Básico Automação Industrial

Atividades de aprendizagem 1 O que é um controlador lógico programável 2 Explique o funcionamento do ciclo de varredura de um CLP 3 Qual a função da unidade de processamento do CLP 4 Qual a diferença entre memória do usuário e memória de dados 5 Qual a diferença entre entradas analógicas e digitais 6 Explique a função do software no CLP 7 Qual a diferença entre as linguagens de lista de instruções e diagrama de blocos 8 Como a linguagem ladder diagrama de contatos é estruturada 9 Obtenha o diagrama ladder que executa a expressão lógica S A B C 10 Obtenha o diagrama ladder de um circuito que acione a saída quando dois botões de entrada forem pressionados juntamente durante um tempo igual ou superior a 4 s Caso contrário a saída deve permanecer desligada VISTO DO PROFESSOR VISTO DO GESTOR CÓDIGOTURMA DA DISCIPLINA ENG2017291301 Data da Realização 15042024 2 de 5 VISTO DO ALUNO QUESTÃO01 VALOR 20 ELABORE UM PROGRAMA EM LADDER PARA CONTROLAR DOIS MOTORES M1 E M2 ASCONDIÇÕES SÃO AS SEGUINTES A M1 PODE LIGAR DE FORMA INDEPENDENTE B M2 SÓ PODE LIGAR SE M1 ESTIVER LIGADO MAS PODE CONTINUAR LIGADO APÓS O DESLIGAMENTO DE M1 C OS MOTORES SÃO LIGADOS PELAS BOTOEIRAS L1 E L2 E SÃO DESLIGADOS PELAS BOTOEIRAS D1 E D2M VISTO DO PROFESSOR VISTO DO GESTOR CÓDIGOTURMA DA DISCIPLINA ENG2017291301 Data da Realização 15042024 3 de 5 VISTO DO ALUNO QUESTÃO02 Valor 20 IESES 2015 SOBRE CLPS É CORRETO AFIRMAR A O CLP PODE SER DIVIDIDO EM 4 PARTES FONTE DE ALIMENTAÇÃO ENTRADAS ANALÓGICAS SAÍDAS DIGITAIS E UNIDADE DE PROCESSAMENTO ANALÓGICO B OS MÓDULOS DE SAÍDA ANALÓGICA COM SAÍDA DO TIPO CORRENTE GERALMENTE FORNECEM CORRENTES DE 0 MA A 20 MA OU 4 MA A 24 MA C O CLP ENVIA SINAIS PARA O SISTEMA SUPERVISÓRIO POR MEIO DE TAGS D NÃO É POSSÍVEL REALIZAR OPERAÇÕES BOOLEANAS B ENTRE UM SENSOR ÓPTICO POR REFLEXÃO DIFUSA E UM SENSOR ÓPTICO DE BARREIRA DIRETA QUESTÃO03 Valor 20 BASEADO NA FIGURA ABAIXO QUE CONTEMPLA EM GERAL A AUTOMAÇÃO E SUA DIVISÃO EM NÍVEIS DESCREVA SOBRE CADA NÍVEL OS SEUS ELEMENTOS E EQUIPAMENTOS CONSTITUINTES A TECNOLOGIAENVOLVIDA E SUA IMPORTÂNCIA DENTRO DE TODA A PIRÂMIDE VISTO DO PROFESSOR VISTO DO GESTOR CÓDIGOTURMA DA DISCIPLINA ENG2017291301 Data da Realização 15042024 4 de 5 VISTO DO ALUNO QUESTÃO04 Valor 20 Com relação ao controlador lógico programável CLP assinale a alternativa CORRETA Alternativas A A única forma de se programar um CLP é com a linguagem ladder B Atuadores são elementos que convertem uma condição física em sinal elétrico sendo conectados à entrada de um CLP C Em um ciclo de leitura de um CLP o primeiro passo é a execução do programa armazenado em sua memória D O CLP é um equipamento sensível projetado para aplicações em ambientes controlados E Um CLP manipula não somente funções lógicas binárias como também malhas analógicas VISTO DO PROFESSOR VISTO DO GESTOR CÓDIGOTURMA DA DISCIPLINA ENG2017291301 Data da Realização 15042024 5 de 5 VISTO DO ALUNO QUESTÃO05 Valor 20 MAIORIA DAS REDES DE COMUNICAÇÃO EXISTENTES FORAM CONCEBIDAS PARA AUTOMAÇÃO DE ESCRITÓRIOS AMBIENTE INDUSTRIAL TEM CARACTERÍSTICAS E NECESSIDADES QUE TORNAM REDES PARA AUTOMAÇÃO DE ESCRITÓRIOS MAL ADAPTADAS AO SEU USO QUAIS SÃO ESTAS CARACTERÍSTICAS BOA AVALIAÇÃO Profa NATHALIA FACULDADE CURSO DE BACHARELADO EM CURSO Aluno MATERIA Trabalho apresentado ao curso de CURSO do FACULDADE como requisito parcial para a ob tencao do grau de Bacharel em CURSO Orientador Cidade Estado 2024 1 O que e um controlador logico programavel CLP Um controlador logico programavel CLP e um dispositivo eletrˆonico utilizado para automacao de processos industriais controlando maquinas e processos com base em pro gramas desenvolvidos para realizar tarefas especıficas Ele recebe entradas sensores processa essas informacoes com base em um programa predefinido e gera saıdas atua dores para controlar equipamentos 2 Explique o funcionamento do ciclo de varredura de um CLP O ciclo de varredura de um CLP e o processo pelo qual ele continuamente lˆe as entradas processa o programa armazenado na sua memoria e depois atualiza as saıdas Esse ciclo inclui 1 Leitura de todas as entradas sensores 2 Execucao do programa de controle 3 Atualizacao das saıdas atuadores Esse ciclo se repete de maneira contınua garantindo o controle em tempo real 3 Qual a funcao da unidade de processamento do CLP A unidade de processamento do CLP tambem conhecida como CPU e responsavel por interpretar e executar as instrucoes do programa de controle Ela processa as informacoes recebidas das entradas realiza as operacoes logicas e aritmeticas necessarias e gera os sinais apropriados para controlar as saıdas 4 Qual a diferenca entre memoria do usuario e memoria de dados A memoria do usuario e a area onde o programa de controle desenvolvido pelo usuario e armazenado Ja a memoria de dados e onde as informacoes temporarias como valores de variaveis e resultados intermediarios durante a execucao do programa sao armazenadas 5 Qual a diferenca entre entradas analogicas e digi tais Entradas digitais so podem assumir dois estados ligadodesligado 0 ou 1 como sensores de presenca Ja as entradas analogicas podem variar continuamente dentro de um intervalo de valores como sensores de temperatura ou pressao que enviam sinais que podem ser qualquer valor dentro de um range especificado 6 Explique a funcao do software no CLP O software do CLP e responsavel por programar o controlador definindo a logica de operacao que sera seguida para controlar os processos e equipamentos Ele permite que o usuario desenvolva teste e faca ajustes no programa de controle de forma a garantir o comportamento correto do sistema industrial 7 Qual a diferenca entre as linguagens de lista de instrucoes e diagrama de blocos Lista de Instrucoes IL E uma linguagem de programacao mais proxima da lin guagem de montagem utilizando codigos e instrucoes de baixo nıvel Cada linha da lista representa uma instrucao e a programacao e feita sequencialmente sendo mais difıcil de interpretar visualmente Diagrama de Blocos FBD Function Block Diagram E uma linguagem grafica de programacao onde funcoes sao representadas por blocos interconectados tor nando a visualizacao do processo mais simples e intuitiva E mais facil de entender para quem trabalha com sistemas eletricos e de controle pois apresenta o fluxo de sinais entre as funcoes de forma visual 8 Como a linguagem ladder diagrama de contatos e estruturada A linguagem ladder tambem conhecida como diagrama de contatos e estruturada de maneira semelhante a um diagrama eletrico de reles Ela utiliza uma simbologia grafica que lembra escadas onde cada degraurepresenta uma logica de controle A linguagem e composta por contatos representando as condicoes e bobinas representando as saıdas Cada linha do diagrama ladder deve ser lida da esquerda para a direita e a programacao e feita com base na logica de ativacao de reles o que a torna bastante intuitiva para tecnicos em automacao 9 9 e 10 10 Questao 1 Motores Ladder H 11 Questao 2 A alternativa B esta correta Explicacao A Esta incorreta pois a unidade de processamento de um CLP geralmente e di gital e nao analogica O CLP pode ser dividido em varias partes mas a unidade de processamento realiza operacoes digitais B Correta Os modulos de saıda analogica de CLPs com saıda de corrente geralmente operam nas faixas de 0 a 20 mA ou 4 a 20 mA conforme descrito na alternativa C Esta incorreta O CLP e totalmente capaz de realizar operacoes booleanas que sao a base do controle logico D Esta incorreta pois nao responde diretamente a uma afirmacao sobre o CLP mas sim a uma comparacao entre dois tipos de sensores opticos 12 Questao 3 Nıvel 1 Campo Dispositivos de Campo Descricao Este nıvel envolve os dispositivos diretamente conectados ao processo fısico Isso inclui sensores atuadores e outros dispositivos que realizam a leitura de variaveis como temperatura pressao velocidade e a execucao de acoes como abertura de valvulas acionamento de motores Equipamentos Constituintes Sensores atuadores transdutores Tecnologia Envolvida Tecnologias de instrumentacao e controle direto Im portˆancia Essencial para coletar dados em tempo real e controlar o processo de maneira precisa Nıvel 2 Controle CLP CNC Sistemas de Controle Descricao Neste nıvel estao os dispositivos de controle como CLPs Controlado res Logicos Programaveis CNCs Comando Numerico Computadorizado e sistemas SCADA Eles processam as informacoes recebidas do campo e gerenciam o controle au tomatico dos equipamentos Equipamentos Constituintes CLPs CNCs IHMs Interfaces HomemMaquina Tecnologia Envolvida Sistemas de controle automatico e software de programacao Importˆancia Responsavel por tomar decisoes logicas em tempo real com base nas variaveis coletadas garantindo a execucao correta do processo Nıvel 3 Super visao Supervisao e Monitoramento Descricao Este nıvel e onde os sistemas de supervisao e monitoramento operam Aqui os operadores humanos tˆem visibilidade do processo por meio de sistemas SCADA Supervisory Control and Data Acquisition ou DCS Distributed Control System Equi pamentos Constituintes Sistemas SCADA DCS servidores Tecnologia Envolvida Co municacao de rede e software de monitoramento Importˆancia Crucial para a operacao e tomada de decisoes em tempo real pelos operadores alem de permitir monitoramento e ajustes nos processos Nıvel 4 Gestao Nıvel de Gerenciamento Descricao Este nıvel integra a automacao com o sistema de gestao da fabrica utili zando sistemas como MES Manufacturing Execution Systems para coordenar e otimizar a producao Ele realiza a interface entre a producao e o planejamento Equipamentos Constituintes Servidores sistemas MES Tecnologia Envolvida Sistemas de TI para ge renciamento de producao Importˆancia Fundamental para conectar o chao de fabrica com a gestao estrategica garantindo que os processos produtivos estejam alinhados com as metas organizacionais Nıvel 5 Planejamento e Execucao ERP Descricao No topo da pirˆamide temos os sistemas de ERP Enterprise Resource Planning que gerenciam recursos empresariais e fazem o planejamento de longo prazo da producao e logıstica Eles coordenam todas as atividades da empresa desde o fi nanceiro ate a cadeia de suprimentos Equipamentos Constituintes Servidores de ERP Tecnologia Envolvida Software de ERP e integracao de dados Importˆancia Essen cial para o planejamento estrategico gestao de recursos e tomada de decisoes em nıvel executivo 13 Questao 4 A alternativa correta para a questao e a E Explicacao A Incorreta A linguagem ladder e amplamente utilizada mas nao e a unica forma de programar um CLP Existem outras linguagens como lista de instrucoes diagrama de blocos e texto estruturado B Incorreta Atuadores nao sao conectados a entrada de um CLP mas sim as saıdas Eles recebem sinais do CLP e realizam uma acao fısica no processo C Incorreta O primeiro passo no ciclo de leitura de um CLP e a leitura das entradas e nao a execucao do programa D Incorreta O CLP e projetado para operar em ambientes industriais que muitas vezes sao ambientes adversos e nao necessariamente controlados E Correta Um CLP pode manipular nao apenas funcoes logicas binarias 0 e 1 mas tambem sinais analogicos permitindo o controle de malhas de controle contınuo 14 Questao 5 Redes de comunicacao projetadas para automacao de escritorios nao sao adequadas para ambientes industriais por diversas razoes Algumas das principais caracterısticas que tornam essas redes inadequadas para a automacao industrial incluem Ambientes Hostis Redes de escritorios sao projetadas para funcionar em ambientes limpos e controlados Ja os ambientes industriais apresentam altos nıveis de interferˆencia eletromagnetica temperaturas extremas umidade poeira e vibracoes que podem com prometer o desempenho de redes de comunicacao comuns Tempo Real Redes de automacao de escritorios nao sao otimizadas para o controle em tempo real algo essencial em ambientes industriais onde atrasos na comunicacao podem resultar em falhas no controle de processos e ate em acidentes Confiabilidade Em um escritorio a perda temporaria de conectividade pode ser uma inconveniˆencia mas em um ambiente industrial pode causar paradas de producao e da nos ao equipamento Redes industriais precisam ser extremamente confiaveis e ter alta disponibilidade Protocolos Especıficos As redes de escritorio geralmente utilizam protocolos de co municacao como Ethernet e TCPIP que podem nao ser adequados para o controle de maquinas e dispositivos industriais Redes industriais por outro lado utilizam protocolos especıficos como Modbus Profibus e EthernetIP que sao otimizados para comunicacao com CLPs e outros dispositivos de controle Seguranca As redes industriais precisam de maior seguranca devido a criticidade das operacoes envolvidas Enquanto as redes de escritorios podem tolerar brechas menores a manipulacao indevida ou intrusoes em redes industriais podem comprometer a seguranca de operacoes crıticas e causar danos severos Largura de Banda e Latˆencia Redes de escritorios sao projetadas com foco em trans missao de dados de alta largura de banda como vıdeos documentos etc enquanto redes industriais precisam lidar com pacotes menores de dados mas com latˆencias extre mamente baixas para garantir o controle preciso de processos