Questões de Concurso Público Transpetro 2011 para Engenheiro Júnior - Automação

Em uma pirâmide de níveis de automação, tem-se da base para o topo o nível chão de fábrica, o nível de campo, o nível de células e, no topo, o nível de administração. Sabe-se que cada nível de comunicação tem sua finalidade específica.

Nesse contexto, as entradas e saídas de sinal dos sensores e atuadores encontram-se no nível

A vazão, medida através de um sensor do tipo placa de orifício que fornece valores contínuos da grandeza medida, deve ser monitorada numa planta industrial. O projeto deve medir a vazão em 19 pontos distintos e verificar o estado de 15 sensores de fim de curso que fornecem os valores discretos verdadeiro e falso. O orçamento é limitado de forma que se deve comprar o mínimo necessário de equipamentos para o projeto. Sabe-se que um CLP será utilizado para o monitoramento e que cartões de aquisição de dados analógicos (CA) para esse CLP são mais caros que cartões de entradas digitais (CD).
Considerando-se que cada cartão tem 8 entradas, o número de cartões CA e CD, que atendem aos requisitos técnicos e de orçamento, são

A figura acima mostra uma malha de controle típica em uma planta automatizada onde se necessita controlar uma variável do processo. Os elementos, representados pelos blocos, são: Planta (processo a ser controlado), Atuador, Sensor, CLP e driver de potência.

Os sinais presentes são assim descritos:

- Y é a variável a ser controlada;
- Sp é um sinal elétrico de referência que representa o valor desejado para Y;
- V é uma tensão elétrica proporcional a Y;
- U é um sinal elétrico de referência em função do erro entre Sp e V;
- Ua é o sinal U amplificado para compatibilizar a potência entre Q e R;
- F é uma grandeza física.

Os blocos, representados pelas letras P, Q, R, S, T da figura, são os elementos do sistema citados acima. O CLP é o elemento representado pela letra

A estrutura de um sistema SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) é constituída por, dentre outros elementos, computadores desktop, CLPs, sensores e atuadores. Cada elemento pertence a um nível na hierarquia dos sistemas de automação, sendo que os mencionados anteriormente são enquadrados nos níveis 3 (computador desktop), nível 2 (CLPs) e nível 1 (sensores e atuadores), onde o nível 1 é o de menos inteligência.

Associe os elementos com as suas funções em um sistema SCADA, apresentados a seguir.



As associações corretas são:

Um sistema de controle utiliza um sensor eletromagnético não linear que converte uma corrente elétrica i em força F. A função não linear, que converte corrente [A] em força [N], é

F(i) = 5i² - 18i

Deseja-se linearizar essa função no ponto nominal de corrente i₀ = -4, obtendo-se para este ponto de operação, a função linear

F_L(i) = K₁i + K₂ 

Os valores de K₁ e K₂, respectivamente, são