Prova Automação Industrial - Elementos, CLPs, Sensores e Sistemas Supervisórios

1ª Questão 10 pontos 10 ponto a Quais os elementos básicos que compõem um sistema de automação b Explique o funcionamento de um ciclo de automação descrevendo resumidamente a função de cada componente 2ª Questão 10 ponto Represente o diagrama lógico do circuito e o diagrama Ladder a partir da equação Q A B A C 3ª Questão 20 pontos a O que você entende por Controlador Lógico Programável CLP b Qual a constituição básica de um CLP Representa graficamente 4ª Questão 10 ponto Em relação ao projeto de implementação de automação como devem ser representados os processos industriais Descreva sobre uma dessas formas de representar os processos 5ª Questão 20 pontos Em relação aos sensores responda a Segundo a natureza do sinal de saída os sensores são classificados em analógicos ou digitais Diga quais as principais características de cada tipo Dê dois exemplos de cada tipo desses sensores b Existem cinco princípios de funcionamento para sensores Cite 3 que você conhece 6ª Questão 20 ponto Faça uma descrição das funcionalidades dos dois grupos de Sistemas Supervisórios que estudamos no curso 7ª Questão 10 pontos Escreva o que você entende por Indústria 40 Automação Industrial Q01 a Os elementos básicos que compõem um sistema de automação são elemento de controle responsável pela regulação do acionamento elemento de acionamento responsável pela ação desejada elemento de sensoriamento responsável pela obtenção de dados e elemento comparador responsável pelo ajuste entre os dados e o controle a ser realizado b Um ciclo de automação é composto pela ação conjunta dos elementos citados acima Basicamente um sistema de automação tem um objetivo claro o uso de alguma técnica de acionamento com algum fim específico dentro de um processo Para que esse objetivo seja cumprido os elementos de sensoriamento farão o papel de identificar dados referentes à variável que se deseja controlar temperatura pressão nível etc Esses dados são enviados ao elemento de controle que é responsável por através destas informações regular o elemento de acionamento Para isso utilizase o auxílio do elemento comparador que é responsável por fazer um ajuste fino comparando os dados medidos e os valores preestabelecidos de referência a fim de identificar a tomada de decisão a ser enviada para o elemento de acionamento Tratase de um ciclo que geralmente se retroalimenta Q02 Q03 a Os Controladores Lógico Programáveis CLPs são computadores destinados à automação Historicamente eles vieram no intuito de substituir os circuitos com relés e circuitos eletrônicos complexos assumindo para si a responsabilidade do controle de máquinas e processos de maneira mais eficiente Basicamente são pequenos computadores voltados para o âmbito industrial que contém seu próprio hardware e software que por sua vez são utilizados para realização das funções de controle em um processo de automação b Os CLPs geralmente são compostos de uma unidade central de processamento que recebe informações através de uma unidade de entrada de dados processa estas informações segundo as especificações de um programa armazenado em uma unidade de memória e devolve os resultados através de uma unidade de saída De acordo com a estrutura gráfica mostrada a seguir podemos entender que o CLP é responsável pelo processamento de dados geralmente advindos de sensores armazenamento e controle de dados e emissão de sinais de saída geralmente utilizados por atuadores Q04 Os processos devem ser representados levando em consideração uma série de questões Durante a implementação do projeto de automação o projetor precisa destacar quais são todos os procedimentos para implementação daquele sistema de automação industrial precisa também definir todas as sequências operacionais que se deseja implementar para que se atinja o objetivo e precisa destacar quais são as receitas de produção e de proteção do sistemas de acordo com especialista e fabricantes de equipamentos Uma das formas de representar os processos é através do diagrama de blocos Basicamente através desse esquemático é possível destacar todas as operações a serem realizadas em sequência indicando a interação entre cada processo Para isso de forma básica utilizase os chamados blocos funcionais representantes de funções ou operações dentro do sistema de automação e as linhas de conexão que conectam os blocos e indicam a direção do fluxo de dados entre eles Q05 a Os sensores digitais também conhecidos como sensores discretos são aqueles que leem um dado ou fornecem uma saída no formato digital Esse formato é caracterizado pela linguagem binária 1 ou 0 nível alto ou baixo Ou o sinal é ativo ou inativo sem meiotermo Exemplos de sensores digitais são por exemplo o sensor de proximidade indutivo detecta presença de objetos e fornecem como saída 1 ou 0 indicando se o objeto foi ou não detectado respectivamente e o sensor fim de curso que detecta a posição final de um componente de forma que a saída 1 ou 0 indica a chegada ou não na posição final respectivamente Já os sensores analógicos são aqueles que fornecem uma saída bastante variável em escala contínua Podem fornecer como saída informações que abrangem um intervalo contendo uma ampla faixa de valores Exemplos são o termopar que fornece uma saída em tensão proporcional à temperatura medida e o sensor de pressão que fornece um sinal elétrico proporcional à pressão medida Em ambos os casos temperatura e pressão podem variar dentro de uma ampla faixa de valores diferentemente do caso dos sensores digitais b Três princípios conhecidos do funcionamento de sensores são o princípio óptico utilizamse da propagação de luz para detectar variáveis diversas o princípio indutivo utilizamse da alteração do campo magnético para detectar proximidade ou posição e o princípio capacitivo utilizamse da variação da capacitância para identificar proximidade de materiais dielétricos Q06 Primeiramente sobre o sistema supervisório IHM tratase de um sistema utilizado na automação com objetivos de monitoramento controle e aquisição de dados No caso da IHM interface homemmáquina é um sistema capaz de promover a interação entre o controlador e o processo industrial em si através geralmente de telas touchscreen Esse tipo de interface tem funcionalidades como monitoramento e controle de processos alarme armazenamento de dados em um histórico integração de dados comunicação entre a IHM e os sensorescontroladores para coleta de dados em tempo real Além disso tem também a funcionalidade de integração com o sistema de automação Já o sistema supervisório conhecido como SCADA promove o monitoramento e o controle de forma centralizada Além disso tem como funcionalidades a comunicação e aquisição de dados através de protocolos de comunicação coleta e armazenamento de dados em tempo real e armazenamento de informações em histórico Além disso também permite o gerenciamento de alarmes a visualização e análise de dados além de ser útil para integração com sistemas físicos Q07 A indústria 40 referese a atual fase no contexto de desenvolvimento industrial sendo marcada principalmente pela chamada convergência entre tecnologias digitais e físicas Tratase de uma fase altamente marcada pelo concatenamento entre máquinas sistemas produtos coleta e análise de dados em tempo real programação armazenamento etc Termos comuns como internet das coisas inteligência artificial big data computação em nuvem e realidade aumentadas são tecnologias desenvolvidas neste período Essas tecnologias são responsáveis por fazer as fábricas e indústrias se tornarem não simplesmente automatizadas mas autônomas já que máquinas são capazes de se adaptarem a situações em tempo real e tomar decisões Através desses tipos de tecnologia é possível flexibilizar personalizar e aperfeiçoar ainda mais os processos industriais Todas essas tecnologias em resumo são capazes de promover a análise de dados em larga escala e promover também a tomada de decisões com base nestes mesmos dados Isso faz com que processos industriais sejam ainda mais eficazes e eficientes além de aumentar de forma exponencial a precisão destes processos Esses são os avanços atuais da chamada indústria 40