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Exercício do Conhecimento - Elementos de Eletrotécnica e Automação 1. Pergunta 1 0,2/0,2 Uma das principais premissas por trás da orientação do desenvolvimento do diagrama ladder para a programação do CLP, a partir da lógica a relé, é que esses controladores vieram para substituir os relés eletromecânicos em vários casos, ou até mesmo proporcionar novas aplicações. Considerando essas informações e o desenvolvimento do diagrama ladder a partir da lógica a relé, analise as afirmativas a seguir: I. O relé eletromecânico pode ser modelado eletricamente como um circuito com fonte de tensão CC, chave, bobina, contato, fonte CA na saída e carga. II. Quando não houver corrente na bobina do relé, uma mola de tensão mantém a armadura afastada. III. Cada vez que o relé eletromecânico aciona o circuito elétrico equivalente, é modificado e desassociam-se motor e controle. IV. Atualmente, os relés eletromecânicos são usados para o acionamento de motores de indução trifásicos. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta III e IV. I e IV. Correta: I e II. Resposta correta II e IV. I, II e III. Comentários A afirmativa I está correta, pois o relé eletromecânico típico pode ser de fato modelado por dois circuitos, entrada e saída. Na entrada tem-se uma fonte CC, a chave mecânica e a bobina; na saída, o contato com a fonte CA, além da carga. A afirmativa II está correta, pois sem a energização da bobina do relé, de fato, o que detém o acionamento no equipamento desenergizado é a mola de tensão, mantendo os circuitos separados. A afirmativa III está incorreta, pois quando a bobina do relé é energizada, tem-se um circuito elétrico formado, envolvendo esta e o circuito equivalente de saída, de forma que a mola de tensão não separará mais as partes. A afirmativa IV está incorreta, pois, embora os relés eletromecânicos ainda sejam utilizados, estes estão presentes, normalmente, em aplicações mais simples ou que não requeiram um alto nível de controle e em processos mais baratos na cadeia industrial, quando usar o CLP não é totalmente viável, dado o investimento, entre outros. 2. Pergunta 2 0,2/0,2 Em processos contínuos, o controlador é o SDCD – Sistema Digital de Controle Distribuído. Já em processos discretos, o controlador é o CLP – Controlador Lógico Programável. Ambos precisam dos atuadores, que são sensores, dos e transdutores para poder funcionar e controlar as variáveis do processo. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre sensores, transdutores e atuadores, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): I. ( ) O transdutor transforma um sinal contínuo em discreto. II. ( ) Os instrumentos de medição podem ser analógicos ou digitais. III. ( ) O elemento final de controle recebe informações do controlador e atua diretamente no processo. IV. ( ) O sensor responde a um estímulo natural para sentir a variável medida. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta V, V, F, F. Correta: F, V, V, V. Resposta correta V, F, V, V. V, F, F, V. F, V, V, F. Comentários A afirmativa I é falsa, pois o transdutor transforma a variável que está sendo medida em um sinal normalizado, geralmente elétrico, de 4 a 20 mA. A afirmativa II é verdadeira, pois os instrumentos podem ser analógicos ou digitais e isso dependerá muito do processo para a escolha do instrumento mais adequado. A afirmativa III é verdadeira, pois a função do elemento final de controle é processar as informações vindas do controlador e fazer os ajustes necessários no instrumento (por exemplo, abrir ou fechar a válvula, aumentar o diminuir a resistência etc.). Esse ajuste interno tem a finalidade de modificar o comportamento da variável medida. A afirmativa IV é verdadeira, pois o sensor é um dispositivo que vai responder diretamente a um estímulo da variável medida e essa resposta pode ser física, química, térmica etc. Ele é processado pelo transdutor para transformar essa mudança em sinal normalizado. 3. Pergunta 3 0,2/0,2 Automação vem do latim automaton, que significa “mover-se por si”. Podemos definir a automação como qualquer sistema capaz de realizar automonitoramento e executar ações sem intervenção humana. Com o passar do tempo, a automação industrial foi desenvolvendo soluções para os novos desafios que as indústrias estavam enfrentando, criando-se uma pirâmide de automação industrial composta por cinco níveis. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre automação industrial, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): I. ( ) No primeiro nível da pirâmide da automação industrial clássica, são encontrados os sensores e atuadores junto com os controladores. II. ( ) No segundo nível da pirâmide da automação industrial clássica são encontrados os sistemas de supervisão. III. ( ) No último nível da pirâmide da automação industrial clássica são encontrados o gerenciamento corporativo e os sistemas ERP. IV. ( ) Para que um instrumento alcance o último nível da pirâmide de automação clássica, ele deverá passar por todos os níveis anteriores. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta F, V, V, F. Correta: F, F, V, V. Resposta correta V, V, F, F. F, V, F, V. V, F, V, V. Comentários A afirmativa I é falsa, pois dentro do primeiro nível da pirâmide estão os elementos de campo, ou seja, sensores e atuadores. O controlador está no segundo nível da pirâmide. A afirmativa II é falsa, pois no segundo nível da pirâmide de automação encontram-se controladores, PLCs e SDCDs. O sistema de supervisão pertence ao terceiro nível. A afirmativa III é verdadeira, pois o quinto nível da automação industrial é composto por gerenciamento corporativo e softwares, como o SAP, que gerenciam a tomada de decisões da empresa. A afirmativa IV é verdadeira, pois, para alcançar o último nível na pirâmide da automação clássica, necessariamente deve-se passar por todos os níveis anteriores. Portanto, os instrumentos de campo enviam as informações para os controladores, que por sua vez as enviam para os supervisores. Estes as mandam para o sistema MES para que, por último, o sistema MES envie as informações para o sistema ERP. 4. Pergunta 4 0,2/0,2 Leia o trecho a seguir: “Logo após a descoberta dos primeiros fenômenos originados pela corrente elétrica, não se pensava ainda em intensidade de corrente; e logo os pesquisadores procuraram o melhor meio de poder comparar os efeitos originados por essas correntes, obtendo indicações numa escala, para a avaliação da grandeza ou amplitude dos efeitos que se manifestaram.” Fonte:BASTOS, A. Instrumentação eletrônica: analógica e digital para telecomunicações. 3. ed. Rio de Janeiro: N.I., 2013. p. 37. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre instrumentação analógica e digital, analise as afirmativas a seguir: I. A instrumentação é um ramo da engenharia que estuda fabricação, especificação e montagem de instrumentos industriais. II. Os instrumentos digitais transformam os sinais analógicos em sinais digitais, realizando uma amostragem em tempos determinados. III. Os instrumentos analógicos transformam os sinais provenientes do processo em ondas de eletromagnetismo. IV. A medição da grandeza pode ser realizada de forma direta ou de forma indireta. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta II, III e IV. II e IV. I e III. I, II e III. Correta: I, II e IV. Resposta correta Comentários A afirmativa I está correta, pois dentro da instrumentação industrial estudam-se normas, fabricação, montagem e manutenção dos equipamentos industriais. A afirmativa II está correta, pois instrumentos digitais utilizam a amostragem para criar um sinal digital que possa ser entendido pelos microprocessadores.A afirmativa III está incorreta, pois os instrumentos analógicos não convertem o sinal em ondas de eletromagnetismo e são instrumentos que, normalmente, medem a deformação da parte sensível e disponibilizam essa informação numa escala com um ponteiro. A afirmativa IV está correta, pois para realizar a medição de grandezas podemos aproveitar as leis físicas, químicas ou térmicas para medir uma variável mais simples e aplicar uma fórmula matemática para encontrar outra grandeza, como a vazão. Esta, por definição, é a multiplicação da velocidade pela área (portanto, se medimos a velocidade do fluido e multiplicamos pelo diâmetro da tubulação, mediremos a vazão de forma indireta). 5. Pergunta 5 0,2/0,2 Uma empresa é contratada para automatizar o controle da temperatura de um tanque de ácido. O responsável pelo projeto, após a implantação do novo sistema de controle, precisa atualizar o fluxograma P&ID da planta com os novos instrumentos. A descrição da malha pode ser observada na tabela a seguir. Considerando essas informações, o conteúdo estudado sobre interpretação de fluxogramas e a norma ISA 5.1, o engenheiro deverá implementar no fluxograma P&ID os instrumentos com a seguinte sintaxe: Ocultar opções de resposta um sensor LT – 101, um controlador LIC – 101 e um elemento final de controle LV – 101. um sensor PT – 101, um controlador PIC – 101 e um elemento final de controle LV – 101. Correta: um sensor TT – 101, um controlador TIC – 101 e um elemento final de controle FV – 101. Resposta correta um sensor AT – 101, um controlador AIC – 101 e um elemento final de controle LV – 101. um sensor UT – 101, um controlador UIC – 101 e um elemento final de controle LV – 101. Comentários Com base na norma ISA 5.1, que define a simbologia correta a ser utilizada em diagramas P&ID, a sintaxe correta é sensor TT – 101, controlador de temperatura TIC – 101 e elemento final de controle FV – 101.
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