ATIVIDADE 2 - GRA1599 SISTEMAS AUTOMATIZADOS NA INDÚSTRIA 4 0

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Pergunta 1
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da resposta:
A memória de um controlador lógico programável é a parte responsável, basicamente, pelo
armazenamento dos dados, pelas instruções e pelo próprio programa de controle. Além
disso, como é possível imaginar, a quantidade de memória do equipamento, requerida por
este, dependerá de uma série de fatores. 
 
Nesse sentido, assinale a alternativa que apresenta um possível fator capaz de afetar o
equipamento com relação a esse importante elemento de sua estrutura.
Quantidade de pontos de entrada e de saída.
Quantidade de pontos de entrada e de saída.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois tanto a quantidade de entradas quanto a
de saídas podem afetar a memória. Além disso, nem a quantidade nem o tipo de
instruções afetam a memória, e sim o tamanho do programa em si, bem como questões
como a necessidade de coletar dados.
Pergunta 2
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Leia o excerto a seguir:
“A utilidade dos controladores PID está na sua aplicabilidade geral à maioria dos sistemas
de controle. Em particular, quando o modelo matemático da planta não é conhecido e,
portanto, métodos de projeto analítico não podem ser utilizados, controles PID se mostram
os mais úteis. [...] Em casos práticos, pode existir um requisito relativo à resposta da
entrada de distúrbio e outro requisito relativo à resposta da entrada de referência”.
 
OGATA, K. Engenharia de controle moderno . São Paulo: Pearson, 2010. p. 521.
 
Considerando o excerto apresentado, sobre a lógica de funcionamento do controlador PID
e os aspectos práticos, analise as afirmativas a seguir:
 
I. O erro do controlador também é referido como offset e diz respeito à referência.
II. A entrada de referência do controlador ( setpoint ) pode funcionar como um requisito.
III. Acerca da aplicação, o PID é mais indicado para sistemas com modelo matemático.
IV. Em um sistema automático, o offset é o valor de referência a ser seguido no sistema.
 
Está correto o que se afirma em:
I e II, apenas.
I e II, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a afirmativa I mostra que o erro, ou offset,
diz respeito à diferença entre a variável controlada e a referência ( setpoint). Além disso, a
afirmativa II também está correta, já que, de fato, o setpoint é a referência/ requisito de
funcionamento do sistema. Já a afirmativa III está incorreta, pois o PID é indicado, inclusive,
em casos em que não há o modelo matemático da planta. Por fim, a afirmativa IV também
está incorreta, visto que a referência é o setpoint.
Pergunta 3
Os temporizadores de um controlador lógico programável podem ser definidos também
como instruções capazes de realizar funções semelhantes a relés de tempo eletrônico.
Como exemplo de vantagem, nesse caso, é possível ressaltar a quantidade maior ou
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Comentário
da resposta:
menor de temporizadores que pode ser utilizada, a partir, então, do CLP.
 
Considerando o excerto apresentado, analise as afirmativas a seguir.
 
I. Quando for permitida a continuidade no degrau do temporizador, tem-se o início da
contagem de tempo.
II. O temporizador opera a partir da referência de um dado valor de tempo pré-ajustado
(tempo preset ).
III. Os tempos necessários para retardo, em um sistema com esse tipo de temporizador,
são gerados no CLP.
IV. Em contrapartida, uma desvantagem de não usar relés como temporizadores é o ajuste
de tempo.
 
Está correto o que se afirma em:
I, II e III, apenas.
I, II e III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta. A afirmativa I está correta, pois, ao energizar-se
o degrau no diagrama, no qual o temporizador está, tem-se a contagem. A afirmativa II está
correta, pois o processo de contagem de tempo, de fato, envolve a comparação com o
tempo pré-ajustado. A afirmativa III também está correta, pois quem realiza isso é o
processador do CLP. Por fim, a afirmativa IV está incorreta, pois o uso do CLP como
temporizador nesse caso facilita tal processo.
Pergunta 4
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da resposta:
A programação do controlador lógico programável (CLP) envolve, essencialmente, o
estabelecimento das instruções que deverão ser realizadas por este, no controle do
sistema ou da planta, como um todo. Além disso, sabe-se que é possível a implementação
de estratégias de controle analógico, bem como de funções aritméticas, por exemplo.
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. As instruções dadas ao CLP, para a implementação do controle, são obtidas de fábrica e
existem equipamentos de grande e pequeno porte.
Pois:
II. Estabelece-se a utilização da linguagem “ ladder ” como padrão, uma importante
transição dos controles a partir de painéis lógicos a relé.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições falsas.
As asserções I e II são proposições falsas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a asserção I é falsa, já que as instruções
são elaboradas a partir da programação do equipamento, basicamente. Já a asserção II
também é falsa, pois, além da linguagem ladder, podem ser utilizados os diagramas de
blocos de funções, de funções sequenciais e as listas de instruções.
Pergunta 5
Os controladores PID (proporcional, integral e derivativo) são provavelmente os exemplos
mais empregados de controladores na indústria, em geral. Esse fato se deve a uma série
de vantagens, como possibilidade de ajuste dos parâmetros para obtenção da sintonia
mais adequada, por exemplo. 
 
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Comentário
da resposta:
Nesse sentido, assinale a alternativa que indica corretamente um tipo de ação a ser
implementada pelos controladores PID.
Proporcional.
Proporcional.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a sintonia diz respeito ao ajuste dos
parâmetros para implementação do controlador PID, resultado prático do algoritmo
proporcional, integral e derivativo, o que reflete diretamente na utilização de ações
proporcionais, por exemplo, a partir da função de controle.
Pergunta 6
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da resposta:
Leia o excerto a seguir:
“Todos os fabricantes de CLP oferecem algumas formas de instrução de contadores como
parte de seu conjunto de instruções. Uma aplicação comum de contador é contar a
quantidade de itens que passaram por um determinado ponto. [...] As partes de uma
instrução são as seguintes: tipo de contador, endereço do contador, valor pré-ajustado do
contador e contagem acumulada”.
 
PETRUZELLA, F. D. Controladores lógicos programáveis . Porto Alegre: AMGH Editora,
2014. p. 151.
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. Os contadores dos CLPs geralmente são do tipo retentivos.
Pois:
II. É necessário que o número da contagem seja zerado para reiniciar esse processo em
outro momento, por exemplo.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta para
a I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa
correta para a I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a asserção I é verdadeira, já que, de fato,
os contadores de CLPs são, dada a necessidade prática, do tipo retentivos em sua
maioria. A asserção II também é verdadeira e uma justificativa para a I, pois precisa-se que,
ao desligar o equipamento, este possa contar novamente, a partir de zero.
Pergunta 7
Leia o excerto a seguir:
“Os CLPs (do inglês, programmable logic controllers - PLC) foram introduzidos por volta de
1970 como melhoria nos controladores eletromecânicos por relés usados na época para
implementar o controle discreto nas indústrias de produção discreta. [...] Podemos definir
um controlador lógico programável modernocomo um controlador baseado em
microprocessador que usa instruções guardadas na memória programável para
implementar funções lógicas, sequenciamento, tempo, contagem e controle aritmético a fim
de controlar as máquinas e processos”.
 
GROOVER, M. P. Automação industrial e sistemas de manufatura . 3. ed. São Paulo:
Pearson, 2014. p. 87.
 
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Comentário
da resposta:
Nesse sentido, assinale a alternativa que indica corretamente informações de
funcionamento e/ou histórico desse importante equipamento:
Os controladores lógicos programáveis são precedidos pelos painéis de controle
lógico com relés.
Os controladores lógicos programáveis são precedidos pelos painéis de controle
lógico com relés.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois todos os CLPs permitem a programação e
sua reprogramação. Assim, essa pode ser uma das principais vantagens quando
comparamos com os relés, seus precursores, por exemplo. Além disso, sabe-se que os
temporizadores podem ser implementados através dos CLPs, sendo que esses importantes
equipamentos surgiram por volta da década de 1970 a partir de aplicações a relés e, por
fim, sabe-se também que os contatores podem ser utilizados em sistemas de acionamento
com ou sem CLPs.
Pergunta 8
Resposta
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Correta:
Observe a imagem a seguir que representa um controlador lógico programável (CLP)
através de um esquema em desenho, com suas principais partes indicadas, por meio da
numeração, pensando nos modelos mais habituais utilizados na prática, comuns para
todas as marcas:
 
 
Figura - CLP
Fonte: Petruzella (2014, p. 98).
 
#PraCegoVer : a imagem traz o esquema de um CLP, bastante parecido com o que o
equipamento se assemelha na prática, com marcações de 1 a 4.
 
PETRUZELLA, F. D. Controladores lógicos programáveis . Porto Alegre: AMGH Editora,
2014. p. 98.
 
Nesse sentido, assinale a alternativa que apresenta corretamente o que são esses itens do
equipamento:
1 - fonte de alimentação; 2 - módulo do processador; 3 - módulo de entrada e saída e 4
-slot de encaixe do módulo.
1 - fonte de alimentação; 2 - módulo do processador; 3 - módulo de entrada e saída
e 4 - slot de encaixe do módulo.
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Comentário
da resposta:
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, no item 1, tem-se a localização da fonte
de alimentação utilizada; em 2, tem-se o módulo do processador; em 3, há todos os
possíveis módulos de entrada e saída e, em 4, tem-se parte do slot de encaixe do módulo
do equipamento.
Pergunta 9
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Observe o diagrama de blocos adiante que apresenta o algoritmo de controle
implementado na prática, acerca da teoria de controle PID, que recebe esse nome por
conta das ações proporcional, integral e derivativa, utilizada por vários sistemas reais na
prática, ainda nos dias de hoje:
 
 
Figura - Diagrama de blocos do algoritmo de controle PID 
Fonte: Elaborada pela autora.
#PraCegoVer : a imagem em preto e branco mostra o diagrama de blocos do controlador
PID, completo, sendo as entradas a referência ( setpoint ), juntamente com a variável do
processo, que também está ligada à ação derivativa implementada. O erro é implementado
em paralelo com a ação integral, na entrada desta, que é formada pelo amplificador com
ganho 1/Ti e pelo bloco integral. A ação derivativa é formada por um amplificador de ganho
Td e pelo bloco derivado, sendo sua entrada a variável do processo, sua saída em
realimentação com o controlador e em paralelo com a ação integral. Por fim, a saída da
ligação integral/ derivativa está em cascata com o amplificador Kp, que representa a ação
proporcional, e, da saída deste, tem-se, então, a saída geral.
 
Considerando a imagem acima, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s)
verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. ( ) O ajuste do ganho integral, considerando, dessa forma, a ação integral do PID, leva
em conta o tempo integral Ti.
II. ( ) A eliminação do erro de offset nesse caso será vista quando o sistema já estiver
operando em regime permanente. 
III. ( ) A entrada do controlador PID sem a ação derivativa será o ajuste de setpoint do
sistema controlado.
IV. ( ) A ação derivativa nesse caso faz parte da estratégia de minimizar oscilações da
variável controlada.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, V, F, V.
V, V, F, V.
1 em 1 pontos
Comentário
da resposta:
Resposta correta. A sequência está correta. A afirmativa I é verdadeira, pois, de fato, o
tempo integral (Ti) representa o tempo a ser ajustado, formando, ainda, o ganho integral Ki.
A afirmativa II é verdadeira, pois a ação integral permite a eliminação do erro de offset. E a
afirmativa IV também é verdadeira, uma vez que, nesse caso, torna-se possível diminuir
oscilações não permitindo elevações e/ou quedas na variável controlada.
Pergunta 10
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Comentário
da resposta:
Leia o excerto a seguir:
“O ciclo de operação típico do CLP, chamado de varredura (scan), é composto de três
etapas: (1) varredura de entrada, (2) varredura do programa e (3) varredura de saída.
Durante a varredura de entrada, as entradas do CLP são lidas pelo processador e o estado
dessas entradas é armazenado na memória”.
 
GROOVER, M. P. Automação industrial e sistemas de manufatura . 3. ed. São Paulo:
Pearson, 2014. p. 215.
 
A respeito das variáveis citadas no processo de funcionamento do equipamento, analise as
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) Na sequência da leitura da entrada pelo processador e do armazenamento do estado
dessas variáveis na memória, tem-se a execução do programa de controle.
II. ( ) O tempo de varredura reflete diretamente na capacidade do equipamento e
dependerá da quantidade de saídas existentes no módulo utilizado, nesse caso.
III. ( ) A velocidade desenvolvida pelo processador impacta diretamente na capacidade de
funcionamento do CLP e é referida comumente como clock .
IV. ( ) Os valores das saídas são atualizados conforme o que foi calculado pelo programa,
durante a varredura final, denominada como de saída.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, F, V, V.
V, F, V, V.
Resposta correta. A sequência está correta. A afirmativa I é verdadeira, pois a primeira
etapa é a varredura da entrada e, em seguida, prossegue-se para a do programa, que
envolve a execução, dessa forma, do programa de controle. Já a afirmativa II é falsa, pois,
no processo de varredura, é importante considerar ainda as entradas do equipamento, por
exemplo. A afirmativa III é verdadeira, pois, quanto maior a velocidade de processamento
das informações, melhor será o desempenho do controlador. Por fim, a afirmativa IV
também é verdadeira, pois, de fato, a atualização das variáveis de saída, vinculadas ao
sistema e à parte do CLP, se dá na varredura de saída.
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