Controlador PID e Acionamento de Motor Elétrico

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Curso GRA1599 SISTEMAS AUTOMATIZADOS NA INDUSTRIA 4.0 
GR3108-212-9 - 202120.ead-13428.03 
Teste ATIVIDADE 2 (A2) 
Iniciado 24/10/21 12:19 
Enviado 24/10/21 15:05 
Status Completada 
Resultado da 
tentativa 
8 em 10 pontos 
Tempo decorrido 2 horas, 46 minutos 
Resultados 
exibidos 
Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários 
 Pergunta 1 
1 em 1 pontos 
 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: 
 
Resposta Selecionada: 
 
I e II, apenas. 
Resposta Correta: 
 
I e II, apenas. 
Comentário Resposta correta. A alternativa está correta, pois a afirmativa I mostra 
 
da resposta: 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 2 
1 em 1 pontos 
 Observe o seguinte esquema, que apresenta, na parte superior, a representação 
da ligação física, na prática, e o diagrama equivalente abaixo, elaborado a partir 
da lógica que o sistema físico retrata, através do diagrama ladder , um dos 
principais utilizados na programação do CLP. No diagrama, ainda, OL representa 
um relé de sobrecarga: 
 
Figura - Acionamento de um motor elétrico 
Fonte: Petruzella (2014, p. 98). 
#PraCegoVer : a imagem traz, na parte superior, a representação dos elementos 
necessários, dois botões de comando, o CLP, a chave magnética e o motor 
elétrico. Na parte de baixo, tem-se o diagrama ladder da ligação que deverá ser 
feita com esses equipamentos. Na entrada, há dois botões, liga e desliga, e um 
contato normalmente fechado OL. Em seguida, dentro do programa do CLP, têm-
se três contatores na parte superior, normalmente abertos, liga, desliga e OL 
nessa ordem e, em seguida, uma bobina M. Embaixo, em paralelo com o contato 
liga, tem-se o contato também normalmente aberto de nome M. Na saída do CLP, 
tem-se a bobina da chave de partida direta, de nome M. 
 
PETRUZELLA, F. D. Controladores lógicos programáveis . Porto Alegre: 
AMGH Editora, 2014. p. 98. 
 
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. ( ) Ao fechar os contatos normalmente abertos representados pelos itens na 
prática, no diagrama ladder , permite-se o acionamento. 
II. ( ) Os contatos utilizados para os botões de comando que serão usados na 
prática conferem com a lógica de acionamento. 
III. ( ) A ligação apresentada para acionamento do motor pode ser implementada 
da mesma forma mesmo sem a chave magnética. 
IV. ( ) A bobina M, representada no programa do CLP, representa, no diagrama, 
o tipo desse motor elétrico utilizado. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
Resposta Selecionada: 
 
V, V, F, F. 
Resposta Correta: 
 
V, V, F, F. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A sequência está correta. A afirmativa I é verdadeira, 
pois, de fato, o acionamento está diretamente ligado ao fechamento dos 
contatos normalmente abertos, o que inclui o botão de ligar, por exemplo. 
A afirmativa II também é verdadeira, pois tem-se a representação como 
um contato normalmente aberto ou normalmente fechado, dependendo do 
tipo de botão de comando. Já a afirmativa III é falsa, pois a chave 
magnética representa elementos importantes da segurança, como o relé 
de sobrecarga. Por fim, a afirmativa IV é falsa, uma vez que a bobina 
pode representar qualquer motor a ser energizado nesse acionamento. 
 
 
 Pergunta 3 
1 em 1 pontos 
 Um controlador PID pode ser ajustado a partir de suas ações proporcional, 
integral e derivativa, que poderão ser estabelecidas no sistema de forma conjunta 
ou separadamente. Um exemplo disso são os controladores do tipo proporcional, 
que podem ser utilizados em estratégias de controle liga-desliga ( on-off ). 
 
A respeito do controlador PID apresentado, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) O ajuste desse tipo de controlador é implementado a partir da configuração 
do ganho proporcional ( ). 
II. ( ) O controlador apresentado possuirá, como sua entrada, o erro do sistema a 
ser controlado. 
III. ( ) A saída do controlador apresenta o setpoint necessário para que o sistema 
opere como desejado. 
IV. ( ) O controlador apresentado possui, como vantagem principal, extinguir o 
erro ( offset ) do sistema. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
Resposta Selecionada: 
 
V, V, F, F. 
Resposta Correta: 
 
V, V, F, F. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A sequência está correta. A afirmativa I é verdadeira, 
pois o ganho proporcional é que será ajustado nesse tipo de controlador e 
 
em um controlador com todas as ações (PID), por exemplo. A afirmativa 
II também é verdadeira, pois o erro é a entrada do bloco Kp e, por 
consequência, desse controlador. Já a afirmativa III é falsa, pois o 
setpoint faz parte da entrada do sistema como um todo. Por fim, a 
afirmativa IV também é falsa, pois existe diferença, a partir de um dado 
distúrbio, entre a referência ( offset) e o valor medido. 
 
 Pergunta 4 
1 em 1 pontos 
 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. 
 
Nesse sentido, assinale a alternativa que indica corretamente um tipo de ação a 
ser implementada pelos controladores PID. 
 
Resposta Selecionada: 
 
Proporcional. 
Resposta Correta: 
 
Proporcional. 
Comentário 
da resposta: 
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 5 
1 em 1 pontos 
 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 assinaleV 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: 
Resposta Selecionada: 
 
V, F, V, V. 
Resposta Correta: 
 
V, F, V, V. 
Comentário 
da resposta: 
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. 
 
 
 Pergunta 6 
1 em 1 pontos 
 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: 
Resposta 
Selecionada: 
1 - fonte de alimentação; 2 - módulo do processador; 3 - módulo de 
entrada e saída e 4 - slot de encaixe do módulo. 
Resposta Correta: 
 
1 - fonte de alimentação; 2 - módulo do processador; 3 - módulo de 
entrada e saída e 4 - slot de encaixe do módulo. 
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 7 
0 em 1 pontos 
 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. 
 
Resposta 
Selecionada: 
As asserções I e II são proposições falsas. 
Resposta Correta: 
 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta para a I. 
Comentário 
da resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta. A asserção I é 
verdadeira, pois a grande maioria dos contadores de CLPs são do tipo 
retentivo, sendo ainda possível implementar essa contagem de forma 
 
crescente ou decrescente. A asserção II é verdadeira e é uma justificativa 
para a I, pois, ao ser desligado, para que a próxima contagem seja feita de 
forma correta, é necessário que o CLP não agregue a quantidade anterior, 
por exemplo. 
 
 Pergunta 8 
0 em 1 pontos 
 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. 
 
Resposta 
Selecionada: 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta para a I. 
Resposta Correta: 
 
As asserções I e II são proposições falsas. 
Comentário 
da resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, isso porque a 
asserção I é falsa, pois, durante a programação do CLP, o(a) responsável 
estabelece as instruções através da programação do equipamento, desde 
funções básicas até instruções adicionais para o controle analógico de 
processos contínuos, por exemplo. Já a asserção II também é falsa, pois, 
conforme estabelecido pelo International Electrotechnical Commission 
(IEC) em 1992, utilizam-se quatro tipos básicos de estratégias para a 
programação e, dessa forma, estabelecimento das instruções: linguagem 
ladder, diagramas de blocos de funções, diagrama de funções sequenciais 
e as listas de instruções. 
 
 
 
 
 
 
 Pergunta 9 
 1 em 1 pontos 
 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.Resposta Selecionada: 
 
V, V, F, V. 
Resposta Correta: 
 
V, V, F, V. 
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 
1 em 1 pontos 
 Leia o excerto a seguir: 
“Há quatro funções de temporização básicas: temporização para ligar, 
temporização para desligar, monoestável e reciclar. [...] Os controladores lógicos 
programáveis (CLP) podem ser programados para operar como relés de 
temporização convencionais. A instrução do temporizador de CLP pode ser 
utilizada para ativar ou desativar um dispositivo após um intervalo de tempo 
predefinido”. 
 
PETRUZELLA, F. Motores elétricos e acionamentos : série Tekne. Porto 
Alegre: Bookman Editora, 2013. p. 225-228. 
 
Nesse sentido, com base no trecho, assinale a alternativa acerca desse uso 
indicado dos CLPs: 
 
Resposta 
Selecionada: 
Um dos exemplos mais utilizados de instruções de temporizador é 
a TON. 
Resposta Correta: 
 
Um dos exemplos mais utilizados de instruções de temporizador é 
a TON. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois há a instrução para ligar 
TON, para desligar (TOF) e de retenção (RTO), sendo possível 
implementar um dado retardo de tempo para a energização, e a ação do 
temporizador se dá através de uma saída do CLP ou de sua memória.