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Automação Industrial: Exercícios e Questões, Exercícios de Automação

Automação INDUSTRIAL NA ENGENHARIA

Tipologia: Exercícios

2020

Compartilhado em 02/05/2023

giulia-conrado
giulia-conrado 🇧🇷

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Automação Industrial
EMENTA
Automação industrial. Principais conceitos e definições. Princípios e estratégias de automação. Automação
e tecnologias de controle. Elementos básicos de um sistema automatizado. Funções avançadas de
automação. Níveis e hierarquias de automação e de controle. Sistema de controle industrial. Controle
contínuo versus controle discreto. Componentes de hardware para automação e controle de processos.
Controle numérico. Robótica industrial. CLPs. Sistemas de manufatura.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
Natale, Ferdinando. Automação industrial. 10 ed. São Paulo: Editora Érica Ltda, 2008. 252p.
BEGA, Egídio Alberto. Instrumentação industrial. 3ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2011. 668p.
Nise, Normam S. Engenharia de sistemas de controle. 3ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e
Científicos S.A., 2002. 695p.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
Engenharia de automação industrial. 2ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos S.A.,
2013. 347p.
Capelli, Alexandre. Automação industrial. São Paulo: Editora Érica Ltda, 2006. 234p.
Georgini, Marcelo. Automação aplicada: descrição e implementação de sistemas sequenciais com
PLCs. 8ed. São Paulo: Editora Érica Ltda, 2007. 236p.
PRUDENTE, Francesco. Automação industrial: Pneumática: Teoria e Aplicações. Rio de Janeiro: Gen
– Rio de Janeiro, 2013. 263p.
Sighieri, Luciano. Controle automático de processos industriais: instrumentação. 2 ed. São Paulo:
Edgard Blücher Ltda, 2007. 234p.
Conforme Portaria nº 47 de 23 de novembro de 2021, a avaliação será por meio de um
trabalho a ser entregue pelo portal acadêmico.
PRAZO DE ENTREGA: até 24/04/2022 às 23:59
VALOR: 10 pontos
Todos os alunos deverão de forma individual, postar a resolução no portal acadêmico.
Não será aceito trabalhos fora do prazo ou por e-mail.
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Automação Industrial

EMENTA

Automação industrial. Principais conceitos e definições. Princípios e estratégias de automação. Automação

e tecnologias de controle. Elementos básicos de um sistema automatizado. Funções avançadas de

automação. Níveis e hierarquias de automação e de controle. Sistema de controle industrial. Controle

contínuo versus controle discreto. Componentes de hardware para automação e controle de processos.

Controle numérico. Robótica industrial. CLPs. Sistemas de manufatura.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

Natale, Ferdinando. Automação industrial. 10 ed. São Paulo: Editora Érica Ltda, 2008. 252p.

BEGA, Egídio Alberto. Instrumentação industrial. 3ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2011. 668p.

Nise, Normam S. Engenharia de sistemas de controle. 3ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e

Científicos S.A., 2002. 695p.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

Engenharia de automação industrial. 2ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos S.A.,

2013. 347p.

Capelli, Alexandre. Automação industrial. São Paulo: Editora Érica Ltda, 2006. 234p.

Georgini, Marcelo. Automação aplicada: descrição e implementação de sistemas sequenciais com

PLCs. 8ed. São Paulo: Editora Érica Ltda, 2007. 236p.

PRUDENTE, Francesco. Automação industrial: Pneumática: Teoria e Aplicações. Rio de Janeiro: Gen

– Rio de Janeiro, 2013. 263p.

Sighieri, Luciano. Controle automático de processos industriais: instrumentação. 2 ed. São Paulo:

Edgard Blücher Ltda, 2007. 234p.

Conforme Portaria nº 47 de 23 de novembro de 2021, a avaliação será por meio de um

trabalho a ser entregue pelo portal acadêmico.

PRAZO DE ENTREGA: até 24/04/2022 às 23:

VALOR: 10 pontos

Todos os alunos deverão de forma individual, postar a resolução no portal acadêmico.

Não será aceito trabalhos fora do prazo ou por e-mail.

Questão 01 – Em uma implementação de sistemas de produção, o primeiro objetivo do projetista deve ser a transmissão eficiente e segura do conteúdo técnico dos processos industriais a serem automatizados. Há várias formas de representação gráfica de sistemas dinâmicos a eventos que são utilizados com frequência. Além disto, há diferentes documentos que compõem um projeto de Automação Industrial. Sobre o tema “implementação de projetos de automação” faça a devida associação e na sequência assinale a alternativa CORRETA: A. Especificação da operação automática B. Fluxograma Índice de Processo C. Diagrama em Blocos D. Diagramas de causa e efeito E. P&ID I. Nestes diagramas fica evidente a sequência das etapas do processo, mas não mostra os tipos de equipamentos utilizados. As várias operações das sequências de processamento são mostradas em blocos, interligadas por setas que indicam a sequência de trabalho, de sinais, de materiais etc. II. Trata-se de uma especificação redacional, descrevendo todas as situações e as ações consequentes que são desejadas. Documenta o sequenciamento e a lógica requisitados pela engenharia do processo em questão, visando sua segurança e eficiência. III. É um documento inicial que representa todo o processo produtivo, em geral, em poucas folhas A4. Contém informações como: designação dos equipamentos principais; designação das utilidades necessárias; interligação entre os equipamentos e as utilidades; e, operações unitárias são anotadas nos desenhos. IV. São fluxogramas de engenharia nos quais equipamentos, tubulações e instrumentos são representados com riqueza de detalhes e permitem mostrar uma fotografia completa do processo. V. Fornecem para cada situação particular do processo informações dos ‘status’ desejado das válvulas, bombas, motores, compressores, reatores, tanques, fornos, caldeiras, fracionadores, destiladores etc. a. A-II; B-III; C-V; D-I; E-IV b. A-V; B-III; C-I; D-II; E-IV c. A-II; B-III; C-I; D-V; E-IV d. A-II; B-IV; C-I; D-V; E-III e. A-IV; B-I; C-V; D-III; E-II Questão 02 (1,4 pontos) – A respeito do tema “Automação Industrial e Sistemas de Manufatura” são apresentados, nos itens abaixo, algumas definições e exemplos. No fim de cada item é feita uma afirmação conclusiva ou classificatória. Analise essas afirmações, assinale verdadeiro ou falso e justifique as falsas. I. O torno mecânico é uma máquina-ferramenta que permite a usinagem de variados componentes mecânicos. Nesta operação, ferramentas de corte são pressionadas segundo movimentos reguláveis de avanço contra a superfície da peça, removendo material, chamado cavaco, de acordo com as condições técnicas adequadas. Quando um trabalhador opera o torno, isto é, realiza os ajustes que orientam as combinações dos movimentos de avanço e corte; por esse motivo classificamos esse sistema de produção como do tipo trabalhador-máquina. II. Uma fresadora CNC é uma máquina de usinagem, que utiliza uma ferramenta de corte denominada fresa, que produz componentes industriais sem o auxílio humano. Isso é possível, pois computadores de controle numérico (CNC) são alimentados com uma série de instruções que são entregues a um controlador interno. Estas instruções são na forma de códigos que pertencem à linguagem de programação de controle numérico. As máquinas modernas CNC também são capazes de funcionar durante a noite ou durante vários dias sem supervisão humana. Na verdade, elas agora são tão sofisticadas que podem discar para o operador-chefe da célula para notificar-lhe quando ocorre uma quebra de peças de ferramentas, e ainda concluir outras partes do programa. Estas características tornam possível a produção de milhares de peças, quando a fabrica está fechada ou ainda quando o operador está executando outras tarefas. Por essas razões, classificamos esse sistema de produção como do tipo automatizado. III. Um sistema flexível de manufatura é uma célula de manufatura altamente automatizada, composta por um grupo de estações de processamento (geralmente máquinas-ferramenta de controle numérico computadorizado), interligadas por um sistema automatizado de manuseio e armazenamento de material e controladas por um sistema distribuído de computação. O motivo de ser chamado de flexível é que ele é capaz de processar uma variedade de tipos de peças diferentes simultaneamente nas diversas estações de trabalho, e a mistura de tipos de peças e as quantidades de produção podem ser ajustadas às mudanças de demanda. Por esses motivos, o sistema flexível de manufatura é mais adequado para a faixa de produção de variedade média e volume médio. IV. Em uma linha de transferência, as estações de trabalho contendo cabeçotes de usinagem são arranjadas em uma configuração em linha ou segmentada, e as peças são movidas entre estações por meio de mecanismos de transferência. Trata-se do sistema mais altamente automatizado e produtivo

Questão 5 São várias as linguagens de programação utilizadas em Controladores Lógico Programáveis. O International Electrotechnical Committee (IEC) é o responsável pela padronização dessas linguagens. De acordo com o padrão IEC 61131, quais são as linguagens de programação dos CLP’s? Explique cada uma delas. Questão 6 – A arquitetura de um CLP é basicamente a mesma de um computador pessoal, que pode funcionar como um controlador lógico programável se houver um meio de receber informação dos dispositivos, como botões de comando ou chaves, também são necessários um programa para processar as entradas e um meio de ligar/desligar os dispositivos de carga. Entretanto, algumas características importantes são diferentes das de um computador pessoal. Cite três dessas características explicando as diferenças entre um computador pessoal e um CLP. Questão 7 – Analise o diagrama em lógica ladder apresentado na Figura 2 e na sequência responda o que se pede: Figura 2 a) Qual das chaves apresentadas pode ser associado à uma botoeira de parada de emergência? Por que? b) É possível energizar a bobina do motor M acionando simultaneamente as chaves A e B? Por que? c) Quais os problemas reais poderiam ocorrer se a bobina da lâmpada L2 fosse energizada conforme programa apresentado na Figura 2? Como corrigir esse problema?