QUESTÕES DE SÍNTESE DO CONTEÚDO DE AULA

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QUESTÕES DE SÍNTESE DO CONTEÚDO DE AULA (CONCEITOS BÁSICOS) 
 
TEMA 1.1: Importância da Instrumentação de Medição e Controle na 
Indústria 
 
1.1.1- O que é instrumento e instrumentação? 
1.1.2- Com três palavras, para que se utilizam os instrumentos em processos 
industriais, considerando somente a operação da Planta? 
1.1.3 – Que processos (aquecimento, acumulação, filtragem, etc) você identifica 
nos seguintes sistemas: uma máquina de lavar roupa doméstica; uma refinaria de petróleo; 
uma hidroelétrica; uma cervejaria; uma montadora de automóveis; uma fábrica de 
chocolate; uma aeronave e uma usina nuclear? 
1.1.4 – Dos processos listados no item 1.1.3, quais os que mais se enquadram no 
tipo batelada, processamento contínuo e manufatura? 
1.1.5 – Identifique, em cada processo citado no item 1.1.3, duas variáveis 
relevantes que devem ser medidas para o bom desempenho do processo. 
1.1.6 – Qual a diferença entre indicação e registro? 
1.1.7 – Qual a diferença entre monitoração e controle? 
1.1.8 – O que você entende por instrumentos de proteção? 
1.1.9 – Quais os tipos de sinais de saída de transmissores que foram desenvolvidos 
através do tempo? Por que os sinais de natureza digital se consolidaram como a melhor 
solução? 
1.1.10 – O que são os instrumentos denominados “chaves” (switches) e qual sua 
função quando conectados aos sistemas lógicos de controle? 
1.1.11 – A figura a seguir representa um sistema de controle de nível mecânico 
com ação proporcional. Analise o esquema e explique seu funcionamento. 
Figura exercício 1.1.11 – sistema de controle mecânico de ação proporcional 
 
Fonte: autor 
1.1.12 – O início de movimento de um trem estacionado em uma estação depende 
da ocorrência de alguns eventos como: fechamento da porta, liberação pelo condutor, 
inexistência de outro trem na linha à jusante ou na estação seguinte, liberação dos freios 
dentre outras. Estes eventos são processados por um controlador lógico que gera 
comandos de saída. Considerando somente dois eventos de saída, quais sejam, a 
informação de movimento do trem para a central de controle e o acionamento dos motores 
do trem, represente o sistema lógico como um bloco, indicando nele os eventos de entrada 
gerados pelos sensores e informações manuais e os eventos de saída. (tome como base a 
figura 1.1.8). 
1.1.13 – Pesquise na internet dois sensores que são usados para cada tipo de 
medição: temperatura, pressão, nível e vazão. Explique em linhas gerais seus 
funcionamentos. 
1.1.14 – No quadro 1.1.1 estão listadas algumas características dos tipos de 
indústrias. Tomando como exemplo uma linha de montagem de televisores, podemos 
explicitar de forma objetiva tarefas, ações e processos relacionados com este exemplo. 
No quadro a seguir estão explicitadas as características “controles de processos” e 
“dependência da experiência dos operadores”. Complete o quadro para as outras 
características do quadro 1.1.1. 
 
CARACTERÍSTICA Explicitação para o caso dos televisores 
Controles dos processos Controle do estoque de peças, controle da 
realização de cada montagem (fonte, 
amplificador, visor, etc), 
Dependência da experiência dos operadores Teste de qualidade; velocidade de 
montagem 
 
1.1.15 – Pesquisando, tente listar variáveis relevantes para controle, monitoração 
e proteção de uma refinaria de petróleo. 
1.1.16 – No site da “International Society of Automation – ISA identifique os 
objetivos desta instituição e resuma sua história. 
1.1.17 – Quais os títulos das normas ANSI/ISA 88; ANSI/ISA 96 e ANSI/ISA 
106. Do que tratam em linhas gerais estas normas? 
 
TEMA 1.2 – EVOLUÇÃO DO CONCEITO DE AUTOMAÇÃO 
 
1.2.1 – O que é Centro de Controle ou Sala de Controle e como os sinais chegam 
do campo a este local? 
1.2.2 – Considere um transmissor eletrônico que transmita num range de sinal de 
saída de 0 a 100% e que este sinal esteja associado à uma medida de nível que varie num 
range de 0 a 200 mm, ou seja, o nível mínimo é 0 e o máximo 200 mm. a) Qual a equação 
que relaciona o sinal de saída do transmissor (St) com o nível (H)? b) qual o sinal gerado 
na saída do transmissor se o nível estiver em 50 mm? 
1.2.3 – O que são instrumentos dedicados e instrumentos compartilhados? 
1.2.4 – O que é um SDCD? 
1.2.5 – O que é um CLP? 
1.2.6 – o que é interoperabilidade? Qual o conceito associado a plug & play? 
1.2.7 – O que você entende por pirâmide de automação e quais os seus níveis? 
Qual a norma da ISA que trata deste assunto? 
1.2.8 – Cite dois fatores que são importantes para o sucesso da TD. 
1.2.9 – Como você definiria a IoT? Quais os passos para implantá-la? 
1.2.10 – Por que os dispositivos de medição são importantes na implantação das 
IoTs? 
1.2.11 – O que é M2M em automação industrial? 
1.2.12 – Qual o foco da indústria 4.0 e quais as três dimensões que balizam o 
desenvolvimento da implantação dos seus sistemas? 
1.2.13 – Pesquise na internet e explicite em linhas gerais o que trata o padrão IEC-
63088? 
1.2.14 – O que é convergência em sistemas de informação? 
1.2.15 – Quais os benefícios qualitativos esperados com a implantação de uma 
indústria 4.0? 
1.2.16 – Cite cinco tendências da automação e destaque duas que se relacionem 
com os dispositivos de medição e controle. 
1.2.17 – Cite cinco áreas de conhecimento relacionadas com o tema automação 
industrial. 
1.2.18 – Do que tratam os sistemas MES, MOS e o ERP? Em que nível da 
pirâmide de automação ISA eles se situam? 
1.2.19 – Pesquisando, identifique alguns padrões de comunicação (protocolos) 
utilizados nas redes IoT? 
1.2.20 – Pesquise e explicite as características de um Big Data. 
1.2.21 – Pesquise e identifique algumas empresas que trabalham no padrão I4.0. 
O que caracteriza sua classificação como 4.0? 
1.2.22 – Identifique três processos da área de TI e três da área de TO existentes 
numa indústria qualquer. 
1.2.23 – Pesquise e explicite, em linhas gerais, o que é tratado nos padrões IEC 
62264, IEC 61152, IEEE 802.3 e IEC 802.11. 
12.24 – Quais as dimensões a serem consideradas na implantação de sistemas de 
automação com foco na indústria 4.0? Cite algumas etapas que devem ser seguidas por 
indústrias que querem atingir o patamar 4.0. 
 
TEMA 1.3 – ELEMENTOS BÁSICOS DOS SISTEMAS DE 
INSTRUMENTAÇÃO 
 
1.3.1 – Cite nove funções básicas desempenhadas pela instrumentação com o 
objetivo de realizar monitorações, controles e proteções dos sistemas industriais? 
1.3.2 – Qual o range de um sensor que mede vazão variando de 10 a 200 l/s? Qual 
o span deste sensor? 
1.3.3 – Por que é importante conhecermos o range do sensor quando este está 
acoplado a um transmissor? 
1.3.4 – Qual a equação da curva de resposta de um transmissor eletrônico 
analógico de nível, que tenha sinal de saída, St, variando de 4 a 20 mA e seja capaz de 
medir nível num range de 0 a 1000 mm? 
1.3.5 – O que é uma malha de instrumentação? 
1.3.6 - Quando se recomenda o uso de transmissores em malhas de instrumentos? 
1.3.7 – Em controle de processos, como você definiria variável controlada, 
variável manipulada e perturbação? 
1.3.8 – Quais as duas partes básicas que compõe os controladores de processo? 
1.3.9 -Quais os modos de controle clássicos implementados nos controladores de 
processo? 
1.3.10 – O que é um controle Liga-Desliga e qual sua limitação no controle de 
processos? 
1.3.11 – O controle de uma máquina de lavar roupa domiciliar é um controle 
lógico que executa as seguintes etapas: 
- coloca nível de água em valor baixo, médio ou alto, conforme ajuste; 
- movimenta o tambor rotativo da máquina para molhar a roupa por um tempo; 
- lança água pelo depósito de sabão para levar o sabão para o interior da máquina; 
- rotaciona o tambor rotativo para lavar a roupa por um tempo determinado; 
- aguarda um tempo de molho para o sabão atuar; 
- remove a água com sabão; 
- coloca nova água para enxague; 
- movimenta o tamborrotativo para remover o sabão da roupa, por um tempo 
definido; 
- elimina a água de enxague; 
- gira o tambor para centrifugar a roupa e fazer uma pré-secagem, por um tempo 
determinado. 
- elimina a água da centrifugação. 
a) Descreva com palavras a lógica SE-ENTÂO executada pelo sistema lógico. 
b) Em linhas gerais, quais os sensores/detetores de eventos e elementos de atuação 
final que devem ser instalados na máquina e que são entradas e saídas, respectivamente, 
para o sistema lógico de controle? 
1.3.12 – O que é uma válvula de controle falha abre e uma falha fecha? 
1.3.13 – Qual o percentual de abertura (entre 0 e 100%) de uma válvula de controle 
falha-abre que recebe um sinal de um controlador em 75% do seu range? E se a válvula 
for falha-fecha? 
1.3.14 – Em qual destes equipamentos seria indicado a instalação de uma PSV? 
a) tubulação de saída de vapor de geradores de vapor (caldeiras); b) descarga de bombas 
centrífugas; c) descarga de bombas alternativas; d) linhas de saída de produto aquecido 
em trocador de calor com aquecimento a vapor. 
1.3.15 – Qual a diferença de objetivos dos sistemas lógicos dedicados ao controle 
de operação e os dedicados à proteção de sistemas industriais (sistema de 
intertravamento)? 
1.3.16 – Dos instrumentos listados, quais são dedicados à monitoração de 
variáveis? Controlador, registrador, manômetros, conversores, instrumentos de cálculo, 
PSV, totalizadores, alarmes e válvulas solenóides. 
1.3.17 –Liste 3 tipos de sensores de temperatura, dois de pressão e dois de vazão, 
descrevendo brevemente seus princípios de funcionamento. 
1.3.18 – Pesquisando, explicite três características dos protocolos Fieldbus 
Foudation, do Profibus PA e do HART. 
1.3.19 – Na malha de controle de temperatura do reator representado na figura a 
seguir, o range de variação da variável controlada é de 0 a 200 C. A válvula de controle 
manipula a vazão de vapor para aquecimento do reator, podendo variar linearmente esta 
vazão até o valor máximo de 50t/h de vapor (válvula com 100% de abertura). O set-point 
definido para operação do reator é de 80 C, e nesta situação, a válvula opera com abertura 
de 30% e o erro no controle é zero (o reator opera no set-point). Instrumentação 4~20 
mA. 
 
i – qual a função de cada instrumento representado? 
Ii - qual o valor do sinal (em mA) que deve ser ajustado na chave de temperatura, 
TSH-02, se o TAH-02 deve alarmar em 175 C? 
 
 
 
 
 
 
TT-02 
TSH-02 
TV-02 
TAH-02 
Vapor para o 
retator 
TX-02