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Questões de Concurso sobre Automação e Controle
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Um técnico de eletrônica precisa resolver o seguinte problema: acionar a iluminação de um setor com base na inclinação da abertura de uma porta basculante.
O melhor tipo de sensor a ser utilizado é o
A
sensor ultrassônico.
B
sensor fotoelétrico.
C
acelerômetro.
D
LDR.
E
sensor de vibração.
O protocolo Modbus é uma estrutura de mensagem e tem sido utilizado em diversas aplicações de instrumentação e automação.
Entre as atividades do protocolo Modbus, é correto afirmar
A
O modo de transmissão e os parâmetros de comunicação devem ser diferentes para todos os dispositivos que estiverem interligados na mesma rede ModBus e existe um modo de transmissão no ModBus Padrão: a Unidade Terminal Remota.
B
Os protocolos ModBus são desenvolvidos por uma organização específica para seus dispositivos e precisamos obter permissão da organização se quisermos usar seus protocolos.
C
O protocolo ModBus Padrão é usado para comunicação assíncrona de controladores lógicos programáveis com os dispositivos de campo de entrada e saída de dados e instrumentos eletrônicos. A topologia física é ponto a ponto com o RS-232 ou barramento multiponto com o RS-485 e uma tecnologia de rede com fio que conecta os dispositivos em uma rede LAN ou WAN.
D
O protocolo Modbus tem aplicação secundária no sistema de automação e controle predial e oferece recursos de segurança como autenticação e criptografia.
E
O Modbus, com seu modelo de comunicação distribuída, permite que vários dispositivos se comuniquem, facilitando a troca eficiente de dados e o controle centralizado.
Em automação industrial, diversos são os meios de controle de máquinas, processos e plantas industriais. São tipos de processos de automação industrial:
A
comandos elétricos e pneumáticos.
B
comando discreto de motor de passo.
C
sistemas inteligentes.
D
controlador lógico programável.
Qual das alternativas abaixo melhor define o funcionamento de um CLP e qual é a sua aplicação primordial na indústria?
A
É um periférico de entrada manual que exige que o operador digite cada comando individualmente para cada movimento da máquina em tempo real.
B
Funciona como um banco de baterias de alta capacidade que serve para manter as máquinas ligadas durante quedas de energia prolongadas.
C
É um componente analógico que amplifica sinais de rádio para comunicação entre sensores sem fio, usado apenas em sistemas de segurança residencial.
D
Trata-se de um dispositivo eletrônico digital que utiliza uma memória programável para armazenar instruções e implementar funções lógicas, sequenciais e temporizadas, aplicado no controle de máquinas e processos industriais.
E
É um computador de uso geral que processa grandes volumes de dados gráficos, aplicado principalmente em escritórios administrativos para gestão de RH.
Uma unidade de embalagem de materiais hospitalares implementou um robô colaborativo para auxiliar os técnicos na manipulação de caixas. Diferentemente dos robôs industriais tradicionais, este equipamento foi instalado diretamente na bancada de trabalho, sem a utilização de grades de proteção ou células fechadas.
Nesse contexto, a tecnologia ou característica funcional que permite a operação segura do robô colaborativo, sem a necessidade de isolamento físico, é caracterizada
A
pelo uso de barreiras físicas móveis, que são acionadas mecanicamente, sempre que o robô atinge sua velocidade máxima de operação.
B
pela limitação de potência e força, associada ao uso de sensores de torque ou táteis que detectam contatos inesperados e reduzem o movimento ou a força aplicada.
C
pela operação em alta velocidade, garantindo que o ciclo do robô seja concluído em intervalos nos quais o operador humano não esteja presente.
D
pelo controle manual remoto e exclusivo, no qual o robô não executa ciclos automáticos nem integra rotinas de processos, funcionando apenas como um manipulador operado à distância.
Durante a calibração de uma bancada didática de controle de nível com transmissor de pressão hidrostática e inversor acionando a bomba, o técnico observa que, após uma perturbação de vazão na saída do tanque, o nível volta a se estabilizar próximo do valor de referência, mas permanece com um pequeno desvio constante em relação ao setpoint. Ao ajustar os parâmetros do controlador, ele decide atuar especificamente sobre o termo Integral (I) do PID para corrigir esse comportamento. Nesse contexto, a principal função da ação Integral (I) é
A
eliminar o desvio residual em regime permanente, acumulando o erro ao longo do tempo.
B
antecipar a evolução do erro com base em sua taxa de variação futura.
C
aumentar a rapidez da resposta inicial, sem considerar possíveis oscilações do sistema.
D
filtrar oscilações aleatórias do transmissor, reduzindo a sensibilidade a ruídos de medição.
E
atuar somente quando a variável de processo atingir exatamente o valor de referência.
Em sistemas de controle e automação, a distinção fundamental entre as estratégias de Malha Aberta e Malha Fechada reside na forma como a ação de controle é determinada.
Assinale a alternativa correta sobre essas estratégias.
A
Sistemas em malha aberta são intrinsecamente mais precisos, pois não sofrem atrasos de transporte causados pelos sensores de realimentação.
B
A malha aberta é caracterizada pela existência de um caminho de retorno de informação, mas este é utilizado apenas para monitoramento (SCADA), sem influenciar a lei de controle.
C
O controle em malha fechada utiliza a realimentação do sinal de saída para compará-lo à referência, permitindo que o controlador ajuste a variável de controle para minimizar o erro e compensar distúrbios externos.
D
O controle em malha fechada dispensa o conhecimento do modelo matemático da planta, uma vez que o erro nulo é garantido puramente pelo ganho do sensor.
E
A principal vantagem da malha aberta sobre a fechada é a garantia de estabilidade absoluta do sistema, independentemente do ganho aplicado ao atuador.
Em uma planta industrial que também contempla uma Estação de Tratamento de Água (ETA), foi instalado um sistema computacional responsável por se comunicar com os CLPs da instalação, receber variáveis de processo, disponibilizar telas operacionais, registrar alarmes e eventos e permitir a atuação supervisionada sobre equipamentos do processo. Considerando os conceitos básicos de automação industrial, a função principal desse sistema está relacionada ao(à)
A
supervisão, ao controle e à aquisição de dados do processo.
B
proteção elétrica dos motores contra curto-circuito e sobrecarga.
C
acionamento direto dos atuadores sem comunicação com controladores.
D
medição fiscal de consumo para fins de faturamento.
Em um sistema de automação industrial, um Controlador Lógico Programável (CLP) é responsável pelo controle de uma linha de produção composta por sensores, atuadores e uma Interface Homem-Máquina (IHM). Considerando a arquitetura típica desses sistemas e os princípios de controle industrial, assinale a alternativa correta.
A
O CLP realiza apenas a aquisição de sinais dos sensores, sendo o acionamento dos atuadores executado exclusivamente pela IHM.
B
Os módulos de entradas e saídas (E/S) do CLP permitem a interface entre o controlador e os dispositivos de campo, convertendo e adaptando sinais elétricos para que possam ser processados pelo sistema de controle.
C
A IHM substitui completamente o CLP, executando a lógica de controle e armazenando o programa de automação.
D
Sensores analógicos somente podem ser conectados diretamente às entradas digitais do CLP, se a tensão estiver entre 0 e 24 Vcc.
E
Protocolos industriais como Modbus, PROFIBUS e EtherNet/IP são utilizados exclusivamente para a programação do CLP, não sendo empregados na comunicação entre dispositivos de campo.
Em um sistema de automação industrial baseado na arquitetura em pirâmide (ISA-95), uma indústria pretende integrar o chão de fábrica ao sistema corporativo para permitir monitoramento em tempo real da produção, rastreabilidade dos processos e otimização da tomada de decisão. Nesse contexto, sobre os diferentes níveis da automação industrial, assinale a afirmativa correta.
A
Os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) pertencem ao nível corporativo (ERP), sendo responsáveis pelo planejamento da produção e gestão dos recursos empresariais.
B
Os sistemas SCADA são utilizados exclusivamente para o controle em tempo real dos atuadores, substituindo integralmente os CLPs na execução das lógicas de controle.
C
Protocolos industriais como Modbus TCP, PROFINET e EtherNet/IP são empregados exclusivamente para comunicação entre sensores analógicos e sistemas ERP.
D
Sistemas MES (Manufacturing Execution System) são responsáveis pelo acionamento direto de motores, válvulas e inversores de frequência por meio de sinais digitais e analógicos.
E
Sensores e atuadores compõem o nível de campo da automação industrial, enquanto CLPs executam o controle do processo e sistemas supervisórios (SCADA) realizam monitoramento, aquisição de dados e interface com o operador.
Os dispositivos atuadores constituem um dos principais tipos de elementos empregados em sistemas de automação.
Nesse contexto, sobre esses dispositivos, marque a opção que contém a afirmação verdadeira.
A
Convertem sinais de comando em ações físicas, como movimento, abertura ou fechamento de dispositivos.
B
São responsáveis por detectar grandezas físicas como temperatura, pressão e posição.
C
Funcionam sem a necessidade de sinais de controle, operando de forma totalmente manual.
D
Os do tipo hidráulico são indicados para movimentos de alta velocidade e baixa força mecânica.
E
Servomotores não possuem qualquer tipo de realimentação, funcionando apenas por contagem de pulsos, semelhante a um motor de passo.
Um engenheiro de qualidade está analisando um processo de pintura de superfícies metálicas em navios, no qual a espessura da camada de tinta é uma característica crítica. Ele decide utilizar um gráfico de controle X-barra e R. Após coletar 20 subgrupos de 5 amostras cada, ele calcula os limites de controle e observa que o gráfico R (amplitude) está sob controle, mas o gráfico X-barra (média) apresenta um ponto fora do Limite Superior de Controle (LSC). Nesse caso, a implicação mais provável dessa situação e a ação recomendada são, respectivamente:
A
o processo está estável em termos de variabilidade, mas a média do processo se deslocou, exigindo investigação de uma causa especial
B
o processo está instável em termos de variabilidade, indicando a necessidade de suspender a produção e ajustar ambos os parâmetros
C
o processo está sob controle estatístico, pois o gráfico R está estável, e o ponto fora do LSC no X-barra deve ser ignorado como variação comum
D
os limites de controle foram calculados incorretamente, e o processo deve ser reavaliado com novos dados, antes de qualquer intervenção
A automação industrial baseia-se no controle automático de processos, utilizando dispositivos eletromecânicos e eletrônicos para aumentar a eficiência e segurança. Os pilares fundamentais envolvem relés, contatores e CLPs (Controlador Lógico Programável). Sobre o CLP:
A
é um tipo de computador industrial que pode ser programado para executar funções de controle.
B
é projetado somente para arranjos industriais, com uma única entrada e uma única saída.
C
não requer energia de alimentação externa para seu funcionamento.
D
não pode ser usado em operações de chaveamento de relés.
Sobre os sistemas de malhas de controle utilizados em projetos de Automação Industrial, assinale a alternativa CORRETA.
A
Sistemas de controle de malha aberta monitora de forma automática a saída, ajustando os parâmetros de entrada através da realimentação.
B
No controle de malha aberta, há uma relação fi xa entre a entrada e a saída do sistema.
C
O controle de malha fechada dispensa o uso de sensores para correção de erros.
D
Sistemas como máquinas de lavar e impressoras utilizam controle de malha fechada.
E
Sistemas de malha fechada requerem menores custos de operação e manutenção quando comparados aos de malha aberta.
Em um circuito de comando industrial, o contator é amplamente utilizado para o acionamento de motores e outras cargas, operando por meio de sua bobina, contatos principais e contatos auxiliares.
Considerando o funcionamento e a aplicação desses elementos, é correto afirmar que
A
os contatos auxiliares do contator são responsáveis por conduzir a corrente da carga principal, substituindo totalmente os contatos principais no circuito de potência.
B
o contator possui exclusivamente contatos normalmente fechados nos circuitos de comando, impedindo seu uso em funções, como: intertravamentos e sinalizações.
C
a energização da bobina do contator provoca o movimento do núcleo móvel, fechando os contatos principais e alterando o estado dos contatos auxiliares, que podem ser normalmente abertos ou normalmente fechados.
D
os contatores só podem ser utilizados em partidas manuais, pois seus contatos auxiliares não permitem integração com sistemas automáticos como CLPs ou relés temporizadores.
Em uma arquitetura típica de um sistema SCADA distribuído, diferentes elementos executam funções específicas dentro dos níveis de controle e supervisão.
Considerando a hierarquia entre campo, controle e supervisão, assinale a opção que descreve corretamente o papel de um desses elementos.
A
O computador de supervisão é o responsável por realizar o condicionamento dos sinais analógicos de campo, incluindo filtragem eletrônica e isolamento galvânico, antes de enviá-los ao CLP.
B
O Controlador Lógico Programável atua como servidor de dados do sistema SCADA, armazenando históricos, tendências e alarmes, além de fornecer interface gráfica ao operador.
C
Os sensores implementam rotinas de intertravamento de segurança entre máquinas, processando localmente a lógica de bloqueio e impedindo partidas indevidas.
D
Os atuadores executam ações físicas no processo ao receber comandos do sistema de controle, como posicionamento de válvulas, deslocamento mecânico ou aplicação de torque.
Durante o comissionamento de uma célula de manufatura robotizada, um técnico de automação observa que os atuadores pneumáticos apresentam movimentos irregulares e sinais de oxidação precoce nas hastes. Considerando a inspeção técnica para validar a integração entre CLP e a rede pneumática, analise as assertivas abaixo:
I. As válvulas solenoide operam como sensores de fim de curso, enviando sinais de pressão pneumática para as entradas digitais do CLP a fim de confirmar o posicionamento dos cilindros.
II. A instalação de uma unidade de conservação (FRL) é indispensável para a preparação do ar, realizando a filtragem de partículas e a separação da umidade, o que protege as vedações elastoméricas e garante a durabilidade dos componentes.
III. Sensores do tipo Reed Switch utilizam o princípio da emissão de luz infravermelha para detectar a posição do êmbolo, sendo capazes de atravessar camisas de aço inox sem a necessidade de campos magnéticos.
Quais estão corretas?
A
Apenas I.
B
Apenas II.
C
Apenas III.
D
Apenas I e II.
E
I, II e III.
Sobre os controladores lógicos programáveis (CLPs), é correto afirmar que
A
apresenta alto poder de processamento, assim como microcomputadores modernos.
B
utilizam apenas sinais analógicos.
C
protocolos comumente utilizados são o Modbus, Profibus, HTTP e RIP.
D
possibilitam a interface entre sensores e atuadores com base em uma programação realizada no CLP.
E
comumente permitem a utilização de sistemas de alta potência diretamente no CLP.
Em sistemas de automação predial de alta performance, a infraestrutura baseia-se em uma arquitetura distribuída, na qual controladores lógicos programáveis operam de forma interconectada por meio de protocolos de comunicação industrial. O monitoramento contínuo de grandezas elétricas (corrente e tensão) e variáveis ambientais (temperatura e presença) alimenta algoritmos de controle que executam ações em tempo real, visando à eficiência energética e à integridade da instalação.
Considerando os fundamentos de controle automático, bem como os critérios de seletividade e confiabilidade sistêmica, assinale a afirmativa correta.
A
Em sistemas centralizados de automação, a falha do controlador principal pode implicar na paralisação da instalação.
B
A utilização de lógica de controle remotamente localizado aumenta a robustez do sistema.
C
A seletividade em sistemas automatizados refere-se exclusivamente à capacidade de reduzir o consumo de energia durante horários de pico.
D
Os sensores fornecem dados em tempo real para o controle do sistema e os armazenam para registro histórico.
E
A automação elimina a necessidade de coordenação entre dispositivos de proteção elétrica.
Sistemas de automação predial permitem ao eletricista:
A
Controlar apenas tomadas
B
Eliminar a necessidade de manutenção
C
Integrar o controle de iluminação, climatização e segurança
D
Trabalhar sem projetos técnicos
E
Desligar permanentemente os sistemas elétricos
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