ATIVIDADE 2 - UNIDADE 2

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SISTEMAS AUTOMATIZADOS NA INDÚSTRIA 4.0 
Atividade 2 
Avelino Siqueira 
Engenharia de Controle e Automação 
Universidade Anhembi Morumbi 
 
Atividade 1 
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. 
 
 
JUSTIFICATIVA: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. 
Atividade 2 
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. 
 
JUSTIFICATIVA: 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. 
 
Atividade 3 
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. 
 
 
JUSTIFICATIVA: 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. 
Atividade 4 
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. 
 
JUSTIFICATIVA: 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. 
Atividade 5 
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: 
 
JUSTIFICATIVA: 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. 
Atividade 6 
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 davariável controlada. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
JUSTIFICATIVA: 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. 
Atividade 7 
Os CLPs são formados, basicamente, por alimentação, entradas e saídas, 
processamento e memória. No caso específico de entradas e saídas desse 
importante equipamento, pode-se salientar a utilização de módulos individuais, 
por exemplo, e contemplam-se entradas digitais e analógicas, bem como 
saídas classificadas dessa mesma forma, o que ressalta também a 
aplicabilidade dos CLPs nos mais diversos tipos de sistemas. 
 
Considerando as informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. O processamento é feito essencialmente pelo processador, manipulando as 
saídas para o controle. 
II. A fonte de alimentação faz parte do sistema do CLP e é utilizada para 
acionamento desse equipamento. 
III. Os módulos de entrada e de saída fazem a conexão com os equipamentos 
e os processos industriais. 
IV. A programação do CLP, bem como dos módulos, deve ser feita através do 
uso de um computador conectado a este. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
 
JUSTIFICATIVA: A alternativa está correta, pois a afirmativa I está incorreta, 
já que a manipulação é feita nas entradas para a obtenção da saída. Já a 
afirmativa II está correta, pois a fonte de alimentação é, de fato, responsável 
pelo acionamento do CLP. A afirmativa III também está correta, pois as 
entradas e as saídas fazem a interface com o chão de fábrica. Por fim, a 
afirmativa IV está incorreta, pois a programação pode ser feita através de uma 
tela e de teclados especiais no próprio CLP, por exemplo. 
Atividade 8 
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: 
 
JUSTIFICATIVA: 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. 
 
Atividade 9 
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: 
 
JUSTIFICATIVA: 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. 
Atividade 10 
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 
moderno como 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. 
 
Nesse sentido, assinale a alternativa que indica corretamente informações de 
funcionamento e/ou histórico desse importante equipamento: 
 
 
JUSTIFICATIVA: 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.