SISTEMAS AUTOMATIZADOS NA INDÚSTRIA 4 0 - N2

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1. Geralmente, quando se trata de modelagem matemática, sabe-se que uma boa estratégia é 
considerar as variações visualizadas no sistema que está sendo estudado ao longo do tempo e, 
dessa forma, têm-se os modelos dinâmicos, estratégia bastante utilizada no caso de sistemas 
automáticos. As variáveis de comportamento variante ao longo do tempo, por exemplo, são 
denominadas variáveis independentes. 
 
Com base no exposto e considerando os seus conhecimentos sobre a teoria da modelagem 
dinâmica de sistemas, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. Caso um dado sistema possua elementos a serem modelados como variáveis independentes, 
isso implica que estratégias como simulações são boas opções para análise. 
Pois: 
II. Quando ocorrem os efeitos da aplicação de um dado sinal de entrada, estes são vistos a longo 
prazo, ao longo do processo de simulação ou, na prática, após um grande período. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
Resposta correta. A alternativa está correta. A asserção I é uma proposição verdadeira, pois a simulação 
pode ser utilizada para modelos e estratégias de melhoria desde equipamentos até os próprios 
processos e as plantas como um todo. A asserção II é uma proposição falsa, pois não, necessariamente, 
têm-se efeitos da aplicação do sinal de entrada no comportamento do sistema após um grande período, 
já que a variação ao longo do tempo pode ser imediata, por exemplo. 
• A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
✓ A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
• As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
• As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
• As asserções I e II são proposições falsas. 
 
2. Suponha que um dado processo pneumático possui como função de 
transferência , sendo que o sinal no domínio da frequência representa a 
tensão obtida de um dado sensor. Já a parte do sistema e representam a quantidade de ar 
inserida, constituindo-se, também, uma função já no domínio da frequência. 
 
A respeito do processo descrito e sua resposta dinâmica, bem como a representação a partir da 
função de transferência, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) 
e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) Caso o ganho seja de 50 e a constante de deslocamento medida no momento igual a 10, a 
função de transferência, nessas condições, será . 
II. ( ) A função de transferência de um dado sistema pode ser obtida a partir da medição da 
resposta transitória a um dado sinal de excitação de entrada. 
III. ( ) Caso a função de transferência do sistema pneumático fosse de 2ª ordem, isso implicaria 
uma equação com 4 polos. 
IV. ( ) A resposta completa do sistema é formada por dois componentes principais: transitório e em 
regime permanente. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois sendo o valor das constantes e de 10 e 50, 
respectivamente, tem-se que: . Além disso, é importante lembrar que a 
função de transferência é resultado da saída em função da entrada, dada uma específica entrada de 
excitação do sistema; sabe-se que um sistema de 2ª ordem é modelado por uma equação de 2ª ordem 
em seu denominador, o que resulta em um sistema com dois polos. Por fim, a resposta completa do 
sistema a uma dada entrada considera tanto a resposta variável, também chamada de resposta 
transitória, quanto a resposta a longo prazo (de estado estável ou de regime permanente) . 
✓ V, V, F, V. 
• V, V, F, F. 
• F, V, F, F. 
• F, V, F, V. 
• V, F, V, V. 
 
3. O sistema supervisório está inserido em um vínculo da rede industrial com a rede corporativa 
basicamente, o que pode ser visto com os vínculos (links) estabelecidos na prática na rede de 
informação do Ethernet/IP, por exemplo, incluindo, ainda, questões como a inserção da robótica na 
automação. 
 
A respeito do estabelecimento das redes corporativa e industrial no contexto apresentado, analise 
as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) O protocolo Ethernet/IP pode ser executado de forma a dispensar certos dispositivos. 
II. ( ) O controlador de segurança geralmente é previsto ainda no contexto, com módulo E/S. 
III. ( ) Na rede corporativa, tem-se conectado diretamente o controlador lógico programável. 
IV. ( ) A IHM (interface homem-máquina) faz parte da rede corporativa, junto com sensores. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Resposta correta. A sequência está correta, pois a afirmativa I é verdadeira, porque, de fato, há a 
possibilidade, nesse tipo de rede, de vincular as informações de maneira funcional, dispensando 
equipamentos mais específicos de comunicação através de sua estruturação baseada no envio de 
pacotes de informações. A afirmativa II é verdadeira, pois o controlador de segurança geralmente é 
usado no contexto e está instalado na rede industrial, com módulos de entrada e saída próprios, além de 
contar, no campo, com sensores, por exemplo, para a disponibilização das informações locais. 
• V, V, F, V. 
✓ V, V, F, F. 
• F, V, F, F. 
• F, V, F, V. 
• V, F, V, V. 
 
4. A comparação analógica, de forma bastante resumida, pode ser entendida como a avaliação da 
relação entre dois dados valores. Para a implementação desta importante lógica, as estratégias 
utilizadas são semelhantes a outras, como a temporização, o uso de instruções. 
 
Assinale a alternativa correta, acerca desse tipo de relação lógica e sua implementação no 
controlador. 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a lógica de comparação é que a saída é verdadeira, 
caso a relação de comparação seja verdadeira, com o valor binário 1, por exemplo. Adicionalmente, 
sabe-se que as instruções de comparação são “igual a”, “maior que”, “menor que”, “maior ou igual a”, 
“menor ou igual a” e “diferente de”. Por fim, os valores de entrada da instrução de comparação 
dependerão dos valores assumidos pelas variáveis que serão comparadas, sendo a lógica 
verdadeira/falsa, do tipo binária, na saída. 
• A entrada da instrução de comparação será verdadeira, caso a relação de comparação estabelecida seja 
válida. 
• A saída da instrução de comparação assumirá valor binário equivalente ao verdadeiro na presença dos 
valores. 
• A instrução de comparação “equivalente a” pode ser implementada no CLP, independente da marca e do 
modelo comercial. 
✓ A instrução “diferente de” é um exemplo de instrução de comparação a ser implementada no 
CLP. 
• A entrada da instrução de comparação será verdadeira, caso o resultado da comparação também o seja. 
 
 
5. Um controlador PID, com todas as ações de controle ou não, possui a leitura de um dado sensor 
como funcionamento básico na prática, por exemplo, em seguida, calcula a resposta de saída do 
atuador pela(s) ação(ões) de controle e calcula a saída necessária. 
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. Em muitos casos, o controlador proporcional não será suficiente para controle do sistema. 
Pois: 
II. A ação integral será necessária para eliminar o erro de setpoint, por exemplo. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a asserção I é verdadeira, já que, de fato, em certas 
ocasiões, somente um controlador com todas as ações, um controlador PID nesse caso, pode ser capaz 
de controlar um dado sistema. Já a asserção II é falsa, pois o que será eliminado é o erro referente 
ao offset na verdade. 
• A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
✓ A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa. 
• As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativacorreta para a I. 
• 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 falsas. 
 
6. Observe a imagem a seguir, que resume um sistema SCADA (Supervisory Control and Data 
Acquisition), geralmente implementado na maioria dos sistemas automatizados. Neste caso, é 
possível, ainda, perceber o papel fundamental do computador no cenário, por exemplo. 
 
Figura - Sistema SCADA - resumo 
Fonte: Petruzella (2014, p. 12). 
#PraCegoVer: a imagem em preto e branco apresenta a estrutura típica do sistema SCADA, com o 
computador hospedeiro (host) que em sua tela mostra alguns gráficos como exemplo do que se 
tem na prática, sendo, ainda, que o software SCADA/HMI está no disco rígido. A transferência de 
dados é realizada para outros CLPs, ilustrados através de três exemplos, mostrando, ainda, em 
cada um, a relação direta do controle E/S com os dispositivos de campo. 
 
PETRUZELLA, F. D. Controladores lógicos programáveis. Porto Alegre: AMGH, 2014. 
 
Considerando a imagem apresentada, a qual apresenta o sistema SCADA, analise as afirmativas a 
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) A utilização do SCADA é viabilizada por um pacote de programa. 
II. ( ) As fontes de sinal no contexto são os dispositivos de campo. 
III. ( ) A interface homem-máquina é o CLP no contexto do SCADA. 
IV. ( ) Os comandos de controle são enviados para o CLP. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
Resposta correta. A sequência está correta, pois a afirmativa I é verdadeira, visto que um pacote de 
programa é desenvolvido e, então, é possível ter o(s) software(s) responsável(is) pela implementação do 
SCADA, permitindo a aquisição e a supervisão adequadamente. A afirmativa II é verdadeira, pois os 
dispositivos de campo de fato fornecem os dados que serão utilizados, sinais de tensão e corrente 
referentes a grandezas físicas. E a afirmativa IV é verdadeira, uma vez que, para que o sistema seja 
controlado, o CLP deve receber os comandos e implementá-los na prática em seu programa. 
• V, F, F, V. 
✓ V, V, F, V. 
• V, V, F, F. 
• F, F, V, F. 
• F, V, F, V. 
 
7. 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 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. 
• V, F, F, V. 
✓ V, V, F, V. 
• V, V, F, F. 
• F, F, V, F. 
• F, V, F, V. 
 
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: 
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. 
✓ V, V, F, F. 
• V, V, F, V. 
• F, V, F, F. 
• F, V, F, V. 
• V, F, V, V. 
 
9. Leia o trecho a seguir: 
“As empresas realizam projetos de automação da produção e de manufatura integrada por 
computador por diversos motivos. Algumas das razões mais comuns para justificar a automação 
são as seguintes: [...] Reduzir ou eliminar as rotinas manuais e das tarefas administrativas [...].” 
 
MIKELL, P. Automação industrial e sistemas de manufatura. São Paulo: Pearson Brasil, 2011. 
p. 20. 
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. O trabalho manual tem um lugar decisivo nos sistemas modernos de produção. 
Pois: 
II. Existem diversos casos nos quais o ciclo de vida do produto é muito curto. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a asserção I é uma proposição verdadeira, já que o 
trabalho manual faz parte da realidade de parte do processo produtivo em certos casos, não só por 
questões econômicas, como pode ser o caso, geralmente, de atividades que possuem processos com 
orientações de modificações constantes. Entretanto a asserção II é verdadeira, mas não justifica a I, 
pois, embora em casos como o citado, de um curto ciclo de vida do produto, a conservação do trabalho 
manual no contexto geralmente é devido a fatores como a dificuldade de automação do processo em 
específico. 
• A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
• A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa. 
✓ As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
• As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
• As asserções I e II são proposições falsas. 
 
10. Em aplicações industriais, geralmente, asredes LANs são mais usadas para a implementação de 
sistemas de comunicação com estratégias de sistemas de controle distribuído, que fazem uso de 
controladores individuais, por exemplo. Um segundo uso desse tipo de rede é para a 
implementação do supervisório com aquisição de dados. 
 
Considerando o segundo uso apresentado da rede, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. A rede aérea local permitirá a coleta de dados e também o processamento desses no sistema. 
II. O computador hospedeiro, neste contexto, é o ponto central do processo de coleta de dados. 
III. O papel de um dado conjunto de dispositivos conectado à rede é o mesmo do computador: um 
nó. 
IV. As redes industriais operam em três níveis distintos: controle, informação e do próprio 
dispositivo. 
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a afirmativa I está correta, já que os dados são 
coletados e processados através da LAN, rede aérea local, que os entrega geralmente a um grupo de 
controladores, que os processam extraindo as informações necessárias para que, de fato, o sistema seja 
controlado. Além disso, a afirmativa II está correta, visto que o computador hospedeiro, mais conhecido 
no contexto como host, exerce um papel central no processo de coleta de dados, uma das principais 
vantagens do uso do SCADA. Por fim, a afirmativa IV está correta, pois, na ordem hierárquica, 
geralmente estabelecida neste tipo de sistema, tem-se, de fato, o nível de dispositivo, o nível de controle 
e o nível da informação, através dos quais toda a lógica do sistema automatizado se baseia. 
• I, II e III, apenas. 
• II e III, apenas. 
• II, III e IV, apenas. 
• I e II, apenas. 
✓ I, II e IV, apenas.