60hs

Ementa:

Ciência dos Materiais: Classificação dos materiais. Estrutura. Propriedade e ciclo de vida de materiais. Normas técnicas no uso de materiais. Resistência dos Materiais. Tipos e análise de esforços.

PROCESSAMENTO DIGITAL DE SINAIS Carga Horária: 90hs

Ementa:

Representação no domínio do tempo e da freqüência de sinais e sistemas contínuos e discretos. Transformadas para sinais contínuos. Amostragem. Séries Discretas de Fourier. Amostragem da Transformada Z. Transformada Discreta de Fourier: análise, propriedades e convoluções. Introdução à FFT e Algoritmos. Filtragem digital.

CONVERSÃO DE ENERGIA E MÁQUINAS ELÉTRICAS Carga Horária: 90hs

Ementa:

Circuitos magnéticos e transformadores. Propriedades magnéticas. Campos magnéticos variáveis no tempo. Princípios de conversão eletromecânica de energia. Conceitos de máquinas elétricas: Máquinas de indução. Máquinas síncronas. Máquinas de corrente contínua. Motores especiais.

INSTRUMENTAÇÃO EM CONTROLE E AUTOMAÇÃO Carga Horária: 90hs

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Sensores: Princípios Físicos, Constituição e Aplicação, sinais de saída. Sensores ativos e passivos: Características estáticas e dinâmicas. Sistemas de Instrumentação: Cadeia de Medição, Classificação dos Instrumentos. Breve referência à evolução da instrumentação. Sistemas de Unidades e Simbologia. Função dos Instrumentos: Elemento Sensor. Transmissor. Condicionadores de Sinal. Indicador. Registrador. Controlador. Válvulas de Controle. Detecção de Presença e Movimento, Posição e Deslocamento. Medição de Variáveis: Força, Temperatura, Pressão, Nível, Vazão e Variáveis Analíticas, como Densidade, Ph e Condutividade. Circuitos condicionadores de sinal: Aplicações com Amplificadores Operacionais e Amplificadores de Instrumentação. Circuitos com Ponte de Wheatstone; Circuitos de Excitação. Processamento analógico e digital: Filtros ativos e passivos, analógicos e digitais. Fontes de alimentação usadas em instrumentação. Instrumentação de Transmissão de Dados. Ruídos em Sensores e Circuitos.

LEGISLAÇÃO APLICADA Carga Horária: 30hs

Ementa:

Introdução ao estudo do direito. Noções de direito: constitucional, administrativo, previdenciário, financeiro, tributário, comercial. Regulação da questão ambiental. Características do direito ambiental. A relação direito ambiental e as normas ISO 14000. Direito ambiental internacional. Meio ambiente na Constituição Federal e Constituição do Estado do Pará.

ELEMENTOS DE MÁQUINAS Carga Horária: 60hs

Ementa:

Movimento circular. Rendimento de transmissões. Elementos de transmissão de potência: eixos e árvores, correias, correntes, engrenagens e acoplamentos elásticos. Mecanismos de barras articuladas. Mecanismo camo-seguidor. Correias transportadoras: tipos e aplicações. Mecanismos de controle mecânico. Estudo de equipamentos e aplicações industriais.

Ementa:

QUINTO ANO

SISTEMA DE PRODUÇÃO E ORGANIZAÇÃO DA PRODUÇÃO Carga Horária: 60hs

Ementa:

Tipos de produção. Tempos padrões. Os modelos clássicos organizacionais: Taylorismo, Fordismo. Produtividade industrial. Tecnologia de grupo. Layout e arranjo celular. O sistema Toyota de produção. Conceitos de Just-in-time e Jidoka. O sistema de puxar e controle de execução da produção via Kanbam. Ferramentas da Qualidade, Produção mais Limpa.

ECONOMIA

Mercados e Desenvolvimento Sustentável: Teoria do consumidor. Teoria da firma. Análise da estrutura de mercado. Regulamentação dos Mercados. Conceito de Desenvolvimento Sustentável. Externalidades. Análise de custo-benefício. Viabilidade Econômica de projetos.

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INSTRUMENTAÇÃO VIRTUAL Carga Horária: 60hs

Ementa:

Evolução da Instrumentação tradicional para Instrumentação utilizando Computadores. Integração e automação de medidas e análises. Linguagem de programação gráfica. Aquisição de dados e comunicação com instrumentos (Sensores, Atuadores e instrumentos de medições). Desenvolvimentos de projetos práticos em ambiente gráfico.

EMPREENDEDORISMO Carga Horária: 30hs

Perfil do Empreendedor. Identificação de Oportunidades. Administração e Planejamento. Elaboração de um Plano de Negócios: Análise de Mercado; Plano de Marketing; Organização e Gerência; Planejamento Financeiro.

SISTEMAS NÃO-LINEARES Carga Horária: 60hs

Ementa:

Equações diferenciais parciais. Introdução ao estudo de sistemas lineares. Representação de sistemas não-lineares no espaço de estados. Pontos de equilíbrio. Ciclo limites. Determinação da existência de ciclo limite. Plano de fase. Definições de estabilidade. Função energia. Análise de estabilidade por Lyapunov. Técnicas de projeto e análise de sistemas de controle não-lineares: Método das funções descritivas, controle deslizante, dinâmica inversa, método da linearização por realimentação, Método baseado em Lyapunov.

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA E ACIONAMENTOS Carga Horária: 90hs

Ementa:

Dispositivos de Eletrônica de Potência: Diodo, SCR (tiristor), Diac, Triac, GBT, UJT, Mosfet de Potência; Aplicações dos conversores estáticos (retificadores, pulsadores e inversores); métodos de comando e noções de especificação; Acionamento através de modulação por largura de pulso (PWM) e através de tiristores; Acionamentos Elétricos: princípios de funcionamento, características principais (estática e dinâmica), noções de especificação e modelagem das máquinas elétricas (motor de corrente contínua, motor de indução, motor síncrono, máquinas especiais); Acionamento de Motores: passo e CA; Acionamento pneumático e hidráulico.

SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS Carga Horária: 60hs

Ementa:

Noções de projeto de rede de dutos. Produção, transporte e condicionamento de ar comprimido e fluido hidráulicos. Circuitos pneumáticos e hidráulicos: principais componentes. Projeto lógico de circuitos pneumáticos e hidráulicos. Tópicos em sistemas eletropneumáticos.

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO Carga Horária: 60hs

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Carga Horária: 180hs

Tem como objetivo principal consolidar e aprofundar os conhecimentos técnicos adquiridos durante o curso, e proporcionar interelacionamento com o sistema produtivo, tanto no que se refere à parte técnica quanto a parte humana.

O estágio deve ser obrigatoriamente realizado em empresas da área ou área afim sob a supervisão da EMPRESA e coordenação do IESAM,através de um profissional da área ou área afim.

REDES DE COMPUTADORES INDUSTRIAIS (OPTATIVA) Carga Horária: 30hs

Ementa:

Redes de Comunicação: histórico, importância, topologias, arquiteturas, modelo de referência ISO/OSI, serviços e protocolos do modelo OSI (apresentação das camadas 1 a 7), Arquitetura Internet TCP/IP, interconexão de redes, concentradores; Redes Locais Industriais: os níveis hierárquicos de integração fabril no modelo CIM, características das redes industriais, projetos de padronização (PROFIBUS, IEEE 802, Fieldbus, etc.), visão de produtos.

AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL (OPTATIVA) Carga Horária: 60hs

Ementa:

Automação de Baixo Custo. Automação por hardware e por software. Controladores Lógicos Programáveis. Linguagens de Programação Estruturada de CLP´s: Diagrama de Contatos - Ladder, Diagrama de Blocos Funcionais, SFC (Grafcet). Robôs Industriais. Linguagens de Programação. Máquinas-Ferramenta CNC. Programação e Simulação em ambiente CAM. Sistemas de Movimentação e Armazenagem de Materiais. Células de Fabricação. Integração CAD/CAM. O Projeto e a Manufatura Integrados por computador (CIM).

LÍNGUA BRASILEIRA DE SINAIS - LIBRAS (OPTATIVA) Carga Horária: 60hs

Ementa:

Linguística. Línguas Naturais. Fonologia das línguas de sinais. Morfologia das línguas de sinais. Léxico da língua de sinais brasileira. Sintaxe espacial. Aplicações em laboratório.