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Sistemas de controle Professor(a): Rosana Yasue Narazaki (Mestrado acadêmico) 1) 2) Prepare-se! Chegou a hora de você testar o conhecimento adquirido nesta disciplina. A Avaliação Virtual (AV) é composta por questões objetivas e corresponde a 100% da média final. Você tem até cinco tentativas para “Enviar” as questões, que são automaticamente corrigidas. Você pode responder as questões consultando o material de estudos, mas lembre-se de cumprir o prazo estabelecido. Boa prova! Embora o controle PID seja o mais comumente empregado na indústria, a dinâmica dos processos de fabricação pode exigir variantes do controle PID ou mesmo controles complexos. O controle antecipatório, para cumprir sua função, exige que sejam utilizados pelo menos dois modelos de ganho do processo, pois exige ações rápidas e sensibilidade reduzida a ruídos PORQUE A fundamentação teórica do controle PID está baseada na fórmula: Assinale a alternativa correta acerca das asserções supracitadas, bem como a relação entre elas: Alternativas: A primeira e a segunda asserção estão corretas, porém a segunda não é uma justificativa da primeira. CORRETO A primeira asserção está correta e a segunda está incorreta. A primeira asserção está correta e a segunda justifica a primeira. A primeira e a segunda asserção estão incorretas. A primeira asserção está incorreta e a segunda está correta. Código da questão: 45505 De todos os algoritmos de controle presentes no ambiente industrial o mais usado é o algoritmo conhecido como controle PID. O controle PID pode ser compreendido como um algoritmo que possui três modos de controle de uma variável: o modo proporcional, o modo integral e o modo derivativo, daí a nomenclatura PID. O controle PID foi obtido empiricamente, e embora tenha sido modelado matematicamente, na prática, o que se implementa é uma simplificação do modelo teórico, porque todas as caldeiras, reatores e tanques industriais têm controle de nível, pressão, temperatura e vazão que exigem que se faça o controle em três modos, isto é, proporcional, integral e derivativo. Alternativas: A primeira asserção é verdadeira e a segunda é consequência da primeira. A primeira asserção é verdadeira e a segunda justifica a primeira. A primeira e a segunda asserções são falsas. A primeira e segunda asserções são verdadeiras. l A primeira asserção é verdadeira e a segunda asserção é falsa. CORRETO Resolução comentada: A primeira e a segunda asserção estão corretas, porém a segunda não é uma justificativa da primeira. Resolução comentada: A primeira asserção é verdadeira. A segunda asserção é falsa porque nem todas as caldeiras, reatores e tanques têm controle de nível, pressão, temperatura e vazão, pois isso varia conforme a 3) 4) Código da questão: 45525 O sistema de controle híbrido se tornou viável graças a uma contínua evolução que ocorreu ao longo de alguns anos na mesma direção. O sistema de controle híbrido tornou possível a inserção na estrutura do sistema digital de controle distribuído (SDCD) clássico, elementos desenvolvidos fora de seu ambiente padrão de tecnologia. Determine a seguir que componente foi adicionado à estrutura do DCS padrão a ponto de transformá-lo em um sistema de controle híbrido, dentre as opções a seguir: Alternativas: Redundância de rede Unidade Terminal Remota (ou na versão em inglês RTU) Controlador Lógico Programável (CLP) CORRETO Controlador de processo Instrumentos inteligentes Código da questão: 45516 A fábrica FN está automatizando um equipamento complexo, que na sua característica de funcionamento, gera um sinal tipo _______________, que ao mesmo tempo que é muito estreito, também contém uma quantidade extremamente grande de pulsos. A automação que foi especificada para este equipamento contemplou componentes _____________e componentes ____________, contudo, os testes após a montagem revelaram a ocorrência de vários defeitos nos produtos acabados da fábrica FN. Após consultoria técnica os especialistas apontaram que o tempo de varredura do controlador sobre as entradas e saídas era insuficiente para reconhecer o trem de pulsos e que, portanto, deveria ser adicionado um componente ___________para a contagem dos pulsos. Ao final o problema foi resolvido com a adição de um módulo____________ e algumas modificações no programa de automação do equipamento. Assinale a opção que contém as palavras para completar corretamente as lacunas: Alternativas: sólido – essenciais – malha aberta – especializado – remoto gás – essenciais – periféricos – galvanizado – malha fechada trem de pulsos – essenciais – periféricos – especializado – contador CORRETO vapor – pintados – periféricos – especializado – interface líquido – essenciais – bi-cromatizados – especializado – posicionador tecnologia adotada no projeto e a complexidade do processo, bem como nem sempre se exige que haja controle em três modos, proporcional, integral e derivativo, pelas mesmas razões. Resolução comentada: O CLP da alternativa “Controlador Lógico Programável (CLP)” se constitui em novo elemento que torna a estrutura híbrida. Os demais componentes listados fazem, normalmente, parte da estrutura do DCS. Resolução comentada: A fábrica FN está automatizando um equipamento complexo, que na sua característica de funcionamento, gera um sinal tipo trem de pulsos, que ao mesmo tempo que é muito estreito, também contém uma quantidade extremamente grande de pulsos. A automação que foi especificada para este equipamento contemplou componentes essenciais e componentes periféricos, contudo, os testes após a montagem revelaram a ocorrência de vários defeitos nos produtos acabados da fábrica FN. Após consultoria técnica os especialistas apontaram que o tempo de varredura do controlador sobre as entradas e saídas era insuficiente para reconhecer o trem de pulsos e que, portanto, deveria ser adicionado um componente especializado para a contagem dos pulsos. Ao final o problema foi resolvido com a adição de um módulo contador e algumas modificações no programa de automação do equipamento. 5) 6) Código da questão: 45502 Sobre os Sistemas Digitais de Controle Distribuído (SDCD), considere as seguintes afirmações: ( ) Os sistemas caracterizados como SDCD têm seu grande campo de aplicação nas indústrias de processamento tipo discreto ou de processamento em batelada. ( ) Por definição, nos SDCD a produção é contabilizada em moeda por microssegundo. ( ) A diferencial do SDCD em relação a outras tecnologias é o fato de que o SDCD se aplica somente a processos discretos. ( ) No processo por batelada, em que cada entrada de material é feita objetivando uma determinada saída (um ciclo), é possível aplicar um SDCD e obter excelentes resultados de performance, qualidade e rastreabilidade, desde que a produção se dê em grande volume. ( ) Devido à característica do processo em batelada, em que novas entradas (novos ciclos) só ocorrem após a conclusão do ciclo que o antecede, com o SDCD é possível obter excelentes resultados de performance, qualidade e rastreabilidade, desde que os volumes de produção envolvidos, ou seja, a escala, seja grande o bastante para justificar o investimento em um sistema com a multiplicidade de recursos que o SDCD oferece. Assinale a alternativa que contenha a sequência correta: Alternativas: F – V – V – V – F F – V – F – V – F F – V – F – F – F V – V – F – V – F F – F– F – V – V CORRETO Código da questão: 45514 O Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD) adveio da necessidade do mercado por um sistema adequado a processos contínuos. O SDCD descentralizou o controlador e colocou operação e engenharia em posições superiores em relação à forma com a qual se relacionam com o processo, os tornando aptos a operar, supervisionar e controlar remotamente, de dentro de uma sala de controle com grau de confiabilidade e disponibilidade de equipamentos, jamais vistos anteriormente. Citando dois motivos que viabilizaram a criação dos Sistemas Digitais de Controle Distribuído, escolhaa opção correta a seguir: Alternativas: Eliminação da mão de obra humana na produção e desenvolvimento da eletrônica. Desenvolvimento da eletrônica e evolução das redes industriais. CORRETO Aumento no volume de produtos acabados e evolução das redes industriais. Redução do PIB das nações desenvolvidas e desaceleração na taxa de crescimento da população urbana. Redução da quantidade de tipos de produtos e das mudanças necessárias para adequação dos processos. Resolução comentada: A primeira, a segunda e a terceira afirmações são falsas. A quarta e quinta afirmações são verdadeiras. Assim, a opção “F – F – F – V – V” contém os arranjos combinados de sequência de afirmações verdadeiras e falsas corretos. Resolução comentada: A alternativa “Desenvolvimento da eletrônica e evolução das redes industriais” é a correta porque o desenvolvimento da eletrônica ampliou o desempenho dos equipamentos e as redes industriais flexibilizaram as demandas de adequações necessárias para diversificação dos produtos e aumento das informações (dados) acessíveis para controle de qualidade. Uma vez que a área de produção não está relacionada ao tipo de automação, exclui-se a alternativa “Aumento no volume de produtos acabados e evolução das redes industriais” como correta. Como a mão de obra ainda é necessária à produção, exclui-se a alternativa “Eliminação da mão de obra humana na produção e desenvolvimento da eletrônica” como correta. Como a 7) 8) Código da questão: 45511 Sobre o sistema de controle híbrido, considere as seguintes afirmações: I. O uso da redundância no sistema de controle híbrido só pode ser feito no cabeamento dos dispositivos de campo e destes para os controladores. II. O sistema de controle híbrido é um sistema fechado, que impossibilita o recebimento de dados de um sistema supervisório. III. Nos sistemas de controle híbrido os controladores ficam próximos aos processos, visto que isso diminui a quantidade de cabos até uma sala de controle, por exemplo. IV. Os sistemas de controle híbrido são programados para executar testes rotineiros em componentes reservas (redundância) para garantir a disponibilidade. V. Estações de operação e de engenharia são computadores conectados ao sistema de controle híbrido para monitoramento de dados, relatórios, alarmes e controles. São verdadeiras: Alternativas: II, III e IV I, II e IV III, IV e V CORRETO I, III e IV I, III e V Código da questão: 45518 O sistema de controle híbrido é aplicável em diversos segmentos da indústria onde produtos sejam obtidos por processos de batelada. Isto é verdadeiro quer seja nas operações em pequeno volume e até mesmo nas operações com volumes muito grandes. PORQUE O sistema de controle híbrido amplia a possibilidade de atendimento exigido pelos padrões e normas de segurança, proporciona precisão às diferentes fases do processo produtivo e confere mais altos índices de confiabilidade aos equipamentos de produção, com sensível aumento da eficiência geral da planta. Assinale a alternativa correta acerca das asserções supracitadas, bem como a relação entre elas: Alternativas: A primeira asserção está incorreta e a segunda está correta. A primeira asserção está correta e a segunda justifica a primeira. CORRETO A primeira e a segunda asserção estão incorretas. A primeira e a segunda asserção estão corretas e a segunda é uma consequência da primeira. A primeira asserção está correta e a segunda está incorreta. automação flexível permitiu redução do tempo de produção, economia de energia e de material, rápida adequação da produção para a entrega de diferentes produtos, diminuição de custos e melhoria do ambiente de trabalho, exclui-se a alternativa “Redução da quantidade de tipos de produtos e das mudanças necessárias para adequação dos processos” como correta. Opostamente, a automação flexível favoreceu o desenvolvimento das nações ao redor do mundo, excluindo-se a alternativa “Redução do PIB das nações desenvolvidas e desaceleração na taxa de crescimento da população urbana” como correta. Resolução comentada: A afirmação I não está correta porque a redundância pode ser usada em todo o sistema. A afirmação II não está correta porque o sistema de controle híbrido não é um sistema fechado. Enquanto isso, as afirmações III, IV e V estão corretas. Resolução comentada: 9) 10) Código da questão: 45520 O Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD) é composto basicamente de dispositivos com ____________, redes de comunicação, estações de controle, interfaces homem-máquina e sala de controle. O SCADA também pode ser utilizado como um elemento intermediário. O uso de uma arquitetura de sistema vertical e ____________________ traz uma alta confiabilidade para este tipo de automação. Também, o SDCD é um sistema dedicado que possibilita ajustes de __________ do processo na sala de operação ou nas interfaces homem-máquina (IHM) de campo. Assinale a alternativa que completa adequadamente as lacunas acima: Alternativas: processamento local – equipamentos redundantes - logística atuadores sensores pneumáticos – equipamentos redundantes - setpoint processamento local – equipamentos redundantes - faturamento processamento local – equipamentos redundantes - setpoint CORRETO atuadores hidráulicos – equipamentos redundantes - setpoint Código da questão: 45512 No controle de caldeiras, reatores e tanques é possível aplicar variadas metodologias e componentes. Um componente empregado a estes equipamentos é o controlador lógico programável que tem a capacidade de executar algoritmos de controle. O controlador lógico programável “possui ainda portas de comunicação para sistemas HMI (Human Machine Interface), que são dispositivos utilizados para comunicação do operador com o controlador lógico programável, “quando é necessário mudar algumas variáveis do processo, tais como temperatura, pressão ou partida e parada de motor, sem interferir no programa” (PRUDENTE, 2015). A respeito das variáveis de processo no controle de caldeira, reatores e tanques, podemos afirmar que estes equipamentos possuem as mesmas variáveis clássicas da instrumentação convencional como nível, pressão, temperatura e vazão. Estas variáveis serão medidas direta ou indiretamente e controladas por controladores lógicos programáveis. Em um contexto de controle de processo em que está sendo utilizado um reator, podemos fazer as afirmações: 1. O controlador lógico programável encerra a agitação da mistura; 2. O controlador lógico programável envia um sinal de comando para a válvula de escoamento de produto; 3. O agitador é acionado e mistura duas substâncias; 4. Duas substâncias são adicionadas ao reator, através do acionamento de duas válvulas; 5. Sinal proveniente do sensor de nível informando que o reator está vazio, é enviado ao CLP (partida em vazio); 6. O controlador lógico programável conta o tempo do processo (agitação) e verifica parâmetros do processo (temperatura e volume). Deste modo, assinale a opção que representa a ordem correta de produção de um lote do produto “T”, considerando que é um processo simples e que possui automação básica: Alternativas: A primeira asserção está correta e a segunda justifica a primeira, uma vez que os sistemas de controle híbrido têm, na sua configuração, a verticalização da informação do chão de fábrica até o topo da pirâmide de automação, e como nos processos por batelada existem os dois tipos de variáveis, ou seja, discretas e contínuas, sistemas especialistas como são o CLP e SDCD,correm o risco de ter o dimensionamento técnico superestimado para uns e subestimados para outros. Resolução comentada: A opção “processamento local – equipamentos redundantes - setpoint” está correta porque o processamento local próximo de onde o processo ocorre, junto com equipamentos redundantes como característica e ajustes de setpoint na sala de operação, completam adequadamente as lacunas da sentença. 6 – 5 – 4 – 3 – 1 - 2 5 – 4 – 6 – 1 – 2 - 3 4 – 3 – 6 – 1 – 2 - 5 . 5 – 4 – 3 – 6 – 1 –2 CORRETO 2 – 4 – 6 – 3 – 5 - 1 Código da questão: 45522 Resolução comentada: A sequência “5 – 4 – 3 – 6 – 1 – 2” está correta porque o processo deve ser iniciado com o tanque vazio, tal que sejam adicionadas as substâncias que serão misturadas durante o tempo programado, com verificação de parâmetros (temperatura e volume) até a parada da mistura e posterior escoamento do produto. A opção “4 – 3 – 6 – 1 – 2 - 5” está incorreta porque inicia o processo adicionando substâncias sem verificar se o reator está vazio. A opção “2 – 4 – 6 – 3 – 5 - 1” está incorreta porque o CLP está escoando o produto antes mesmo que os produtos estejam dentro do reator. A opção “5 – 4 – 6 – 1 – 2 - 3” está incorreta porque o CLP está encerrando a mistura antes dela começar. A opção “6 – 5 – 4 – 3 – 1 - 2” está incorreta porque o CLP está iniciando com uma contagem de tempo sem verificar se os reagentes do processo foram adicionados. Arquivos e Links
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