2020-2-U02-V01-AvaliacaoInstrumentacao

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Faculdade Pio Décimo
Curso de Engenharia Elétrica
Instrumentação e Sensores - Prof. Jether Fernandes Reis
Segunda Unidade 2020/2
Atividade Domiciliar de Instrumentação e Sensores - Segunda
Unidade
Instruções:
• Esta atividade corresponderá a 100% da avaliação do bimestre.
• O prazo para envio da resolução é 08/12/2020 às 23:59.
• A resolução deve ser colocada em um arquivo PDF único, respeitando a numeração das questões e sequência
de resolução.
• O arquivo deverá ser enviado no prazo especificado para o e-mail jether.reis@piodecimo.edu.br.
• O campo assunto do e-mail deverá constar: Instrumentação - nome do aluno - Segunda avaliação.
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Curso de Engenharia Elétrica
Instrumentação e Sensores - Prof. Jether Fernandes Reis
Segunda Unidade 2020/2
Aluno(a): Data: / /
Cód. YX: 00 Pontuação
Questão: 1 2 3 4 Total
Valor: 3,0 3,0 2,0 2,0 10,0
Nota:
Atenção !!!
1. O entendimento e a interpretação das questões fazem parte da
avaliação. As respostas devem ser grafadas a caneta, e, se esti-
verem incorretas valerão no máximo 50% do valor da questão.
2. A resolução é parte essencial das questões e sua ausência ou in-
correção implicará na desconsideração da resposta, mesmo que
correta. O mesmo acontecerá com as questões que não usarem
ou contrariarem as convenções ou definições explicitadas no seu
enunciado ou figuras, bem como as que apresentarem respostas
distintas mesmo que alguma delas esteja correta.
3. Os cálculos, se necessários, deverão ser realizados com um mí-
nimo de 4 (quatro) casas decimais, e deverão constar da reso-
lução; aqueles que forem triviais devem constar pelo menos a
fórmula usada.
4. Caso alguma questão venha a ser anulada, os pontos desta ques-
tão serão redistribuídos proporcionalmente pelas demais ques-
tões da atividade.
5. O endereçamento do elementos do diagrama Ladder devrá utili-
zar as entradas (I), saídas (Q ou O) e se necessário relés internos
(R), não utilizar os tags.
Questões
1. [3.0 pontos] Desenvolver o programa Ladder do CLP para fazer o controle de nível de processo conforme a
seguinte lógica:
a. O sistema só deverá funcionar se a chave retentiva estiver fechada.
b. Quando o nível estiver superior a 4 metros a válvula deverá ser aberta.
c. Abaixo de 1 metro a válvula deverá ser fechada.
Na elaboração do programa Ladder, deverão ser usados os tag’s (B1, SN etc.) e não os nomes das entradas
e saídas (I0, Q0 etc.), os níveis e vazão devem ser calculados com os valores nominais, ou seja o CLP deve
converter os valores convertidos pelo ADC para metro em ponto flutuante, e realizar as comparações em metros.
CLP
Entradas
I0 I1 I2 I3 E0 E1
Saídas
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5
B1 SN
V1
10V
0V
Página 1 Atividade n.º 01
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2. [3.0 pontos] Um reservatório de água utiliza um sensor ultrasônico contínuo SN para medir o nível da água
no reservatório, e uma válvula de entrada de água P, conforme mostrado na figura abaixo.
A válvula de entrada é controlada (0 a 100% de abertura) por tensão (0 a 10V).
O sensor ultrasônico está posicionado a 3,5m de altura com relação ao fundo do reservatório fornece sinal de
saída de 0 a 10V referente a uma distância do obstáculo de 0 a 5m.
A válvula de saída M não é controlada pelo processo.
Implementar um diagrama Ladder para controlar o processo como descrito a seguir:
1. O sistema só deverá funcionar se a chave retentiva estiver fechada.
2. O controle de vazão deverá proporcional reverso, ou seja, quando o nível ℎ = 0m a vazão 𝑣 deverá ser
100%, e quando o nível for ℎ = 3m ⇒ 𝑣 = 0%. Entre estes dois níveis, a vazão deverá variar linearmente.
3. Quando o nível estiver abaixo de 0,5m, o sinalizador sonoro AL deverá ser ligado.
Na elaboração do programa Ladder, deverão ser usados os tag’s (B1, SN etc.) e não os nomes das entradas
e saídas (I0, Q0 etc.), os níveis e vazão devem ser calculados com os valores nominais, ou seja o CLP deve
converter os valores convertidos pelo ADC para metro em ponto flutuante, tratar em metro e calcular a abertura
da válvula correspondente entre 0 e 100%, também em ponto flutuante, e converter de percent para 0 a 4095 ao
escrever na saída analógica.
P
M
AL
𝐹1
𝐹𝑖
SN
3m
a Processo
CLP
Entradas
I0 I1 I2 I3 E0 E1
Saídas
Q0 Q1 Q2 Q3 S0 S1
B1 SN
AL P
24V
0V
b Conexões do CLP.
Figura 1: Sistema de reservatório de água - Sensores e atuadores analógicos.
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3. [2.0 pontos] Considere o esquema da figura abaixo referente ao controle de temperatura em uma estufa
industrial.
Desenvolver o programa Ladder do CLP para fazer o controle de temperatura conforme a seguinte lógica:
a. A temperatura na estufa deve estar em torno do setpoint, 80,0°C, nesta situação a válvula estará aberta
no valor 45%.
b. Quando a temperatura for menor do que o setpoint e maior do que 64,9°C a abertura da válvula variará
entre 45% e 100%, de forma linear no sentido inverso da variação da temperatura, atingindo 100% quando
a temperatura atingir 64,9°C.
c. Quando a temperatura for maior do que o setpoint e menor ou igual do que 95,0°C a abertura da válvula
variará entre 45% e 5,0%, de forma linear no sentido inverso da variação da temperatura, atingindo 5,0%
quando a temperatura atingir 95,0°C.
d. Se a temperatura estiver abaixo de 65,0°C, o LED azul (AZ) deve ser ligado.
e. Se a temperatura estiver acima de 95,0°C, o LED vermelho (VM) deve ser ligado e o alarme (AL) acionado.
f. Se a temperatura estiver na faixa 65,0°C a 95,0°C, o LED verde (VD) deve ser ligado.
Na elaboração do programa Ladder, deverão ser usados os tag’s (B1, SN, VD etc.) e não os nomes das entradas
e saídas (E0, Q0, S0 etc.), as temperaturas e vazão devem ser calculados com os valores nominais, ou seja
o CLP deve converter os valores convertidos pelo ADC para graus Celsius em ponto flutuante, e realizar as
comparações em graus Celsius, calcular a abertura da válvula correspondente entre 0 e 100%, também em ponto
flutuante, e converter de percent para 0 a 4095 ao escrever na saída analógica.
CLP
Entradas
I0 I1 I2 I3 E0 E1
Saídas
Q0 Q1 Q2 Q3 S0 S1
SN
AZ VD VM AS P
24V
0V
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