Questões de Concurso sobre Área: Automação Industrial

A Figura 1 representa um esquema hidráulico formado pelas válvulas V1 e V2, pelo sensor S1 e pela bomba B1. O esquema de funcionamento prevê que a bomba B1 seja acionada apenas quando as válvulas V1 e V2 estiverem abertas simultaneamente, ou quando o sensor S1 verificar o nível de água do tanque abaixo de um valor pré-determinado.

Figura 1: controle de nível. Fonte: FRANCHI, C.M.; CAMARGO, V.L.A.; Controladores Lógicos Programáveis – Sistemas Discretos. 1ª ed. São Paulo: Érica, 2008. ISBN 978-85-365-0199-4

O diagrama Ladder que melhor representa o acionamento do CLP que controla o conjunto é

Quando um motor opera em condições nominais de carga e velocidade angular, as perdas no ferro e no cobre assumem os seus valores __________. Porém, quando o motor, controlado pelo inversor de frequência, assume velocidades angulares __________ a sua nominal, mantendo a mesma carga girante por redução do fluxo refrigerante, __________ o aquecimento do motor. Nesse caso, é necessário __________ a potência nominal do motor ou utilizar um motor com fator de serviço __________, dependendo da solução da faixa de velocidade em que irá operar o motor.

A sequência de palavras que melhor completa os espaços em branco é:

Em um sistema de controle de robótica, onde há a necessidade de detectar a presença e o posicionamento de peças metálicas (ferrosas e não ferrosas) em alta velocidade, opta-se pela utilização de um sensor de proximidade indutivo. Esse tipo de sensor é um dispositivo sem contato que opera gerando um campo eletromagnético de alta frequência através de um circuito oscilador LC.

O princípio de funcionamento fundamental que permite a detecção do objeto metálico por este sensor é que sua aproximação resulta na

Um motor de indução trifásico está operando a partir de um alimentador de 440 V, 60 Hz. Após a partida, atinge regime permanente demandando 60 A com fator de potência 0,8 em atraso. Nessa situação, as perdas no cobre do estator são 1,5$\sqrt{3}$ kW; no cobre do rotor são 400$\sqrt{3}$ W; no núcleo são $\sqrt{3}$ kW; e as perdas por atrito e ventilação são 200$\sqrt{3}$ W.

O rendimento desse motor, sob essas condições de operação é, aproximadamente,

A elaboração do projeto de painéis elétricos, que se enquadram como Conjunto de Manobras e Comando de Baixa Tensão, é uma atividade essencial na automação. Esse projeto deve detalhar a integração do circuito de proteção e interfaces de conexão seguras, sendo elementar para a confiabilidade e a segurança da instalação.

A principal norma técnica brasileira que estabelece os requisitos para a construção, características e ensaios desse conjunto de manobras em ambiente industrial é a

Rotinas de inspeção de painéis elétricos para manutenção preventiva devem incluir:

I. Limpeza, pois equipamentos elétricos devem ficar isentos de qualquer partícula de sujeira em geral, pois o excesso pode elevar a temperatura dos componentes, reter umidade, provocar curtos-circuitos ou até mesmo incêndios.

II. Reaperto, pois muitos problemas ocorridos em sistemas que utilizam eletricidade têm origem em pontos de conexão defeituosos, decorrentes do envelhecimento, instalação incorreta, falta de reaperto, e os danos decorrentes podem causar sobreaquecimento.

III. Análise da qualidade da energia, pois há que se verificar, com os medidores adequados, se amplitude de tensão, frequência e conteúdo harmônico estão dentro de limites aceitáveis ao funcionamento do sistema observado.

IV. Termografia, pois as imagens captadas a partir dessa técnica permite captar falhas que causam aumento expressivo da temperatura nos painéis elétricos em tempo hábil, de modo a evitar consequências maiores como, por exemplo, incêndios.

Está correto o que se afirma em

Em sistemas de controle de fluidos, as válvulas são classificadas conforme seu modo de operação. A válvula ON/OFF é frequentemente utilizada para bloqueio.

Considerando os conceitos de instrumentação e a classificação funcional dos elementos finais de controle, a função primária de uma válvula ON/OFF é

Acerca de motores de indução trifásicos, pode-se dizer que:

I. Quanto maior a potência nominal do motor, maior será seu rendimento.

II. Quanto menor a potência nominal do motor, menor será o seu escorregamento.

III. Quanto mais próxima da carga nominal for a carga aplicada ao eixo do motor, maior será seu rendimento.

IV. O rendimento é o parâmetro que representa a fração da potência mecânica exigida do alimentador que é entregue à carga sob forma de potência elétrica.

Está correto o que se afirma em

Sobre o projeto e montagem de painéis de automação, considerando as interfaces de conexão e os circuitos de proteção necessários para a confiabilidade e segurança industrial, analise as afirmações a seguir:

I. O controlador lógico programável (CLP) não deve substituir integralmente os comandos inerentes aos circuitos de segurança, os quais devem ser assegurados por um circuito eletromecânico. Por isso, a interface entre a CPU e o campo utiliza optoisolador para garantir a separação elétrica mínima de 1500V, protegendo os circuitos internos de diferentes níveis de tensão.

II. Em painéis com contenham dispositivos de controle de velocidade, como inversores e soft starters, o projeto deve, simultaneamente, prever a segregação física dos componentes para mitigar a interferência eletromagnética (EMC) e considerar a dissipação térmica para evitar superaquecimento interno.

III. A utilização de terminais remotos é motivada pela necessidade de atingir o mais alto desempenho da rede de comunicação, entretanto, a inspeção visual da identificação das réguas de bornes e cabos não é considerada um requisito dos ensaios de rotina.

Está correto o que é afirmado em

Durante um procedimento de comissionamento de um sistema de instrumentação, é realizado um teste de isolação (megômetro) em um cabo que conecta um transmissor de campo ao controlador lógico programável (CLP).

Se o resultado indicar uma resistência muito baixa (próxima de zero) entre o condutor de sinal e a blindagem do cabo, isso é um indicativo de

Uma das questões críticas no projeto de uma máquina CA é a isolação de seus enrolamentos, pois, se a mesma se romper, então a máquina entrará em curto-circuito. Uma das possíveis causas da perda de isolação, e consequente defeito na máquina, é o sobreaquecimento dos componentes, devido ao funcionamento e também ao ambiente em que a máquina é instalada. Para padronizar os limites de temperatura das máquinas, a NEMA define classes de isolação para motores CA, como mostra o gráfico da Figura 3: A, B, F e H.

Figura 3: gráfico vida média da isolação dos enrolamentos considerando diferente classe de isolação.

Fonte: CHAPMAN, S. Fundamentos de Máquinas Elétricas. 5ªed. AMGH, 2013.

Considerando que 25 mil horas de funcionamento correspondem a, aproximadamente, 2 anos e 10 meses, a diferença de tempo de vida de isolação entre as classes B e F, para funcionamento a uma temperatura de 120° C é de, aproximadamente,

O Diagrama de Malha (Instrument Loop Diagram) é documento essencial utilizado na engenharia de instrumentação e controle para detalhar a interconexão e o funcionamento de um circuito de controle específico.

A norma ANSI/ISA-S5.1 – Instrumentation Symbols and Identification (Símbolo e Identificação de Instrumentos) estabelece um meio uniforma de designar instrumentos e sistemas de medição e controle, fornecendo a fundação para essa linguagem comum nas indústrias de processos.

Nesse contexto, para que o Diagrama Detalhado possa comunicar integralmente os conceitos, fatos, intenções e instruções sobre sistema de medição e controle, ele deve, obrigatoriamente, descrever

Sobre segregação de cabos em quadros elétricos de automação, analise as afirmações, considerando o objetivo de garantir a compatibilidade eletromagnética (EMC):

I. Cabos de sinal analógico de baixa impedância, embora apresentem maior imunidade à captação de ruídos eletromagnéticos, devem, sempre que possível, ser instalados em bandejas separadas dos condutores de alimentação 127V CA;

II. Em compartimentos pequenos onde coexistem equipamentos de controle e potência, a instalação de cabos na mesma bandeja é permitida, desde que haja um cuidado extra no posicionamento e separação física para mitigar os efeitos de perturbação na rede de alimentação;

III– A blindagem de cabos é uma técnica de mitigação de interferência elétrica, no entanto, o projeto deve priorizar a segregação física de condutores de potência e de sinal, pois a blindagem não é substituta para a separação espacial.

Está correto o que se afirma em

No ambiente industrial, a eficiência e a confiabilidade dos equipamentos dependem de sua correta manutenção. A seguir são listadas afirmações sobre três tipos de manutenção: preditiva, preventiva e corretiva:

I. A manutenção corretiva é baseada em inspeções periódicas.

II. A manutenção preventiva elimina totalmente as falhas inesperadas.

III. A manutenção preditiva depende da análise de condições reais.

IV. A manutenção preditiva dispensa monitoramento contínuo.

Está correto o que se afirma em

O parâmetro numérico, presente na placa dos motores, que representa a capacidade de sobrecarga contínua permissível de ser aplicada ao motor, sob condições especificadas, é chamado

O Controlador Lógico Programável opera em um modo sequencial repetitivo denominado ciclo de varredura (scan cycle). A Unidade Central de Processamento (CPU) realiza uma série de etapas para processar as informações e comandar os atuadores da instalação. O tempo necessário para completar esta rotina é chamado tempo de scan, e deve ser o mais breve possível para garantir um tempo ótimo de resposta do CLP.

As informações lidas dos sensores (entradas) e os valores determinados para os atuadores (saídas), são armazenados em áreas de memórias específicas.

Considerando a necessidade de consistência e segurança na elaboração da lógica durante cada ciclo de varredura, a sequência que descreve a ordem correta do scan cycle do CLP é:

Analise as afirmações a seguir sobre os procedimentos de verificação, testes e liberação de um sistema de automação industrial, indicando se são verdadeiras (V) ou falsas (F):

( ) Os testes de malha são procedimentos essenciais que asseguram a integridade do caminho do sinal, desde o sensor/transdutor de campo até os dispositivos de controle e supervisão (CLP/SCADA).

( ) Para a liberação de uma planta industrial após a instalação de um novo sistema de automação, os teste de integração ou de plataforma realizados no CLP (em bancada, sem processo real) são considerados suficientes, desde que o programa aplicativo seja aprovado.

( ) A calibração periódica dos instrumentos de campo, como os transmissores, contribui diretamente para o aumento da confiabilidade operacional do sistema e a exatidão da medição, sendo um componente chave da manutenção preditiva.

As afirmativas são, respectivamente,

Considere um sistema de automação industrial com exigência de alta precisão de posicionamento, controle dinâmico de torque e resposta rápida a variações de carga. Considere ainda que neste sistema há a necessidade de integração com controladores digitais via protocolos industriais. O motor mais indicado para este tipo de utilização é o

Motores de indução trifásicos são equipamentos elétricos de grande importância na indústria, sendo utilizados em diversos contextos e níveis de potência. Uma característica desse tipo de motor é sua alta corrente de partida que, tipicamente, tem seu valor eficaz medido de 6 a 8 vezes maior que a corrente nominal.

Sobre os tipos de acionamentos de motores de indução trifásicos, julgue os itens a seguir e assinale (V) para verdadeiro e (F) para falso.

( ) Pode-se partir o motor em estrela, com o objetivo de reduzir a corrente de linha para um terço da corrente que seria obtida na partida com o motor conectado em triângulo e, com auxílio de contatores e temporizadores, mudar a conexão do motor para triângulo após o tempo de partida.

( ) Pode-se utilizar um acionador eletrônico de potência que controle a tensão que alimenta o motor, de modo que a entrada do motor em movimento seja suavizada, diminuindo assim a corrente de partida.

( ) Pode-se utilizar um outro dispositivo eletrônico de potência que controle a velocidade do motor por meio do controle da frequência de alimentação do motor, uma vez que a frequência da rede alimentadora é diretamente proporcional à força eletromotriz induzida.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

A Figura 1 apresenta os dados de placa de um motor de indução trifásico de 10 cv.

Figura 1: Placa de um motor.

Fonte: https://blog.kimotor.com.br/leitura-da-placa-do-motor/

Considerando um alimentador de 440 V, a corrente de linha verificada durante a partida por meio da chave estrela-triângulo será, aproximadamente