LISTA 1 - FUNDAMENTOS DE AUTOMAÇÃO - BEATRIZ

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
FACULDADE DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
FUNDAMENTOS DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
	
BEATRIZ VALE DOS SANTOS - 21854165
Lista de Exercícios Automação Industrial
1. Definir os conceitos de Processo Técnico e Sistema Técnico, qual é a relação entre os dois?
Os processos técnicos contemplam diversas ações que se realizam de forma sequencial para conseguir uma transformação de uma matéria-prima num produto ou serviço. Pode-se tratar de processos de fábrica, processos de modificação, processos de controle ou processos de outro tipo, sempre com uma finalidade bastante específica. Um sistema técnico é uma série de componentes interconectados que transformam, transportam ou controlam materiais, energia e informações para uma finalidade ou finalidade específica. Em qualquer sistema, a maneira como seus componentes trabalham juntos é tão importante quanto seu desempenho e características individuais. Um sistema técnico é sempre composto por entidades físicas e agentes humanos.
2. Comente três exemplos de processos técnicos em um sistema técnico considerando os estados iniciais e finais dos mesmos. Levar em consideração a tabela da transparência 4.
3. Explique através de exemplos um sistema que seja on-line e closed-loop. Esse grau de automação é sempre desejável? Justifique a resposta.
4. O que é Automação de Produto?
5. O que é Automação de Sistema?
6. Encontrar uma definição para Sistemas de Tempo Real.
a. Definir Hard Real-Time e Soft Real-Time.
O Hard Real- time é um sistema em tempo real é um sistema de processamento de dados. O tempo que leva para o sistema responder à entrada e fornecer saída ou exibir informações atualizadas é conhecido como tempo de resposta. Portanto, o tempo de resposta deve ser mínimo nesses sistemas. O sistema deve concluir a tarefa no prazo. Seus sistemas também possuem uma estrutura semelhante a um sistema operacional comum. Também possui mecanismos para agendamento de tarefas em tempo real. No sistema de tempo real estrito, o requisito de tempo é uma restrição crítica. O sistema deve funcionar na hora certa. Esses sistemas não devem perder o prazo. Perder um prazo pode ser desastroso. Sistemas de controle de tráfego aéreo, sistemas de controle de mísseis e reatores nucleares são alguns exemplos de sistemas de tempo real difíceis.
No Soft Real-time, o requisito de tempo não é muito crucial. O sistema deve executar a tarefa ou fornecer a saída dentro do prazo, mas pode haver uma pequena tolerância ocasionalmente. Se o sistema não executou a tarefa dentro do prazo, não é considerado falha, desde que forneça a saída necessária. Mas o desempenho é considerado degradado. Perder o prazo não causará um evento catastrófico como em um sistema de tempo real difícil. Esses sistemas são menos restritivos. Alguns exemplos de sistemas de software em tempo real são streaming de multimídia, projetos científicos avançados e realidade virtual.
b. Definir Sistemas Críticos.
Um sistema crítico é um sistema onde a falha pode levar a perdas econômicas significativas, danos físicos ou ameaças à vida humana. A confiança de um sistema reflete a confiança do usuário em relação ao sistema.
c. Definir Sistemas Reativos.
Sistemas Reativos proporcionam flexibilidade, desacoplamento e escalabilidade, como consequência, tornam-se mais fáceis de desenvolver e manter. A reatividade é um conjunto de princípios e práticas para a criação de sistemas coesos
7. Qual a diferença entre sistemas de tempo-real e sistemas on-line?
Um Sistema de Tempo Real é, portanto, o software que gerencia os recursos de um sistema computacional, com o objetivo de garantir com que todos os eventos sejam atendidos dentro de suas restrições de tempo, e gerenciados da forma mais eficiente possível. A principal diferença entre sistemas de tempo real e sistemas on-line é o tempo de resposta exigido no processa- mento das aplicações. A principal vantagem na utilização de sistemas de tempo real é a capacidade de processamento bastante elevada, tornando a resposta ao usuário instantânea.
8. O que você entende por Barramento de Campo?
Os barramentos de campo são uma tecnologia que permite a interconexão de diversos equipamentos de campo, sensores, atuadores, transmissores, contadores, num meio compartilhado, no caso, um barramento com comunicação serial.
9. Descrever as principais características de Microcontroladores, PCs Industriais, e Sistemas de Controle de Processos (PCS).
Um microcontrolador pode ser definido como um single-chip computer (computador em um único chip), microcomputer, ou ainda como embedded controller. O termo MCU (Micro Controller Unit) também é bastante utilizado para se designar esse dispositivo. Um PC industrial é um computador destinado a fins industriais, com um fator de forma entre um nettop e um rack de servidor. Os PCs industriais têm padrões mais altos de confiabilidade e precisão e geralmente são mais caros que os eletrônicos de consumo. O sistema de controle de processos é uma forma da organização controlar os processos, garantindo produtividade e qualidade nas atividades. Conhecido como workflow, o sistema de controle de processos tem como objetivo esclarecer atividades e fluxo dos macroprocessos.
10. Defina o que é um processo contínuo em um sistema técnico e descreva um exemplo.
Um Sistema Técnico trata-se de um conjunto de elementos interconectados que acabam gerando o controle e o transporte tanto de materiais quanto de energia e de informações. O sistema técnico é aquele que possui elementos físicos e agentes humanos, sempre com algum objetivo específico. 
11. Defina o que é um processo sequencial, baseado em eventos discretos, em um sistema técnico, formule um exemplo completo.
12. Defina e exemplifique um processo orientado a objetos em um sistema técnico.
13. Ainda na mesma tabela justifique a classificação de sistemas de manufatura (production process).
14. O que é um flowchart?
Um diagrama que mostra o percurso dos dados através de um programa ou sistema de tratamento de informações e as operações executadas sobre os dados em pontos significativos desse percurso. Os fluxogramas usam anotações e símbolos como quadrados, losangos e elipses para descrever diversas operações, interligando esses símbolos com linhas e setas para indicar o fluxo de dados de um ponto para o outro. Como um mapa gráfico que ilustra o funcionamento de um programa ou sistema, o fluxograma é útil tanto como uma forma de mostrar como se espera que um programa funcione quanto como meio de se entender o funcionamento de um programa já existente.
15. Apresentar 3 possíveis efeitos positivos e 3 outros negativos na implantação de sistemas de automação.
Questões do livro do Groover – Capítulo 4
(Automação Industrial e Sistemas de Manufatura – Mikell P. Groover)
1. O que é automação?
É realizada utilizando-se um programa de instruções combinado a um sistema de controle que executa as instruções.
2. Quais são os três elementos básicos que compõem um sistema automatizado?
Energia para concluir os processos e operar o sistema; um programa de instruções que direcione os processos; um sistema de controle que execute as instruções
3. Qual a diferença entre um parâmetro de processo e uma variável de processo?
O parâmetro de processo faz referência a variáveis, por exemplo, uma variável recebe um parâmetro que nada mais é do que o valor atribuído a uma variável que é dinâmica. Enquanto a variável do processo é utilizada quando algum campo do seu processo não terá um valor fixo e que pode variar.
4. Quais são as duas razões para a existência de um plano de tomada de decisões em um ciclo de trabalho programado?
5. Qual a diferença entre um sistema de controle de malha fechada e um de malha aberta?
Um sistema pode ser caracterizado como de malha aberta (sem realimentação) ou malha fechada (com realimentação). Estes dois tipos se diferem pelo fato de que, no sistema de malha aberta, o sistema irá operar sem medir as variáveis de saída, pelo fato delas nãoterem muita influência de controle sobre o sistema, não havendo uma comparação entre o valor de saída e com o de entrada. Diferentemente do sistema de malha fechada, onde as variáveis de saída possuem uma relação, parâmetro com as variáveis de entrada, nela são realizados feedbacks para se ter uma maior rigidez de controle das variáveis de saída.
6. O que é o monitoramento da segurança em um sistema automatizado?
Monitoramento de segurança é o processo automatizado de coleta e análise de indicadores de ameaças de segurança em potencial para que, com essas informações, seja conduzida a triagem das ameaças e a tomada das ações devidas.
7. O que é detecção e recuperação de erros em um sistema automatizado?
8. Cite três das quatro estratégias possíveis na recuperação de erros.
9. Identifique os cinco níveis de automação em uma fábrica
Podemos classificar como sendo os cinco níveis de automação, os seguintes itens:
1- Nível do dispositivo; é o nível mais baixo em nossa hierarquia de automação. Ele inclui atuadores, sensores e outros componentes de hardware incluídos no nível da máquina. 
2- Nível da máquina; o hardware é montado em máquinas individuais. É montado em máquinas de CNC. 
3- Nível da célula ou da máquina; esse nível opera sob as instruções do nível da fábrica. Uma célula ou um sistema de produção é um grupo de máquinas ou estações de trabalho conectadas e apoiadas por um sistema de manuseio de materiais
4- Nível de fábrica; ele recebe instruções do sistema de informações corporativas e as traduz em planos operacionais para a produção.
5- Nível de empreendimentos; esse nível mais alto, formado pelo sistema de informações corporativas.