Questões de Engenharia de Automação e Controle — COPASA 2018

O SDCD (Sistema Digital de Controle Distribuído), ou apenas SCD, é uma das tecnologias utilizadas em automação de sistemas industriais. Outras tecnologias muito empregadas são o CLP (Controlador Lógico Programável) e os sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), também denominados Sistemas Supervisórios. Com relação a essas três tecnologias, pode-se afirmar: I. SDCD são sistemas que integram as funcionalidades de controle e supervisão em uma única solução. II. CLPs são plataformas microprocessadas capazes de manipulação de sinais analógicos e controle discreto, destituídos de interfaces homem-máquina elaboradas para sua operação. III. Sistemas Supervisórios são softwares que rodam em computadores e oferecem recursos de supervisão e controle de processos industriais, desde que se comuniquem com CLPs ou similares para aquisição de dados. São verdadeiras as afirmativas:

Analise as seguintes afirmativas sobre as TERMORESISTÊNCIAS: 1 - Para metais puros, a relação entre a resistência e a temperatura pode ser expressa aproximadamente por: Rt = Ro(1+at), sendo Ro o valor da resistência a 100°C e “a" uma constante que depende do material. 2 - Na medição a 4 fios, a resistência de contato nos terminais do sensor e instrumento de painel não produzem erros, porque este método se baseia em uma fonte de corrente constante. 3 - Na medição a três fios, a precisão da medida vai depender do comprimento da ligação campo painel. 4 - Na medição a dois fios, o negativo da fonte é levado até o ponto de medição no campo. 5 - O transmissor de temperatura permite que se utilizem 2 fios na ligação campo painel, mesmo que se empregue o método de medição a três fios. São CORRETAS as afirmativas:

A norma IEC 61131 define o sequenciamento gráfico de funções, SFC. Segundo essa norma e observando-se o diagrama, analise as afirmações:

I. A e B são passos simultâneos que serão executados em paralelo. II. Os passos B, C e E formam uma sequência incondicional serial. III. O passo E somente será executado depois da convergência AND entre C e D. Está CORRETO apenas o que se afirma em:

Analise as afirmativas a seguir sobre o “STRAIN GAGE": 1 - Num “strain gage", se os quatro braços sensores sofrem uma tensão igual, então a saída da ponte será nula. 2 - Células “strain gage" são amplamente empregadas na medição de peso, torque e força. 3 - Num “strain gage" variam o comprimento e a área, mas a resistividade permanece sempre constante. 4 - A sensibilidade do “strain gage" dá uma medida da variação relativa de sua resistência em função de uma variação no seu comprimento. 5 - A histerese mecânica e a dilatação linear são fontes de erro na medição com “strain gages". São CORRETAS as afirmativas:

A figura a seguir mostra a saída m(t) de um algoritmo PID para a entrada e(t).

Sabendo que a equação do algoritmo é: Analise as afirmativas a seguir: 1 - O algoritmo empregado é o PID ISA ou PID ideal. 2 - O algoritmo empregado é o PID paralelo ou clássico. 3 - Analisando a figura, conclui-se que: KP = 1, TI = 2 e TD = 1. 4 - Analisando a figura, conclui-se que: KP = 2, TI = 4 e TD = 0. São CORRETAS as afirmativas:

O LADDER apresentado controla um motor, de forma que o mesmo possa girar nos dois sentidos (horário e anti-horário) através do acionamento de cada uma das saídas ilustradas. Existe um intertravamento para garantir que o acionamento de uma das saídas impeça o acionamento da outra e vice-versa. Os seguintes comandos foram implementados: B1 – Botoeira para girar em sentido horário B2 – Botoeira para girar em sentido anti-horário

B3 – Botoeira Desliga Motor Q1 – Liga Motor em sentido Horário Q2 – Liga Motor em sentido anti-horário A CORRETA sequência dos comandos no LADDER é:

Analise as afirmativas a seguir sobre o cálculo de PLACA DE ORIFÍCIO: 1 - Para o cálculo direto de uma placa de orifício, a pressão diferencial é escolhida pelo projetista. 2 - O parâmetro? de uma placa de orifício define a relação entre as vazões máxima e normal do fluido. 3 - Para cada tipo de tomada (vena, radius, flange etc), existe um conjunto de equações empíricas específicas. 4 - O trecho reto mínimo necessário, antes e depois da placa, depende do valor de ? e do número de Reynolds. 5 - No cálculo inverso, o valor de ? é determinado escolhendo-se a pressão diferencial a ser gerada pela placa com vazão máxima. São CORRETAS apenas as afirmativas:

Analise a situação descrita a seguir, envolvendo medição de temperatura com TERMOPARES. Para uma determinada temperatura T são conhecidas: EAC: Força eletromotriz gerada pelo par A(+) e C(?). ECB: Força eletromotriz gerada pelo par C(+) e B(?). Neste caso: 1 - A força eletromotriz gerada pelo par A e B será EAB = EAC + ECB 2 - A força eletromotriz gerada pela ligação em série de EAC e ECB será (EAC+ ECB)/2. 3 - A força eletromotriz gerada pela ligação em paralelo de EAC e ECB será (EAC + ECB)/2. 4 - A força eletromotriz gerada pela ligação diferencial de EAC e ECB será EAC ? ECB 5 - Só é possível determinar força eletromotriz gerada pelo par A e B medindo-se diretamente a FEM do par EAB. São CORRETAS as afirmativas:

Analise as seguintes afirmativas sobre os TERMOPARES: 1 - Para cada par termoelétrico existe um cabo de compensação/extensão correspondente. 2 - Dois termopares podem ser interligados em paralelo para aumentar a confiabilidade da medição. 3 - A inversão dos fios nos terminais do instrumento é o pior tipo de inversão porque, neste caso, o erro não será facilmente percebido. 4 - A inserção de um terceiro condutor de material diferente em um par termoelétrico pode ou não alterar a f.e.m. gerada pelo par. 5 - Dentro de sua faixa de utilização, a precisão do termopar não depende da temperatura. São FALSAS as afirmativas:

Analise as seguintes afirmativas sobre a PLACA DE ORIFÍCIO: 1 - Para medir corretamente a placa de orifício, necessita-se que o regime de fluxo seja laminar. 2 - A placa de orifício é apropriada para medição de fluxos pulsantes. 3 - Mede líquidos e vapor, mas não pode ser empregada para medir gases. 4 - Introduz uma perda de carga permanente na linha. 5 - Para uma medição precisa, a vazão não pode ser menor que 10% da vazão máxima. São CORRETAS as afirmativas:

Os dispositivos de comando elétrico de um motor devem levar em conta a segurança do operador. Sendo assim, a CORRETA sequência dos elementos no circuito de potência necessários à partida e manobra de um motor, a partir da alimentação de energia elétrica será:

Leia as frases abaixo sobre o MEDIDOR DE VAZÃO ELETROMAGNÉTICO. 1 - Não mede gás ou vapor, mas pode medir qualquer tipo de líquido. 2 - A densidade do líquido medido deve ser mantida constante para uma medição precisa. 3 - O tubo do medidor eletromagnético pode ser metálico, mas de material não magnético. 4 - O chamado “efeito de transformador" pode ser eliminado amostrando-se o sinal durante os períodos de fluxo magnético constante. 5 - Pode medir fluxo nos dois sentidos da tubulação. São VERDADEIRAS as afirmativas:

Considere o L.R a seguir de um sistema de controle com realimentação unitária, onde os valores do ganho K mostrados ocorrem nos pontos indicados pelas setas.

Analise as afirmativas: 1 - O sistema é instável em malha aberta. 2 - Existem duas faixas para o ganho K em que o sistema em malha fechada é estável, mas oscilatório. 3 - A resposta ao degrau em malha fechada será instável sem oscilação para K>3,97. 4 - O sistema em malha fechada será estável e oscilatório para 0,0764<K< 1,5. 5 - O sistema em malha fechada é estável para 0 < K < 1.5.

Leia as frases abaixo sobre VÁLVULAS DE CONTROLE. 1 - No cálculo de uma válvula, é sempre necessário verificar se vai ocorrer a cavitação. 2 - As válvulas BORBOLETA tendem a cavitar mais facilmente que as do tipo GLOBO.

3 - Para bom dimensionamento, a queda de pressão através da válvula não deve ser escolhida maior que 10% da queda de pressão total na linha. 4 - A válvula GLOBO DUPLA SEDE é indicada para grandes vazões e pequenos diferenciais de pressão. 5 - A queda de pressão através da válvula que dá início à cavitação, chamada de pressão diferencial crítica, depende do fator Cf. São FALSAS as afirmativas:

Abaixo a resposta ao degrau unitário de quatro sistemas diferentes.

Analise as afirmativas a seguir: 1 - O sistema da figura D possui zero e não é oscilatório. 2 - As figuras B e D mostram sistemas oscilatórios e D apresenta o maior sobre-sinal. 3 - O sistema da figura A é de 1ª ordem e a constante de tempo é aproximadamente 1,26 segundos. 4 - O sistema da figura C têm pelo menos dois polos reais. 5 - Os sistemas das figuras B e D têm polos complexos conjugados. São CORRETAS as afirmativas:

Considerando a norma IEC 61131-3 e a linguagem de programação IL (Instruction List), a CORRETA interpretação do código:

é a operação:

A resposta ao impulso de um filtro discreto é: Um degrau unitário discreto u[n] é aplicado neste filtro. Os valores da saída y[n] serão:

Filtros analógicos Sallen-Key possuem a vantagem prática de serem constituídos por componentes de igual valor. A figura em questão representa um filtro:

Um transmissor de pressão diferencial é utilizado para medir o nível de um tanque contendo um líquido com densidade relativa = 0,8. O transmissor deverá ser montado 200 mm acima do fundo do tanque. O nível máximo do líquido no tanque é 2500 mm. Neste caso, a calibração do transmissor deverá ser: