Questões de Concurso sobre Teoria do Controle

Os controladores digitais começaram a ser implantados nas indústrias a partir da década de 1980 e são os mais aplicados até hoje, tendo uma vasta gama de produtos no mercado atual. Podemos destacar as seguintes tarefas dos controladores digitais, EXCETO que:

Uma das grandes vantagens do controle por realimentação de estados é a de garantir total controle da dinâmica do sistema, permitindo alocar todos os polos do sistema em posições desejadas pelo projetista, desde que o sistema em questão seja controlável.

Considere um sistema dinâmico em malha aberta dado pela seguinte equação:

em que $x_1$,$x_2$ são estados e 𝑢 a entrada.

Após a inserção de um controlador por realimentação de estados de ganho $K$ = [2 4] , o sistema em malha fechada passa a ter polos em

No estudo da automação em sistemas industriais é necessário determinar as condições do sistema e obter os valores das variáveis físicas do ambiente a ser monitorado. Essa é a função dos sensores. Diferentes tipos e tecnologias de sensores comumente utilizados em aplicações industriais são apresentados a seguir, juntamente com suas características principais - princípios de funcionamento e simbologias. Neste contexto, associe a COLUNA I com a COLUNA II.

A sequência obtida é respectivamente:

Em uma indústria petroquímica, um tanque de reação química é controlado por um sistema PID. O controlador é responsável por manter o nível do líquido do tanque dentro de certos limites pré-definidos. Um operador observou que, apesar do nível do líquido se estabilizar corretamente no ponto desejado, há uma oscilação persistente em torno desse ponto.

Com base nessa observação, qual alteração no controlador PID poderia corrigir esse comportamento?

Sobre dispositivos integrantes a uma rede industrial de automação, assinale a alternativa correta.

O nome do processo de automação industrial que envolve o desenvolvimento de objetos tridimensionais a partir de dados de projeto assistido por computador (CAD) é

As redes de comunicação para automação industrial são classificadas em Sensorbus, Devicebus e Fieldbus, de acordo com o tipo de controle, de dispositivos e de mensagens para os quais são concebidas. Em relação a essa classificação, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.

I. As redes ASi são um exemplo típico de Sensorbus voltadas à comunicação de sensores e atuadores discretos.

II. As Devicebus são especificadas para comunicação de controladores lógicos programáveis e outros dispositivos de automação industrial cujas mensagens são predominantemente organizadas em bytes.

III. As altas taxas de transmissão de dados das redes Fieldbus garantem que os sinais digitais sejam transmitidos em tempo real entre os sensores e atuadores distribuídos nas malhas de controle do processo industrial.

IV. As barreiras de segurança intrínseca das redes Fieldbus permitem que estratégias de controle e de segurança sejam executas localmente nos atuadores instalados em áreas classificadas, sujeitas a risco de incêndio e explosão.

Um microcontrolador tem conversores analógicos digitais internos. Esses conversores são responsáveis por transformar uma entrada analógica de tensão externa em um valor digital interno. Para que essa conversão ocorra de maneira correta, devem ser obedecidos os valores máximos e mínimos de tensão permitidos pelo microcontrolador e a quantidade de bits com que esse conversor trabalha. Um microcontrolador que trabalha em uma faixa de tensão de 0 a 5,0 Volts e com 10 bits faz a leitura de um sensor de temperatura que consegue ler temperaturas entre 0 e 100ºC e tem, como saída, tensões de 0 a 5,0 Volts. Pode-se afirmar que:

Analise as afirmativas a seguir, relativas à automação de sistemas de distribuição.

I. No sistema primário de distribuição, a automação permite que, em caso de saída de um simples circuito, os disjuntores e dispositivos de proteção atuem no sistema para diminuir o impacto nos consumidores finais.

II. As técnicas de comunicação mais adequadas para a implementação do controle remoto / monitoramento estão restritas a comunicações do tipo por cabos, rádio móvel, transmissão por micro-ondas e comunicação com onda portadora (PLCC). Não são aceitas comunicações por rádio convencional e por uso da rede PSTN.

III. A automação de um sistema secundário requer a adição de um indicador de passagem da corrente de falta, sendo este um recurso extra para uma unidade principal de anel.

Estão corretas as afirmativas

A pirâmide da automação é uma representação hierárquica dos diferentes níveis de controle e supervisão em um sistema automatizado.

Assinale a alternativa que descreve corretamente uma das diferenças entre MES (Manufacturing Execution System) e ERP (Enterprise Resource Planning) na pirâmide de automação.

As diversas funções necessárias ao correto funcionamento de uma malha de controle são desempenhadas por dispositivos chamados de instrumentos para controle de processos. De acordo com a função desempenhada, podemos AFIRMAR que o(a):

Em um desenho técnico em que se observa um diagrama que representa o funcionamento de uma máquina, há um laço de realimentação que indica o sinal da saída, sendo amostrado na entrada para fins de comparação com um valor de referência. Referente à interpretação de um diagrama que apresente realimentação, assinale a alternativa correta.

A figura abaixo ilustra três métodos de projeto de sistemas de controle.

Esses métodos podem ser, respectivamente, identificados como:

Conforme as necessidades fabris em relação à pressão de trabalho e ao volume, serão empregados compressores de diversos tipos de construção.

Principais tipos construtivos de compressores

Dentro desse contexto, podemos AFIRMAR que:

Abaixo segue ilustrado um diagrama de blocos.

Quando configurado para {c2,c3,c4}={5,50,500}, sua razão de controle (função de transferência de malha fechada) vale:

Considere um sistema em malha fechada, cuja função de transferência está determinada por H(s) = $\frac{w_n^2}{s^2+2\xi w_{n}s+w_n^2}$ e cuja resposta ao degrau unitário está demonstrada na figura apresentada. O eixo horizontal representa o tempo em segundos.

Com base nessas informações, assinale a alternativa correta.

Para a função F(S) matematicamente exoressa abaixo, sua transformada inversa delaplace f(t) = $\mathcal{L}$^-1 [F(S)] vale:

$F\left(S\right)=\left[\frac{5S-1}{{\left(S+1\right)}^2\left(S-2\right)}\right]$

Abaixo segue a expressão matemática para a função de transferência de um Controlador PID para dados contínuos.

$D(w)=K_p+K_{D}w+K_l{w}^{-1}$

A equação condizente para um PIO digital é:

Abaixo segue ilustração das curvas de resposta em frequência de um controlador.

Trata-se de um controlador do tipo:

Um trocador de calor que recebe água à temperatura ambiente e deve aquecê-la a uma temperatura ajustável de até 90 °C utiliza um sensor PT-100 posicionado na saída de água. Este está conectado à entrada analógica de um CLP, que manipula a abertura de uma válvula em função da variação de temperatura informada pelo referido sensor. Assim, o controlador varia a quantidade de vapor a ser inserido no trocador para aquecer a água. Com base no processo apresentado e no conhecimento de sistemas de controle de malha aberta e fechada, assinale a alternativa correta.