ED_Interdisciplinar_UNIP_Eng. Controle e Automação

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Exercício 1:
Os Sistemas Industriais de Produção Automatizados podem ser classificados quanto ao seu nível de
flexibilidade da seguinte forma:
A)
Automação fixa (Produto Específico), Automação programável (Código Numérico Computadorizado -
CNC) e Automação flexível (Manufatura Integrada por Computador - CIM)
 
B)
Automação fixa ou manufatura, Automação programável (Produto Específico) e Automação flexível
(Código Numérico Computadorizado - CNC)
C)
Trabalho manual, Inteligência Artificial, Redes Neurais, Lógica Fuzzi
D)
As alternativas “a” e “b” estão corretas
E)
Nenhuma das alternativas está correta
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 2:
Qual a função de um comparador em um sistema de controle?
A)
Tem como função gerar um sinal de erro proporcional à diferença instantânea entre a variável e o set-
point.
/
B)
Tem como função gerar um sinal de erro diferencial ao produto instantâneo entre a variável e o set-
point.
C)
Tem como função gerar um sinal de erro integral à diferença instantânea entre a variável e o set-point.
D)
Tem como função gerar um sinal de erro proporcional à soma entre a variável e o set-point.
E)
Todas as alternativas estão corretas.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 3:
Quais considerações importantes sobre a conversão análogo-digital que levam a erros?
A)
Erro de quantização.
B)
Quantidade de bits.
C)
Tempo de conversão.
D)
As alternativas a e b estão corretas.
E)
As alternativas a e c estão corretas.
/
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
A) 
E) 
Exercício 4:
Em que consiste o modelo em diagrama de blocos de um computador digital?
A)
Não existe modelo para computador digital.
B)
Em diagramas com expressões no domínio do tempo.
C)
Um amostrador ideal seguido por uma estrutura sample-and-hold.
D)
Modelos em malha aberta.
E)
Modelos em malha fechada.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
E) 
C) 
Exercício 5:
Qual a limitação do controle proporcional em relação ao erro de off-set?
A)
Quando o controlador não responde ao set point, apesar de ser digital.
/
B)
Quando o controlador não responde ao set point, apesar de ser analógico.
C)
Quando houver um distúrbio qualquer no processo, a ação proporcional consegue eliminar totalmente a
diferença entre o valor desejado e o valor medido (variável controlada), eliminando portando o erro entre
as variáveis.
D)
Quando houver um distúrbio qualquer no processo, a ação proporcional não consegue eliminar
totalmente a diferença entre o valor desejado e o valor medido (variável controlada), mantendo portando
uma faixa de erro entre as variáveis.
E)
Todas as alternativas estão corretas.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 6:
Onde os sistemas de controle proporcionais devem ser aplicados?
A)
Sistemas de controle apenas com ação proporcional somente devem ser empregados em processos
com pequenos tempos mortos ou onde grandes variações de carga são improváveis, permitindo
pequena incidência de erros de. No primeiro caso, a faixa proporcional pode ser bem pequena (alto
ganho), o que reduz o erro de off-set.
B)
Sistemas de controle apenas com ação proporcional somente devem ser empregados em processos
com grandes tempos mortos ou onde pequenas variações de carga são improváveis, permitindo
pequena incidência de erros de. No primeiro caso, a faixa proporcional pode ser bem pequena (alto
ganho), o que reduz o erro de off-set.
C)
Em todos os tipos de sistemas, pois se trata de um sistema com auto ajuste.
/
D)
Somente em sistemas industriais de alta potência.
E)
Todas as alternativas estão corretas.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 7:
Quais são as características básicas do Controle Integral?
A)
A correção depende só do erro e não do tempo em que ele perdurar
B)
Presença do erro de off-set. Quanto menor o erro maior a velocidade de correção
C)
A saída do controlador muda de sentido enquanto o sinal de desvio se inverte
D)
Todas as alternativas anteriores estão corretas
E)
Nenhuma das alternativas está correta
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) 
Exercício 8:
/
Descrever duas funções que o computador digital deve realizar quando usado com sistemas de controle
com retroação
A)
Funções de supervisão externas à malha de controle
B)
Funções de controlador na malha
C)
Função de conversão análogo/digital e digital/analógicas
D)
As alternativas a e c estão corretas
E)
As alternativas a e b estão corretas
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) 
Exercício 9:
Elencar cinco métodos para sintonia de malhas de controle
A)
Método da Tentativa Sistemática, Método de Aproximação Sucessiva, Método de Sensibilidade Limite,
Método da curva de reação e Método de Broída
B)
Método da Tentativa Aleatória, Método de Aproximação Regressiva, Método de Estabilidade Limite,
Método do expoente reativo
C)
Método da Aproximação Sistemática, Método de tentativa Sucessiva, Método de Sensibilidade Ilimitada,
Método da curva de ação e Método de Routh-Hurwitz
/
D)
Todas alternativas anteriores estão corretas
E)
Nenhuma das alternativas está correta
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 10:
O circuito Limitador (Circuito Ceifadores) tem como obje�vo limitar a tensão de saída do circuito num valor predeterminado,
podendo ser nega�vo, posi�vo ou ambos.
O circuito da figura abaixo é implementado com o uso de diodos Zener, e a tensão aplicada na entrada do circuito é senoidal,
cujos valores máximos posi�vo e nega�vo variam entre +20 V e -20 V. Após passar pelo circuito de diodos Zener, conforme
ilustrada a figura a seguir, a tensão na saída foi limitada. Em face do exposto, admi�ndo-se que os diodos são ideais, a forma
de onda gerada entre os pontos X e Y é:
 
 
A)
B)
/
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
E) 
D) 
C) 
B) 
A) 
Exercício 11:
Uma empresa de saneamento básico, visando a redução do consumo energé�co, instalou, em usas estações de tratamento
de água, bombas de alta eficiência. As novas bombas possuem a disposi�vos para monitoramento e controle con�nuos.
Entre os parâmetros monitorados nas bombas de alta eficiência, incluem-se temperatura dos rolamentos do motor e da
bomba, rotação do motor e vazão da bomba.
/
Para a captação dos dados relacionados a esses parâmetros, são u�lizados, respec�vamente, os seguintes instrumentos de
medição:
A)
Vol�metro, encoder e rotâmetro
B)
Tacômetro, rotâmetro, pirômetro
C)
Termopar, pirômetro, tubo de venturi
D)
Termopar, tacômetro e rotâmetro
E)
Vol�metro, amperímetro, tubo de venturi
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 12:
Em um Laboratório de experimentação de Acionamento Eletroeletrônico, o motor de indução trifásico é conectado da
forma ilustrada na figura a seguir e interligado à rede trifásica de 440 V (eficaz). O circuito do motor é representado por
uma resistência de 6 ohm e uma reatância indu�va de 8 ohm.
/
Nessa situação, o módulo das correntes de fase (IAB) e de linha (IA) são, respec�vamente,
 
A)
IAB=44A e IA=76,21A
B)
IAB=22A e IA=44A
C)
IAB=22A e IA=38,1A
D)
IAB=36,67A e IA=44A
E)
IAB=36,67A e IA=73,31A
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
C) 
A) 
/
Exercício 13:
Um projeto foi encomendado aos engenheiros de uma indústria, o qual deve realizar a automação de um processo de
dosagem e expedição, conforme ilustrado na figura abaixo:
 
Legenda:
PA = peso do produto do armazém A; PB = peso do produto do armazém B; PC = peso do produto do armazém C; PD
= peso do produto do armazém D; VA = válvula de saída do armazém A; VB = válvula de saída do armazém B; VC =
válvula de saída do armazém C; VD = válvula de saída do armazém D.
O processo do sistema tem início quando acionado o botão liga(BT_Liga). As balanças BM1 e BM2 funcionam em
paralelo, de maneira semelhante: primeiro, são despejados os materiais dos dois armazéns simultaneamente até
que seja disparado o sinal correspondente ao peso desejado dos 2 produtos. Após ser feita a dosagem dos produtos,
as válvulas de saída das balanças (VBM1 e VBM2) devem ser abertas por 10 segundos para o seu esvaziamento e
para a des�nação ao carregamento de um caminhão na etapa de expedição. Para realizar a uma nova dosagem, o
botão liga deve ser acionado novamente.
Considerando a especificação do sistema descrita acima, assinale a opção em que é apresentada a implementação
correta, em Grafcet (SFC), do processo desse sistema.
 
A)
/
B)
C)
D)
/
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
D) 
E) 
C) 
B) 
Exercício 14:
Quando falamos de RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS, tensão é o resultado da ação de cargas externas sobre uma unidade de
área da seção analisada na peça, componente mecânico ou estrutural subme�do à solicitações mecânicas. A direção da
tensão depende do �po de solicitação, ou seja, da direção das cargas atuantes. As tensões provocadas por tração
compressão e flexão ocorrem na direção normal (perpendicular) à área de seção transversal e por isso são chamadas de
/
tensões normais, representadas pela letra grega sigma (σ). Considerando o disposi�vo abaixo, qual alterna�va indica a
tensão normal atuante no parafuso?
 
A)
28,29 MPa
B)
7,07 MPa
C)
0,007 MPa
D)
0,028 MPa
E)
2,83 MPa
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 15:
Um posto de combus�vel vende 20.000 litros de etanol por dia a 2,50 reais cada litro. Seu proprietário percebeu que, para
cada centavo de desconto que concedia por litro, eram vendidos 200 litros a mais por dia. Por exemplo, no dia em que o
preço do etanol foi 2,48 reais, foram vendidos 20.400 litros. Considerando x o valor, em centavos, do desconto dado no
/
preço de cada litro, e V o valor arrecadado por dia com a venda do etanol, então demonstrar a expressão que relaciona V e
x , para que o gerente do posto possa simular o valor arrecado da venda de etanol, descrevendo também as restrições de
desconto para que o posto não tenha prejuízo, considerando que o custo do etanol é 2 reais e a margem mínima é de 5%.
 
A)
V=50000+300x - 2x² para 0 ≤ x ≤ 40
B)
V=50000+400x - x² para 0 ≤ x ≤ 40
C)
V=50000+300x - x² para 0 ≤ x ≤ 0,4
D)
V=50000+300x - 2x² para 0 ≤ x ≤ 0,4
E)
V=50000+300x - 0,5x² para 0 ≤ x ≤ 40
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
B) 
E) 
A) 
Exercício 16:
A segurança tem sido apontada atualmente como uma das principais preocupações do brasileiro, e as famílias se defendem
através da instalação de sistema de segurança, mas isto requer consumo de energia elétrica, que por sua vez o preço está
cada vez mais oneroso aos brasileiros. Para minimizar esse problema, um inventor amador pensou em implementar um
sistema de geração de energia próprio, que permita manter o sistema de segurança, sem demandar energia elétrica da rede.
Já que reside no úl�mo andar de um edi�cio de 30m de altura, sua ideia é construir um sistema de geração no qual a descida
de uma massa de 20kg atue sobre um gerador e que a energia elétrica produzida seja armazenada em um banco de baterias
para posterior aproveitamento na alimentação do sistema de segurança, de acordo com o desenho a seguir.
/
Considerando que a potência do sistema de segurança é de 0,1kW, e a ideia é armazenar energia para que o sistema fique
ligado durante a noite, isto é, 10 horas. A aceleração da gravidade é igual a 10m/s2 e a conversão da energia potencial da
massa de 20kg em eletricidade, a acumulação dessa energia nas baterias e sua posterior u�lização para alimentar o sistema
de segurança se dão com perdas de 20%. Sob essas condições, para que se produza a energia elétrica necessária para o
sistema de segurança, o procedimento deve ser repe�do, no mínimo:
 
A)
920 vezes
B)
720 vezes
C)
600 vezes
D)
62 vezes
E)
10 vezes
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 17:
/
Um projeto foi encomendado aos engenheiros de uma indústria, o qual deve realizar a automação de um sistema para
mistura de produtos, conforme ilustrado na figura abaixo:
O processo do sistema tem início quando acionado a seletora que liga o ciclo do misturador (b1). As válvulas A, B e C
funcionam sequencialmente: primeiro, é despejado o material do armazém A acionando a válvula A, durante um tempo TA;
em sequência, é despejado o material do segundo produto (B), por um tempo TB e por úl�mo o terceiro produto (C) por um
tempo TB. Após ser feita a dosagem do produto, a hélice do misturador é ligada por um tempo TM para homogeneização do
produto. Em seguida a válvula LM é liberada para o esvaziamento do tanque de mistura e para a des�nação ao carregamento
de um caminhão na etapa de expedição. Para realizar a uma nova dosagem, a seletora que liga o ciclo do misturador deve
ser acionada novamente.
 
Considerando a especificação do sistema descrita acima, assinale a opção em que é apresentada a implementação correta,
em Grafcet (SFC), do processo desse sistema.
 
 
A)
/
B)
C)
/
D)
E)
/
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 18:
O amplificador Operacional (AmpOp) é: um circuito integrado u�lizado num grande número de aplicações, entre as quais se
destaca: Controle de processos, Amplificação, Regulação de sistemas, Operações lineares e não lineares e filtragem. Baseado
nisso um engenheiro está analisando um sistema de controle digital que tem a capacidade de receber informação de
sensores analógicos e , para tal, u�liza conversores analógico-digital (A/D) que acetam entradas de tensão na faixa entre 0 e
10V. No entanto existem sensores analógicos que produzem saída em tensão na faixa entre -500mV e +500mV de modo
proporciona a variável de medida. A u�lização de um circuito analógico de sinais de sinais com amplificadores operacionais
possibilita que a tensão de saída desses sensores seja adequada para que possa ocupar toda faixa dinâmica dos conversores
A/D.
Com base no exposto acima , assinale a opção que é apresentado o circuito capaz de fazer o acoplamento adequado entre a
tensão de saída desses sensores analógicos e as entradas dos conversores A/D do sistema de controle.
 
A)
/
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
/
D) 
A) 
E) 
C) 
B) 
Exercício 19:
Nos tempos atuais, dispomos de ferramentas matemáticas poderosas, que permitem obter raízes de equações de
qualquer ordem. Anteriormente ao advento dos computadores e calculadoras científicas, a obtenção de raízes de
ordem superior a 2o, era bastante trabalhosa e difícil, porem um trabalho apresentado por Routh-Hurwitz em
1905, permitia que se conhecesse a região de alocação das raízes de um sistema, sem, contudo, conhecer sua
exata posição. Deste modo, o arranjo matemático de Routh-Hurwitz é muito utilizado em controle ainda hoje, pois
de uma maneira rápida determina a estabilidade de um sistema sem a necessidade de se conhecer a posição de
suas raízes. Pelo metodo de Routh-Hurwitz indicar a quantidade de polos no SPD (Semi Plano Direito) e um polo
SPE (Semi Plano Esquerdo), e sobre o eixo jW, sem contudo definir as coordenadas dos polos, mas definindo a
estabilidade do sistema. Analise a estabilidade do sistema abaixo pelo método de Routh-Hurwitz podemos
afirmar:
 
A)
Temos 1 trocas de sinal, +10 para -72, desta forma podemos afirmar que temos um sistema de segunda ordem
com um polos SPD (Semi Plano Direito)
B)
Temos 2 trocas de sinal, +10 para -72 e de -72 para +1030, desta forma podemos afirmar que temos um sistema
de terceira ordem com dois polos SPD (Semi Plano Direito) e um polo SPE (Semi Plano Esquerdo)
C)
Temos 3 trocas de sinal, +10 para -72, de -72 para +1030 e +1030 para +2000, desta forma podemos afirmar que
temos um sistema de quartaordem com dois polos SPD (Semi Plano Direito) e dois polo SPE (Semi Plano
Esquerdo)
D)
Não temos trocas de sinal, desta forma podemos afirmar que temos um sistema de polo constante.
E)
Não temos trocas de sinal, desta forma podemos afirmar que todos os polos estão no SPD (Semi Plano Direito).
/
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
E) 
B) 
Exercício 20:
O rompimento de uma barragem causou uma avalanche de rejeitos de minério de ferro. A barragem desabou e a
lama atingiu tanto a área administrativa quanto a comunidade da vila, deixando um rastro de destruição e
resultando em dezenas de mortes.
No momento do acidente, provavelmente em razão da rapidez com que tudo aconteceu, as sirenes de alerta não
soaram, o que contribuiu para o elevado número de mortes, uma vez que as pessoas não tiveram tempo de
seguir os procedimentos de segurança.
Considerando problemas similares ao descrito, foi proposta a automatização do funcionamento de uma bomba
d'água com um sistema de alarme, por meio de um controlador lógico programável (CLP) e uma IHM para
controle e visualização do processo. Para tanto, desenvolveu-se o diagrama LADDER mostrado na figura a
seguir.
 
 
Legenda:
B1: botoeira liga
B2: botoeira desliga
/
SNS: sensor de nível superior
SNI: sensor de nível inferior
Alm: alarme
Lpd: lâmpada
Considerando as informações apresentadas, avalie as afirmações a seguir, acerca do funcionamento do referido
sistema.
 
I. A bomba inicia o seu funcionamento se B1 for acionada, o SNS for ativado, o SNI estiver ativado e a
botoeira B2 não estiver acionada.
II. Se o SNI for ativado, o programa liga a lâmpada e a bomba.
III. A bomba será ligada quando o SNS for ativado e permanecerá assim até que o SNI seja desativado.
IV. Em condições normais de funcionamento, o alarme será acionado no instante em que a bomba for
acionada
 
É correto apenas o que se afirma em:
A)
IV
B)
II e III
C)
I, II e III
D)
I, II e IV
E)
I, III e IV
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E)