Lista de Ex Controle/Automação

Prévia do material em texto

LISTA DE EXERCICIO AUTOMAÇAO 1 - CONTROLE
1)Qual a principal contribuição do controle automático para a indústria?
Resposta: a principal contribuição do controle automático para a indústria é a realização das tarefas no menor tempo possível. 
2-Quais motivos levam as empresas a substituir o trabalho humano por 
sistemas automatizados?
Resposta: Os motivos que levam as empresas a substituir o trabalho humano por sistemas automatizados são: 
_ Ampliar a produtividade; 
_ Garantir a qualidade do que é produzido; 
_Minimizar custos;
_Reduzir esforços repetitivos por parte dos operadores; 
_ Assegurar a integridade das pessoas em ambientes agressivos. 
3-Descreva duas desvantagens da automação dos processos na indústria. 
Resposta: 1- Desemprego: Muitas pessoas perdem o emprego e são substituídas por máquinas. 2- Alto custo de implementação e manutenção. 
4-No contexto atual, a mecatrônica é constituída por quais áreas do 
conhecimento? 
Resposta: sistemas de controle, eletrônica, computação e mecânica. 
5-O que é um sistema em malha aberta? Explique o seu funcionamento.
Resposta: Um sistema em malha aberta são aqueles que não são dotados de sensores externos, ou seja, não possuem realimentação, portanto o sinal de saída não modifica o sinal de controle. Com relação ao seu funcionamento, um valor desejado é repassado ao dispositivo de controle, que aciona um atuador, visando modificar o valor ou estado da variável controlada, para controle da planta. 
6-O que é um sistema em malha fechada? Explique o seu funcionamento. 
Resposta: Os sistemas em malha fechada são aqueles que utilizam um sinal de retroação para comprar o valor de saída com a resposta desejada. Com relação ao seu funcionamento, a planta sofre um distúrbio, o sensor detecta (mensura) a grandeza e repassa um sinal para o dispositivo de controle, que aciona o atuador visando modificar o valor ou estado da variável controlada, para efetuar o controle da planta. Este ciclo é continuo. 
7-Quais as principais características dos sistemas de controle em M.A e M.F? 
Resposta: M.A: construção relativamente simples, baixo custo de aquisição e precisão considerada baixa quando comparada aos sistemas de MF. 
MF: Praticamente insensível a perturbação, boa precisão e maior custo de aquisição e manutenção. 
8-Em qual elemento dos sistemas de controle ocorrem os distúrbios? Porque 
os distúrbios prejudicam a ação de controle? 
Resposta: Os distúrbios ocorrem na planta (sistema) e prejudicam a ação do controle pois após o sensor detectar esse distúrbio é repassado um sinal para o dispositivo de controle que aciona o atuador e este modifica o valor da variável controle, esse processo não ocorrer instantaneamente e pode gerar uma oscilação no sistema. 
9-O que é um sistema de controle? Qual a sua função? 
Resposta: Um sistema de controle é todo conjunto de componentes destinados a produzir uma determinada resposta no sistema. Sua função é fazer com que a variável o valor ou estado determinado pelo usuário por intermédio de uma referência (entrada). 
10-Como é chamada a grandeza gerada pelo controlador no sistema de 
controle? 
Resposta: Variável manipulada. 
11-Defina variável controlada e cite pelo menos dois exemplos desta grandeza 
ou condição. 
Resposta: É a grandeza ou condição que é mensurada e controlada. Exemplos: Temperatura e pressão. 
12-Qual elemento do sistema de controle é o responsável pela medição da 
variável controlada?
Resposta: Sensor. 
13-Qual a função do elemento atuador no sistema de controle? 
Resposta: A função do atuador é atuar na variável controlada, ou seja, modificar o seu valor ou estado para permitir a execução do controle. 
14-Para que serve um diagrama de blocos?
Resposta: Os diagramas de blocos são representações do sistema que permitem demonstrar o fluxo entre os componentes. 
15-Descreva a lógica de funcionamento do sistema de controle de nível do 
reservatório abaixo. Este sistema pode ser considerado um controle 
automático? Por quê? 
Resposta: O sistema apresenta uma determinada vazão de entrada (variável manipulada) e uma vazão de saída que possuem valores diferentes. O controle é feito pelo nível do reservatório (Variável controlada) , conforme o nível vai variando o controlador faz a comparação com o valor ideal e o atuador (válvula pneumática) modifica a vazão de entrada. Esse sistema pode ser considerado um controle automático pois não necessita da intervenção externa para corrigir um distúrbio.
16- DIAGRAMA
 
17- DIAGRAMA
 
18-DIAGRAMA
19-Quais são as três etapas que são seguidas para se obter uma F.T?
Resposta: 1ª analisar o sistema físico 2ª Obter o modelo do sistema 3º Aplicar a transformada de La Plaace. 
20-Encontre o valor dos pólos da F.T e trace o seu respectivo gráfico. 
S = 2 
S = -7
S = 0 ou S = 3 
S = -9 
GRAFICO
21-Um tacômetro instalado em uma máquina CNC tem como entrada a velocidade do eixo do motor [RPM]; e saída um sinal de tensão [V] proporcional à velocidade do eixo. A Função de ransferência deste tacômetro é: 
a) Qual é o tempo para a resposta de saída alcançar 98,2% do seu valor final? Resposta: 4t = 4 x 0,38 = 1,52 s 
b) Qual o valor final da tensão quando aplicada uma entrada degrau equivalente a 2300 RPM? 
23- Para o sucesso da atividade de controle de um processo, qual é o tipo de controlador considerado ideal? 
Resposta: O tipo de controlador considerado ideal é aquele que produz o menor tempo de resposta, 
24- Liste quais as principais estratégias de controle? 
Resposta:
Controlador P: correção proporcional ao erro. 
Controlador PI: Correção proporcional e integral ao produto erro x tempo. 
Controlador PD: Correção proporcional a taxa de variação do erro. 
Controlador PID: Combinado dos 3 anteriores. 
25- Como Funciona a estratégia de controle Liga/Desliga? 
Resposta: Realizado por meio da ação de uma dispositivo que aciona ou desaciona o sistema de controle. Este tipo de controle pode ocorrer manualmente. 
26- Qual controle gera um valor de saída proporcional à taxa de variação do sinal de erro? 
Resposta: Controle PD: Controle derivativo. 
27- A estratégia de controle integral é eficaz na redução dos erros de regime, porém, apresenta uma desvantagem que pode inviabilizar sua utilização em algumas aplicações. Qual é esta desvantagem? 
Resposta: É considerada relativamente lenta.
28) A estratégia de controle PID é formada por 3 ações. Quais são e qual a função de cada uma delas no controle? 
Resposta: 1-Correção proporcional dos erros
2- Correção em função do tempo
3-Correção derivativa