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Controladores Lógicos Questão 1) As unidades lógicas de programação, conhecidas como CLPs, são unidades de aplicações industriais e residenciais que suportam conexões com sensores, acionadores e atuadores e têm capacidade de armazenar programas lógicos. Este importante equipamento foi projetado inicialmente para ambientes industriais, mas atualmente vem ganhando espaço na automação residencial, sendo equipado com interfaces especiais de entrada/saída e uma linguagem de programação de controle. Em decorrência de sua crescente gama de funções, ele é encontrado em muitas e mais complexas aplicações. Pelo fato de sua estrutura ser baseada nos mesmos princípios da arquitetura empregada em um computador, ele é capaz de executar não apenas tarefas de um relé, mas também outras aplicações, como temporização, contagem, cálculos, comparação e processamento de sinais analógicos. Disponível em: https://w3.siemens.com.br/automation/br/pt/automacao-e-controle/automacao-industr ial/simatic-plc/s7-cm/pages/default.aspx Acesso em: 16 maio 2019. Em relação aos controladores lógicos programáveis, assinale a alternativa correta referente às características e vantagens da utilização destes modernos equipamentos. A) Os CLPs são componentes industriais que simplificam e viabilizam o controle de inúmeras tarefas, como, por exemplo, a automação de produtos em uma linha de montagem, o controle do nível de vazão de uma determinada tubulação, ou ainda o controle de temperatura de caldeiras. B) Somente existem CLPs com entradas e saídas digitais. Desta forma, a conexão de CLPs com periféricos de natureza analógica é feita com o uso de conversores externos A/D e D/A (apropriadamente para cada caso). C) Os CLPs foram originariamente projetados para atender a aplicações industriais. Por esta razão, os CLPs não podem ser utilizados em projetos ou aplicações residenciais. D) Uma vez que um programa é inserido na memória do CLP, a CPU se encarrega de otimizá-lo ao longo do seu uso sem a necessidade de intervenção humana, corrigindo automaticamente todos os erros oriundos da programação. E) A aplicação dos CLPs em projetos impossibilita o processo de atualização dos mesmos. Por exemplo, uma vez que o projeto foi implementado com o uso de CLPs, a alteração da quantidade de periféricos, bem como o modo de operação da máquina em que estão instalados, tornam-se impossíveis. Questão 2) A escolha do tipo de sensor para realizar uma determinada medição, deve levar em consideração alguns fatores: o tipo de grandeza a ser medida, o local da medição e algumas informações sobre o sensor, tais como: robustez, tempo de resposta, tipo de informação gerada, sensibilidade, resolução, precisão e custo. Quando um sensor é utilizado para a detecção de um estado específico, gerando uma informação contida em um número finito e limitado de possibilidades, é denominado de sensor digital. Entre os inúmeros sensores digitais, um que se destaca e tem grande aplicação nos sistemas automatizados e de instrumentação e controle, é o sensor capacitivo, exposto pela figura a seguir. (Disponível em: . Acesso em: 25 jan. 2019.) É correto afirmar que os sensores capacitivos têm grande aplicação nos sistemas automatizados e de instrumentação e controle por A) serem capazes de detectar metais, produzindo um campo eletromagnético ao seu redor. Sempre que um metal ferromagnético se aproxima do sensor, o campo eletromagnético sofre uma interferência, indicando, desta forma, a presença do material. B) serem sensíveis à presença de campos magnéticos, podendo ser utilizado para diversas aplicações, conforme sua sensibilidade. C) apresentarem variações de resistência elétrica de acordo com a grandeza que está sendo mensurada (medida). D) serem sensíveis à mudança na capacidade dielétrica (isolante) do meio, permitindo detectar praticamente todo o tipo de material. E) serem capazes de gerar uma tensão elétrica toda vez que sofrem deflexões mecânicas como em balanças, microfones e sistemas de detecção de esforço mecânico. Questão 3) A automação está cada vez mais presente nos sistemas de produção industrial. Nos dias atuais, todos os processos operados em larga escala contam com algum nível de automação para supervisão ou controle de tarefas, etapas e atividades na cadeia produtiva. Neste contexto, o Controlador Lógico Programável (CLP) é um importante elemento para o desenvolvimento e implantação de projetos de automação. A figura a seguir ilustra dois diferentes modelos deste equipamento, tipicamente encontrado em instalações industriais: em (a) apresenta-se um modelo de pequeno porte, do tipo fixo e, em (b), um modelo de grande porte, do tipo modular. PETRUZELLA, F. D. Controladores Lógicos Programáveis. 4 ed. São Paulo: Bookman. 2012. A respeito das características e do funcionamento dos controladores do tipo CLP em sistemas industriais, avalie as afirmações a seguir. I. O CLP é projetado para arranjos operacionais de múltiplas entradas e saídas, de acordo com seu porte, reduzindo a fiação associada aos circuitos de controle convencional utilizados na indústria. II. O CLP aumenta a flexibilidade da automação instalada, uma vez que as relações entre as entradas e as saídas são determinadas pelo usuário do programa, ao invés do modo de interconexão física entre os dispositivos. III. Uma das desvantagens de CLP’s é a impossibilidade de conectá-los a sistemas mais abrangentes de supervisão de processos industriais, uma vez que estes dispositivos não possuem interfaces de comunicação. É correto o que se afirma em A) III, apenas. B) II e III, apenas. C) I, apenas. D) I e II, apenas. E) I, II e III. Controladores Lógicos Questão 4) Muitos processos industriais, como linhas de embalagem, apresentam atuadores hidráulicos que obedecem a uma sequência predeterminada de operações. Essas sequências podem ser consideradas como uma série de etapas, cada etapa resultando na operação dos dispositivos hidráulicos. A progressão entre as etapas é controlada por sensores na planta, como, por exemplo, sensores ópticos ou interruptores de limite de curso, ou ainda por controladores eletrônicos, como temporizadores, contadores, etc. Uma sequência simples típica é mostrada na figura a seguir, que ilustra a chegada de um produto em um ponto de transporte na produção, movido para a posição correta por um cilindro hidráulico horizontal (A) e então estampado por um cilindro vertical (B). PARR, A. Hydraulics and Pneumatics: A Technician’s and Engineer’s Guide. 3rd ed. Oxford, UK: Elsevier, 2011 (adaptado). Sobre o funcionamento e os elementos que compõem o sistema ilustrado, avalie as afirmações a seguir. I. Para a adequada alimentação hidráulica do sistema, faz-se necessário o uso de uma unidade hidráulica, responsável por gerar a pressão sobre o fluido circulante, bem como reguladores de pressão. II. O controle de movimento dos cilindros A e B se dá por meio da utilização de válvulas direcionais, que determinam o fluxo e o bloqueio do fluido hidráulico utilizado para a movimentação dos cilindros. III. O controle do fluido hidráulico circulante para operação do processo ilustrado na imagem envolve, além do uso de filtros de impurezas e contaminantes, o dimensionamento de sua temperatura de trabalho. É correto o que se afirma em A) II e III, apenas. B) I, apenas. C) III, apenas. D) I e II, apenas. E) I, II e III. Questão 5 - (Enade, 2017) ) Uma máquina utilizada para a injeção de matéria-prima de polímeros no processamento de produtos plásticos é controlada por um controlador lógico programável (CLP). Durante o processo de fabricação, essa máquina simplesmente parou de acionar o pistão pneumático (S1) responsável pela abertura do molde e retirada das peças produzidas. Na manutenção corretiva do referido equipamento, foi realizada inspeção por meio do software de supervisão do próprio CLP. A sequência de instruções em programação Ladder para a inspeção está ilustrada na figura a seguir.Considerando as possíveis causas de o molde não ter sido aberto, avalie as afirmações a seguir. I. O sensor C está em sinal baixo, pois não reconheceu o final do processo. II. O sensor B está em sinal baixo, pois não atingiu a temperatura necessária para a abertura do molde de injeção. III. O sensor D está em sinal alto, pois reconheceu que a matéria-prima ainda estava no compartimento do molde. É correto o que se afirma em A) II, apenas. B) II e III, apenas. C) I, II e III. D) I e III, apenas. E) I, apenas. Questão 6) A Internet não seria viável se não fossem os protocolos. Os protocolos de rede determinam as regras e os critérios que devem ser observados no encaminhamento e na recepção de dados entre máquinas e processos. Um protocolo muito especial é o destinado a regrar as requisições e as respostas (envios) de páginas web. É correto afirmar que esse protocolo é o A) HTTP. B) IP. C) SMTP. D) FTP. E) TCP. Questão 7) As topologias de redes representam as formas como os computadores ou estações da rede estão organizados e os caminhos físicos que são determinados por eles. Uma topologia de rede pode ser descrita tanto física quanto logicamente. A topologia física se refere à disposição física dos computadores existentes na rede, já a topologia lógica se refere à forma como os dados estão sendo trefegados dentro da rede, independentemente da topologia física empregada. Os nós existentes dentro de uma rede podem ser conectados utilizando vários tipos de topologias existentes, entre estas podem ser destacadas as topologias em anel, barra e estrela. Sobre as topologias em anel e barra, analise os itens a seguir. I. Nas redes com topologia em anel, o dispositivo que conecta um computador ao anel é denominado de transceptor. II. Nas redes com topologia em anel, os repetidores são desenvolvidos para transmitir e receber dados nos dois sentidos de forma simultânea, e este processo faz com que o retardo de transmissão seja menor. III. As redes com topologia em barra apresentam uma configuração do tipo multiponto e podem possibilitar que algumas estações operem no que se chama de endereçamento promíscuo, ou modo espião. IV. O crescimento das redes com topologia em barra, bem como a distância máxima entre dois computadores vai depender muito do repetidor que está sendo utilizado para conectar a estação ao meio, uma vez que o enlace de transmissão permite distâncias relativamente extensas. É correto o que se afirma em A) I e IV, apenas. B) I, II e IV, apenas. C) I, II e III, apenas. D) II e III, apenas. E) III e IV, apenas. Questão 8) As redes industriais estão se tornando cada vez mais presentes nas indústrias. Componentes com alto desempenho, como microprocessadores, microcontroladores, memórias e sensores, têm sido fabricados a custos suficientemente baixos para possibilitar a criação de dispositivos autônomos inteligentes. Além disso, o desenvolvimento de sistemas operacionais em tempo real, técnicas de orientação a objetos, bem como de ferramentas de modelagem e simulação têm também contribuído para a evolução dos sistemas de automação industrial, o que atrela, e muito, a área computacional aos sistemas de automação industrial. LUGLI, Alexandre Baratella; SANTOS, Max Mauro Dias. Redes Industriais para automação industrial: AS-I, PROFIBUS e PROFINET. 2. ed. São Paulo: Érica, 2009 (adaptado). Diante do texto apresentado, analise o caso a seguir. Carol, Bianca e Joana são alunas do primeiro ano de um curso de graduação. Durante uma aula sobre redes industriais, o professor solicitou à turma que retratasse exemplos de topologias de rede. Sabe-se que essas topologias representam as formas de como uma rede pode se conectar a computadores e demais dispositivos. Sobre os exemplos de topologia dados ao professor, avalie as afirmações a seguir. I. Carol afirmou que há uma topologia denominada barramento, na qual todos os dispositivos de rede são ligados, cada um por um cabo, no mesmo barramento físico. II. Bianca salientou a existência da topologia anel, denominada assim por representar a forma como conecta seus dispositivos, todos em um mesmo círculo. III. Joana citou uma topologia chamada árvore, que possui tal nome pelo fato de a disposição hierárquica dos nós se assemelhar aos galhos de uma árvore. É correto o que se afirma em A) I, apenas. B) II e III, apenas. C) II, apenas. D) I, II e III. E) I e III, apenas. Questão 9) Os Hub e os Switch são dispositivos utilizados em redes locais com o objetivo de transmitirem dados e arquivos entre os computadores da rede. São dispositivos extremamente importantes para serem utilizados quando se deseja uma transmissão com mais agilidade e eficiência, seja na empresa, seja na residência. Sobre os Hubs e Switches, assinale a alternativa correta. A) Um Hub é um equipamento ativo que funciona na camada de rede do modelo TCP/IP e tem como principal funcionalidade a interligação entre computadores de uma rede. B) Os Switch são mais antigos e, consequentemente, com menos recursos, não permitindo a transmissão simultânea de dados entre as máquinas de uma rede. C) Os Hub enviam as informações para todos os computadores da rede até que elas cheguem ao seu destino correto. Deste modo, pode-se dizer que os Hubs operam apenas no modo Unicast. D) Os Hub não são um modelo seguro, embora apresentem segurança em relação aos computadores ligados à rede e àqueles não ligados. No entanto, todas as máquinas dessa rede têm acesso aos dados transmitidos, pois estão no mesmo barramento. E) Um Switch envia as informações diretamente para o computador de destino e opera apenas no modo Broadcast e Multicast. Questão 10) As Topologias de Redes definem as formas como os computadores são interligados e como trocam informações. Cada Topologia apresenta uma característica própria que a difere das outras. Com relação à Topologia em Estrela, esta apresenta um nó central que realiza todo o processamento das informações que circulam pela rede. Quanto à Topologia em Estrela, analise os itens a seguir. I. Nas redes com Topologia em Estrela, o nó central apresenta a função de roteamento das informações. II. O nó central realiza a compatibilidade da velocidade de comunicação entre o transmissor e o receptor. III. Numa rede com Topologia em Estrela, a comunicação entre dois computadores com protocolos diferentes só será possível se o nó central realizar a conversão de protocolo. IV. Na Topologia em Estrela, caso um nó dê problema, a rede vai continuar funcionando normalmente. É correto apenas o que se afirma em A) II, III e IV. B) I, II e III. C) II e III. D) III e IV. E) I e IV. Questão 11) O Método das Componentes Simétricas foi desenvolvido por Charles LeGeyt Fortescue (1876-1936), que é um sistema desequilibrado de n fasores correlacionados pode ser decomposto em n sistemas de fasores equilibrados denominados componentes simétricos dos fasores originais. Os n fasores de cada conjunto de componentes são iguais em módulo e os ângulos entre fasores adjacentes do conjunto são iguais. Ele desenvolveu o método durante a sua pesquisa relacionada com eletrificação ferroviária, no final de 1913, quando se defrontou com o problema da operação de motores de indução sob condições desequilibradas. A aplicação prática deste método para análise de curto-circuito em sistema de potência foi desenvolvida por C. F. Wagner e R. D. Evans, entre o final de 1920 e o começo de 1930, e com W. A. Lewis adicionando simplificações valiosas em 1933. SATO, Fujio; FREITAS, Walmir. Análise de curto-circuito e princípios de proteção em sistemas de energia elétrica. Rio de Janeiro: Elsevier, 2015. 472 p. Considerando o texto apresentado e o Teorema das Componentes Simétricas ou Teorema de Fortescue, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Ao aplicar o Teorema de Fortescue em um sistema trifásico equilibrado terá como resultado somente a componente simétrica de sequência positiva. PORQUE II. As componentesde sequência negativa e zero só aparecerão em decorrência do Teorema de Fortescue quando o sistema trifásico apresentado contenha algum grau de desequilíbrio, seja de módulo ou ângulo de fase. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta. A) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. B) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. C) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I. D) As asserções I e II são proposições falsas. E) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I. Questão 12) A maioria das cargas domésticas (como máquinas de lavar, condicionadores de ar e geladeiras) e cargas industriais (como motores de indução) são indutivas e operam com baixo fator de potência atrasado. Embora a natureza indutiva da carga não possa ser alterada, podemos aumentar seu fator de potência. O processo de aumentar o fator de potência sem alterar a tensão ou a corrente para a carga original é conhecido como correção do fator de potência. Uma vez que a maioria das cargas são indutivas, como a ilustrada em (a) na figura a seguir, o fator de potência de uma carga é melhorado ou corrigido instalando-se, deliberadamente, um capacitor em paralelo com a carga, como ilustrado em (b). O efeito da adição do capacitor pode ser ilustrado usando o diagrama fasorial das correntes envolvidas, como mostrado em (c). ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. Fundamentals of electric circuits. 4. ed. Nova Iorque: McGraw-Hill, 2009 (adaptado). A respeito da influência do fator de potência e de sua correção em instalações elétricas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A adição do capacitor em paralelo à carga indutiva, ilustrado em (b), é uma prática comum e incentivada em instalações, atuando na diminuição do ângulo de fase entre a tensão fornecida e a corrente, como ilustrado em (c), aumentando o fator de potência da instalação e a parcela de potência ativa utilizada pelo equipamento. PORQUE II. A correção do fator de potência da instalação beneficia o consumidor, diminuindo as perdas reativas e os valores cobrados pela eletricidade, uma vez que as empresas de energia cobram taxas mais altas por demandas de correntes maiores, que resultam em maiores perdas de potência por efeito Joule. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta. A) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. B) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I. C) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I. D) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. E) As asserções I e II são proposições falsas. Questão 13) Há uma outra abordagem à solução dos circuitos com transformadores, a qual elimina a necessidade das conversões explícitas dos níveis de tensão em cada transformador do sistema. Em lugar disso, as conversões necessárias são executadas automaticamente pelo próprio método, sem que o usuário precise se preocupar com as transformações de impedância. Como tais transformações de impedância podem ser evitadas, os circuitos que contêm muitos transformadores podem ser resolvidos facilmente com menos possibilidade de erro. Esse método de cálculo é conhecido como sistema por unidade (PU) de medidas. CHAPMAN, Stephen J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 684 p. ISBN 9788580552065 (broch.). Com relação ao Sistema Por Unidade (PU), analise as asserções abaixo. I. Em um sistema composto por uma relação de unidade, também chamado de PU, as componentes de tensão, corrente, potência e impedância não são aferidas em valores do Sistema Internacional de Medidas, o que promove uma grande facilidade quando se calcula o fluxo de potência em linhas de transmissão. PORQUE II. Os valores base de um sistema PU são expressos como frações dos valores reais de tensão, corrente, potência e impedância dos transformadores componentes do sistema em análise. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta. A) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I. B) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. C) As asserções I e II são proposições falsas. D) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I. E) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. Questão 14) A potência de geradores trifásicos é maior que a de geradores CA monofásicos e em Corrente Contínua. Além disso, uma linha de transmissão trifásica consegue transportar 3 vezes mais potência ativa que uma linha monofásica com o mesmo nível de tensão. Sobre circuitos elétricos de corrente alternada, circuitos trifásicos, cargas em delta e em estrela, assinale a alternativa CORRETA. A) O circuito 1 apresenta um gerador em delta e uma carga em delta, e o circuito 2 apresenta um gerador em estrela e uma carga em estrela. B) O circuito 1 apresenta um gerador em estrela e uma carga em delta, e o circuito 2 apresenta um gerador em estrela e uma carga em delta. C) O circuito 1 apresenta um gerador em estrela e uma carga em estrela, e o circuito 2 apresenta um gerador em delta e uma carga em delta. D) O circuito 1 apresenta um gerador em delta e uma carga em estrela, e o circuito 2 apresenta um gerador em delta e uma carga em estrela. E) Num sistema trifásico simétrico e equilibrado, com carga equilibrada, a potência aparente fornecida à carga é dada pelo produto da tensão de linha pela corrente de linha e por 3. Questão 15) O teorema de Blondel formaliza o chamado método dos ( n-1 ) wattímetros: “Se a energia é fornecida a uma carga polifásica através de n fios, a potência total na carga é dada pela soma algébrica das leituras de n wattímetros, ligados de tal maneira que cada um dos n fios contenha uma bobina de corrente de um wattímetro, estando a correspondente bobina de potencial ligada entre este fio e um ponto comum a todas as bobinas de potencial, o ponto O. Se este ponto estiver sobre um dos n fios, bastam (n-1) wattímetros.” (http://www.ggte.unicamp.br). A figura abaixo ilustra o esquema elétrico para medição de Potência Ativa Trifásica em uma carga Trifásica a 3 fios, onde a soma das potências ativas registradas pelos Wattímetros 1 e 2, dada por e , será igual à potência ativa total desenvolvida pela carga, dada por , ou seja, Se a carga for do tipo RL ou RC, a formulação para se descobrir o montante de Potência Reativa Trifásica será dada por: A) B) C) D) E) Sistemas Digitais Questão 16) Um circuito combinacional com 4 entradas e uma saída é ilustrado pela figura a seguir. Com base no circuito acima, julgue os itens a seguir. I. A saída (S) terá nível lógico alto (1) quando as entradas A ou D tiverem nível lógico alto (1). II. A saída (S) terá nível lógico alto (1) quando as entradas A e B tiverem nível lógico alto (1). III. A saída (S) terá nível lógico alto (1) quando as entradas C e D tiverem nível lógico alto (1). IV. A saída (S) terá nível lógico baixo (0) quando as entradas A ou D tiverem nível lógico baixo (0). É CORRETO apenas o que se afirma em A) II e III. B) I e III. C) III e IV. D) I e II. E) II e IV. Questão 17) Um circuito combinacional é representado a seguir. Considerando a lógica dos circuitos combinacionais e a álgebra booleana, julgue os itens a seguir. I. O circuito representado é equivalente à porta Exclusive-NOR (XNOR). II. A saída do circuito x é igual a AB + A'B', onde A' é o inverso de A e B' o inverso de B. III. A saída x mais seu inverso x' é igual a um nível baixo (zero). É CORRETO apenas o que se afirma em A) II. B) III. C) I e II. D) I. E) I e III. Questão 18) A conversão digital/analógica (D/A) é o processo no qual, através de um circuito específico, um valor digital apresentado em determinado código binário éconvertido para um valor de tensão ou de corrente proporcional a este valor digital. Num conversor (D/A) formado por quatro entradas digitais D, C, B e A, os 16 números binários diferentes representados por estes quatro bits receberão do conversor D/A um único valor de tensão ou corrente de saída correspondente, modulado por um fator K, conhecido como fator de proporcionalidade, que é um valor constante para um dado conversor D/A. Matematicamente: Valor da Saída Analógica (em Volts ou Amperes) = K x Entrada Digital (em decimal) Num determinado conversor D/A de cinco bits, uma entrada digital 101002 produz uma tensão de saída de 10,00V. Sendo assim, a tensão de saída, em Volts, para o mesmo conversor para uma entrada digital de 111012 será de A) 16,25. B) 8,00. C) 14,50. D) 20,00. E) 7,50. Questão 19) Analisando a tabela verdade apresentada a seguir, na qual foram definidas três entradas (A, B e C) e uma saída (S), é possível criar uma expressão booleana que defina a função do circuito lógico a ser implementado. Considerando que a expressão booleana foi definida por soma de produtos, marque a alternativa que mostra CORRETAMENTE a expressão criada. A) S = (A’ + B + C) . (A + B’ + C) . (A + B + C’) . (A + B + C) B) S = (A + B + C) . (A’ + B’ + C) . (A’ + B + C’) . (A + B + C) C) S = A’.B.C + A.B’.C + A.B.C’ + A.B.C D) S = A’.B’.C’ + A’.B’.C + A’.B.C’ + A.B’.C’ E) S= A.B + A’.C + B’.C + A.B’.C Questão 20) A figura a seguir representa uma porta NAND. Considerando os teoremas de DeMorgan, assinale a alternativa CORRETA. A) A saída X pode ser obtida pelo inverso da soma de A com B. B) A saída X pode ser obtida pela soma do inverso de A com o inverso de B. C) A saída X pode ser obtida pelo produto do inverso de A com o inverso de B. D) A saída X pode ser obtida pelo produto de A com B. E) A saída X pode ser obtida pela soma de A com B.