Comandos Elétricos e Automação

APOSTILA DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

Delirose Ramos Página 1

E.T.E. João Luiz do Nascimento

Disciplina: Máquinas elétricas

Professora: Delirose Ramos

Etapa 2 – Comandos Elétricos e Noções de Automação



1 COMANDOS ELÉTRICOS

1.1 Dispositivos elétricos – Identificação e simbologia

Os dispositivos elétricos são componentes de um sistema automatizado que recebem os comandos do circuito elétrico, acionando as máquinas elétricas.

COMPONENTE LETRA DE

IDENTIFICAÇÃO SÍMBOLO

Botão de comando à impulsão (ou sem

retenção) – Contato NA

S

Botão de comando à

impulsão (ou sem retenção – Contato NF

S

Botão de comando com retenção – Contato NA

S

Botão de comando com retenção – Contato NF

S

Chave seletora 2

posições sem retenção – Contato NA

S

Chave seletora 2

posições com retenção – Contato NA

S

Chave seletora 3

posições com retorno ao centro – Contatos NA

S

Chave seletora 3

posições com retenção – Contatos NA

S

Botão tipo cogumelo com

retenção – Contato NF S

Pressostato – Contato

NA S



Pressostato – Contato NF

S

Fluxostato – Contato NA S

Fluxostato – Contato NF S

Termostato – Contato NA S

Termostato – Contato NF S

Contato NA K

Contato NF K

Contato temporizado NA

– Ao trabalho K

Contato temporizado NF

– Ao trabalho K

Contato temporizado NA

– Ao repouso K

Contato temporizado NF

– Ao repouso K



Contato auxiliar NF do relé térmico

F

Contato auxiliar NA do

relé térmico F

Bobina do contator K

Válvula solenoide

simples Y

Válvula solenoide dupla Y

Conector (borne)

Sinalizador luminoso H

Bobina do temporizador K

Bobina do temporizador K

Sensor a 3 fios S



Sensor a 2 fios S

Chave fim-de-curso –

Contato NF S

Ponte retificadora U

Fusível F

Contato tripolar de força

(NA) K

Disjuntor termomagnético

tripolar Q

Chave seccionadora

tripolar A

OBS: os botões de comando possuem cores definidas por normas de

acordo com a sua função: • Vermelho: parar, desligar ou botão de emergência; • Amarelo: iniciar um retorno, eliminar uma condição perigosa; • Verde ou preto: ligar, partida; • Branco ou azul: qualquer função diferente das anteriores.



No tocante à forma de instalar, na posição vertical coloca-se o botão de liga acima do desliga, na posição horizontal, o botão de liga é instalado à esquerda do de desliga.

1.2 Diagramas de força

O diagrama de força contempla todas as conexões de potência de um terminado motor elétrico, bem como os alimentadores do sistema interligados ao painel elétrico que se deseja diagramar.

A figura a seguir traz um exemplo de diagrama de força.

1.3 Diagramas de comando

O diagrama de comando consiste da diagramação de toda a lógica necessária ao funcionamento do motor. Normalmente exibem como estão alimentadas as bobinas dos contatores e solenoides.



1.4 Lista de cabos

Relaciona todos os cabos que partem do quadro elétrico em questão para os pontos externos ao mesmo.

A figura a seguir mostra um exemplo de lista de cabos.



1.5 Planta baixa de força

A planta baixa de força demonstra como os equipamentos elétricos e seus componentes estão dispostos fisicamente, bem como o encaminhamento elétrico necessário para acionamento dos mesmos. Os cabos elétricos que passam por cada tubulação podem ser dispostos diretamente na planta, ou codificados por números e/ou letras e identificados à parte da planta baixa, ou mesmo em uma outra planta denominada planta de cabos.



2 AUTOMAÇÃO

2.1 Breve histórico

Durante o período que vai de 1760 até o ano de 1830, as máquinas começaram a substituir nas fábricas o trabalho que antes era realizado pelo homem, o que provocou alterações em todo o processo produtivo industrial. As mudanças tecnológicas ocorridas nesse período foram consideradas como o marco inicial para a chamada primeira revolução industrial. Os três principais motivos causadores do sucesso desse movimento tecnológico foram:

• Demanda crescente por bens; • Inovação técnico-científica; • Formação de mão-de-obra adequada a operar máquinas

industriais. A revolução industrial foi apenas o ponto de partida. Os itens acima

motivaram as empresas a buscarem, cada vez mais, formas mais eficientes de produção. Máquinas com controle automático simples de operação começaram a ser desenvolvidas, e em 1950 essas máquinas começaram a ser comandadas por circuitos transistorizados e no ano de 1960 por computadores, através de fita perfurada ou fitas magnéticas.

Os primeiros robôs surgiram a partir de duas necessidades industriais:

• Atuar em ambientes perigosos para os trabalhadores; • Substituir trabalhadores em tarefas que exigissem força física

A automação agregou qualidade, produtividade e padronização aos

processos industriais. Esse período de proliferação dos robôs no ambiente industrial é denominado de Revolução Robótica.

A segunda revolução originou uma verdadeira torre de babel da robótica,

uma terceira revolução se fazia necessária: a revolução da integração industrial.

Era necessário dotar os sistemas e instrumentos de inteligência e fazê-

los se comunicar em rede. Até o início dos anos 90, os sistemas de controle eram considerados ilhas de automação. Uma total automação significa a implementação de um completo sistema de integração da operação industrial. Esse sistema deve compor desde o nível de chão de fábrica, sensores e atuadores, passando pelos dispositivos de rede, até o controle de processo. Mais ainda, em um segundo momento verificou-se a necessidade de fazer com que os sistemas de processo estivessem integrados com os sistemas de gestão corporativa.



Atualmente, não raro observamos plantas completamente integradas, em que um diretor de vendas pode verificar pela internet a produção instantânea de uma determinada máquina.

2.2 Conceitos

Automação é um conjunto de técnicas por meio das quais se constroem sistemas ativos capazes de atuar com uma eficiência ótima pelo uso de informações recebidas do meio sobre o qual atuam. A figura a seguir mostra o diagrama de blocos de um sistema de automação.

Sensor – É definido como sendo um dispositivo sensível a um fenômeno

físico, como temperatura, umidade, luz, pressão, entre outros. Por meio desta sensibilidade, os sensores enviam um sinal, que pode ser um simples abrir e fechar de contatos, para os dispositivos de medição e controle.

Atuador – É o dispositivo a ser acionado para executar uma determinada

força de deslocamento ou outra ação física, definida pelo sistema controlador por de uma ação de controle. Podem ser magnéticos, hidráulicos, pneumáticos, elétricos ou de acionamento misto. Por exemplo: válvulas, motores, aquecedores, entre outros.

Controlador – É o dispositivo que lê as informações emitidas pelos

sensores e, a partir de uma lógica previamente programada, comandam os atuadores.

2.3 Sistemas numéricos

São sistemas compostos de símbolos, desenvolvidos para representar quantidades. O número de caracteres que define um sistema é denominado base ou raiz, o sistema numérico que conhecemos desde cedo é o sistema decimal, ou de base dez, composto por dez caracteres distintos de representação. Os sistemas numéricos utilizados normalmente em automação são:

• Decimal (base 10): 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 • Binário (base 2): 0 1



• Octal (base 8): 0 1 2 3 4 5 6 7 • Hexadecimal (base 16): 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

Qualquer sistema de uma determinada base pode ser convertido em

uma série de polinômios da base numérica. A tabela a seguir mostra uma conversão de numeração.

DECIMAL Octal HEXADECIMAL BINÁRIO

0 0 0 0000 1 1 1 0001 2 2 2 0010 3 3 3 0011 4 4 4 0100 5 5 5 0101 6 6 6 0110 7 7 7 0111 8 10 8 1000 9 11 9 1001 10 12 A 1010 11 13 B 1011 12 14 C 1100 13 15 D 1101 14 16 E 1110 15 17 F 1111

• Conversão de binário em decimal:

101,1 = �1 × 2� + �0 × 2� + �1 × 2� + �1 × 2 �

= 4 + 0 + 1 + 0,5 = 5,5

• Conversão de decimal em binário:

23 (base 10) = 10111 (base 2)



OBS 1: nos casos em que o decimal tiver parte fracionária, a parte inteira se manterá constante. Para o cálculo da fração, deve-se multiplicar o número pela base em que se quer transformar (no caso 2) e repetir o mesmo processo com o resultado obtido quantas vezes forem necessárias até que a fração encontrada seja igual à inicial ou nula, as partes inteiras desse processo serão a fração equivalente.

23,25 (base 10) = 10111,01 (base 2)

0,25 x 2 = 0,5 = 0,5 + 0

0,5 x 2 = 1,00 = 0,0 + 1

OBS 2: para facilitar a comunicação homem-máquina, foi desenvolvido

um código que representa cada dígito decimal por um conjunto de 4 dígitos binários, denominado código BCD (Binary-Coded Decimal), similar ao sistema binário, conforme exemplo abaixo:

23 (base 10) = 0010 0011 (BCD)

• Conversão de octal em decimal:

56,3 = �5 × 8� + �6 × 8� + �3 × 8 �

= 40 + 6 + 0,375 = 46,375

• Conversão de decimal em octal:

77 (base 10) = 115 (base 8)

• Conversão de hexadecimal em decimal:

5�3 = �5 × 16� + �� × 16� + �3 × 16� = 1280 + 160 + 3

= 1443

Resultado nulo ou fração igual à inicial (se

fosse 0,25) encerra os cálculos



• Conversão de decimal em hexadecimal:

324 (base 10) = 144 (base 16)

2.4 Funções Lógicas

Funções lógicas representam um circuito e/ou uma filosofia de funcionamento. As funções lógicas a seguir são as básicas, que podem ser conectadas umas as outras formando circuitos mais complexos.

• IDENTIDADE

SÍMBOLO EXPRESSÃO LÓGICA

Y = A

CIRCUITO ELÉTRICO DIAGRAMA LADDER

• NÃO (NOT)


Y = A




TABELA VERDADE DA FUNÇÃO NOT

A Y 0 1 1 0

• E (AND)


Y = A • B


TABELA VERDADE DA FUNÇÃO AND

A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1



• OU (OR)


Y = A + B


TABELA VERDADE DA FUNÇÃO OR

A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1

• OU EXCLUSIVO (XOR)


Y = A + B




TABELA VERDADE DA FUNÇÃO XOR

A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0

• NÃO E (NAND)


Y = A • B


TABELA VERDADE DA FUNÇÃO NAND

A B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0

• NÃO OU (NOR)


Y = A + B




TABELA VERDADE DA FUNÇÃO NOR

A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0

• NÃO OU EXCLUSIVO (XNOR)


Y = A + B


TABELA VERDADE DA FUNÇÃO XNOR

A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1



2.5 Controlador Lógico Programável (CLP)

CLP é a tradução para o português do termo Programmable Logic Controller (PLC). Trata-se de um dispositivo de estado sólido usado para controlar máquinas ou processos por meio de um programa armazenado e realimentado por dispositivos de entrada e saída.

O CLP pode controlar uma grande quantidade de variáveis, substituindo

o homem com mais precisão, confiabilidade, custo e rapidez. Este dispositivo pode ser empregado em qualquer tipo de sistema que se deseja tornar automático.

Para melhor entendimento do CLP, alguns termos precisam ser

definidos: Variáveis de entrada – Sinais externos recebidos por cada ponto de

entrada do CLP. São sinais gerados por dispositivos tais como sensores, chaves, botões de comando, dentre outros.

Variáveis de saída – São os dispositivos controlados por cada ponto de

saída do CLP. Exemplo: contatores, válvulas solenoides, lâmpadas, displays, dentre outros.

Sinais analógicos – Um sinal é dito analógico quando varia

continuamente no tempo, também chamado de sinal de tempo contínuo. Sinais digitais – Um sinal é dito digital quando varia bruscamente no

tempo, também chamado de sinal de tempo discreto. Programa – Sequência específica de instruções selecionadas de um

conjunto de opções oferecidas pelo CLP em uso e que efetuam as ações de controle desejadas, ativando ou não as memórias internas e os pontos de saída do CLP a partir da monitoração do estado das mesmas memórias internas e/ou dos pontos de entrada do CLP.

Memórias voláteis – São aquelas em que uma perda, ainda que breve,

de alimentação de energia resulta na perda da informação armazenada. Memórias não voláteis – São aquelas que mantêm sua informação

mesmo durante a ausência de alimentação, o que às vezes é denominado memória retentiva.

A figura a seguir mostra o diagrama de blocos do CLP.



A CPU do CLP lê as informações fornecidas pelas entradas, executa o programa e atualiza as saídas. O tempo total dessas tarefas, chamado de ciclo de varredura ou scanning, depende de diversos fatores, dentre eles o tamanho do programa, a velocidade do processador utilizado e da quantidade de entradas e saídas. Esse tempo varia na casa dos mili e até microssegundos.

Mesmo com tempos de varredura aparentemente pequenos, algumas rotinas dos programas possuem velocidade de variação maior do que o tempo total para execução do programa, nesses casos, o usuário pode dispor de programas de interrupção, para executar determinada rotina diversas vezes durante um único ciclo de varredura.

São inúmeras as vantagens da utilização dos CLPs em relação aos comandos elétricos, algumas delas são listadas abaixo:

• Ocupam menor espaço • Requerem menor potência elétrica; • Podem ser reutilizados; • São programáveis, permitindo alterar os parâmetros de controle; • Apresentam maior confiabilidade; • Manutenção mais fácil e rápida; • Oferecem maior flexibilidade; • Apresentam interface de comunicação com outros CLPs e

computadores; • Permitem maior rapidez na elaboração do projeto do sistema.

O hardware do CLP é composto, essencialmente, pelos seguintes

elementos:

• Fonte de alimentação: pode ser interna ou externa à CPU. Serve para converter a tensão da rede elétrica para os níveis de tensão suportáveis pelos circuitos eletrônicos, além de manter a carga na bateria e fornecer tensão para os circuitos de alimentação das entradas e saídas.



• CPU: É a responsável pelo funcionamento lógico de todos os circuitos. É onde o programa se encontra armazenado para execução.

• Módulos de entradas digitais – São interfaces entre os sensores

localizados no campo e a lógica de controle de um CLP, ocupam um único bit. Os tipos mais comuns de entradas digitais são: chaves seletoras, botões de comando, sensores fotoelétricos, chaves fim-de-curso, sensores de proximidade, sensores de nível, contatos de partida, contatos de relé, etc.

• Módulos de saídas digitais – São elementos que fazem interface

entre o processador e os elementos atuadores, assim como as entradas digitais, também ocupam apenas 1 bit. Os tipos mais comuns de saídas digitais são: relés de controle, solenoides, partida de motores, válvulas, ventiladores, alarmes, lâmpadas, sirenes, etc.

• Módulos de entradas analógicas – São entradas que podem

assumir um valor específico dentro de uma faixa de valores, normalmente 4 a 20mA ou 0 a 10V. Os tipos mais comuns de entradas analógicas são: transdutores de tensão e corrente, transdutores de temperatura, transdutores de pressão, transdutores de fluxo, potenciômetros, etc.

• Módulos de saídas analógicas – São saídas que podem emitir um

valor específico dentro de uma faixa de valores, normalmente 4 a 20mA ou 0 a 10V para os seus atuadores. Os tipos mais comuns de saídas analógicas são: válvulas analógicas, acionamento de motores de corrente contínua, controladores de potência, atuadores analógicos, mostradores gráficos, medidores analógicos, etc.

• Memória – Existem diversos tipos de memória, conforme descrito

a seguir:

Memória RAM (Random Access Memory) – São as memórias voláteis mais utilizadas, devido ao fato de que os dados podem ser gravados e alterados facilmente. Nos CLPs são utilizados para constituir uma área de armazenamento temporário.

Memória ROM (Read Only Memory) – São memórias especialmente

projetadas para manter armazenadas informações que, sob hipótese alguma,



podem ser alteradas. São memórias não voláteis e sua única forma de acesso é para operação de leitura. No CLP, são utilizadas para armazenamento do programa executivo, por exemplo.

Memória PROM (Programmable Read Only Memory) – Esse tipo de

memória permite que os dados sejam gravados pelo próprio usuário, porém em uma única operação de gravação que, caso seja malsucedida, comprometerá permanentemente a sua utilização.

Memória EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) –

Memória não volatile, similar a PROM, sendo que esta pode ser apagada, pela exposição temporária o chip a uma fonte de luz ultravioleta.

Memória EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only

Memory) – São memórias tipo não voláteis, mas que oferecem a mesma flexibilidade reprogramação das memórias RAM. Esse tipo de memória apresenta duas limitações: O processo de regravação dos seus dados só pode ser realizado após limpeza da célula e sua vida útil é limitada pelo número de reprogramações que ela pode receber.

• Bateria: São utilizadas para manter o circuito do relógio em tempo real, reter parâmetros ou programas, mesmo em casos de corte de energia, guardando assim as configurações de equipamentos, lógicas de programação, etc.

Além destes, outros dispositivos também podem ser encontrados nos

CLPs: • IHM (Interface Human Machine) • Módulos de contagem rápida • Módulos de comunicação (profibus, devicenet, Ethernet, etc) • Módulos de expansão • Repetidores e terminadores

Para que a CPU reconheça os dispositivos de entradas e saídas a ela

conectados, é necessário fazer o endereçamento dos mesmos. Existem diferentes tipos de fabricantes no mercado, cada um com uma forma específica de fazer o endereçamento. A figura abaixo é um dos modelos, em que o dispositivo possui 8 chaves para endereçamento e o programador define chaves em modo ON ou OFF e compatibiliza com a programação da CPU.



De forma similar, cada entrada e/ou saída de cada um dos cartões também é endereçada, e os endereços são declarados na programação. Da mesma forma que o endereçamento dos módulos, o endereçamento dos bits

2.6 Critérios de escolha e instalação do CLP

Para escolha do programador a ser utilizado, alguns critérios devem ser levados em consideração:

• Número de entradas e saídas a serem utilizadas (e o tipo de sinal

– digital ou analógico), bem como se serão necessários módulos especiais (contadores rápidos ou módulos de rede, por exemplo);

• Quantidade de memória disponível e a possibilidade de expansão; • A velocidade de varredura, se é adequada ao tipo de programa

que se pretende utilizar; • Assistência técnica; • Conhecimento da linguagem de programação do equipamento; • Valor de compra e de manutenção do equipamento; • Facilidade de programação e manuseio; • Disponibilidade de peça sobressalente no mercado.

O CLP normalmente é instalado no quadro elétrico, deve ser observado

se as condições de temperatura e umidade, dentre outras condições ambientais, estão em acordo com as recomendações do fabricante.

Outro aspecto importante na instalação do CLP trata das distâncias mínimas recomendadas para que haja adequada ventilação dos componentes eletrônicos.

O aterramento do CLP deve considerar a equipotencialização de todos os pontos comuns do equipamento, ou seja, todos os pontos de terra devem ser conectados a um único ponto de aterramento.

O dimensionamento do disjuntor de proteção da alimentação das entradas digitais deve ser dimensionado considerando uma absorção aproximada de 15mA por entrada. O dimensionamento das saídas pode ser realizado considerando o somatório dos consumos unitários de cada um dos componentes conectados às saídas.

A tensão de alimentação varia e os fabricantes possuem ampla gama de opções. Em quadros de pequeno porte, para economizar com uso de fontes de alimentação, pode-se utilizar tensões de rede (127Vca ou 220Vca), porém, para quadros maiores, é recomendável a utilização de níveis menores de tensão (24Vcc)



2.7 Programação do CLP

Existem basicamente 3 tipos de linguagem de programação:

• Diagrama de contatos ou Ladder: por se assemelhar aos comandos elétricos, é a normalmente utilizada pelos eletrotécnicos e engenheiros eletricistas.

• Diagrama de blocos, blocos funcionais ou lógica booleana: utiliza blocos similares aos blocos lógicos da eletrônica digital.

• Linguagem de instrução: similar à linguagem utilizada pelos programadores de computadores convencionais.

Nesta apostila trabalharemos com a linguagem de programação Ladder. O programa de um CLP inicia com a definição de hardware, ou seja,

com a quantificação de quantos pontos de entrada e saída serão necessários, bem como o tipo, se digitais ou analógicos.

Imagine que pretendemos automatizar um processo simples composto

por um motor acionado por uma partida direta, em que o contato auxiliar do disjuntor não entraria na programação. Para a automação de uma partida direta será necessário:

• Um botão para ligar o motor (entrada digital) • Um botão para desligar o motor (entrada digital) • Um contator (saída digital)

A parte de hardware desse processo pode ser verificada na figura a

seguir.



A programação a ser inserida no plc será conforme a figura a seguir.

2.8 Sistemas de automação predial

Automação predial e residencial é a tecnologia que estuda a automação de um prédio ou habitação.

Domótica é o termo muitas vezes utilizado para identificar a automação residencial, que deriva do neologismo francês “domotique”, que significa literalmente “casa automática”.

Em relação à instalação tradicional, a instalação domótica possui uma série de vantagens:

• Maior conforto: é possível gerir e controlar os parâmetros da residência à distância, utilizando apenas o celular ou o tablet.

• Maior simplicidade no cabeamento elétrico: o cabeamento entre vários dispositivos acontece por meio de um pequeno cabo que geralmente não é polarizado e, por isso, não comporta erro de cabeamento.

• Maior segurança: é possível controlar todos os movimentos da casa, bem como acionar serviços de segurança previamente contratados.

• Maior versatilidade: permite criar diferentes cenários de iluminação, por exemplo, com apenas um toque na tela.

• Maior economia na gestão da instalação: é possível obter o controle total da energia da habitação, possibilitando uma economia notável no custo da energia elétrica.

Em uma instalação residencial automática, normalmente, existem duas redes. Uma, denominada linha BUS (dois condutores do tipo telefônico – extra baixa tensão), é dedicada ao comando, controle e sinalização. Outra, denominada linha de potência (fase, neutro e terra – tensão da rede), destina-se aos atuadores. A linha BUS transmite o comando, enquanto que a linha de potência recebe o comando.

Um sistema domótico funciona conforme a figura a seguir:



Um sensor, chave ou botão envia uma informação de comando através do cabo BUS, com um protocolo definido. Uma interface capta e traduz a informação enviada (também chamada de telegrama) e endereça ao atuador de destino, que aciona o equipamento a ele conectado.

A rede aqui exemplificada é um sistema do fabricante Siemens, existem vários outros, com diferentes protocolos, inclusive com acionamento via rede, a partir de um dispositivo móvel como um celular ou um tablet, em que uma lâmpada de uma residência pode ser controlada a partir de qualquer lugar do mundo, pela internet.

2.9 Sistemas de automação industrial

Além do CLP, uma série de outros componentes elétricos/eletrônicos compõem o sistema de automação industrial, tais como sensores, IHMs (Interface Humano-Máquina) e sistemas supervisórios.

Tipos de sensores:

• Sensor magnético: é um sensor que é acionado quando entra em contato com um campo magnético.

• Sensor capacitivo: é um sensor que é acionado quando um corpo constituído de material não magnético se aproxima do mesmo, aumentando a sua capacitância. São muito utilizados para medição de nível de água.

• Sensor indutivo: é um sensor que é acionado quando um corpo magnético gera um campo magnético em relação ao mesmo.



• Sensor óptico: é constituído por dois componentes, um emissor e um receptor de luz. Normalmente utiliza-se led para emissor e fototransistores ou fotodiodos para receptor.

• Sensor de pressão ou chave fim-de-curso: é um sensor cujo acionamento é totalmente mecânico, seu contato pode ser NA ou NF.

• Encoders: são dispositivos eletromecânicos que convertem posicionamentos mecânicos em sinais eletrônicos digitais para o sistema de controle.

A IHM é a unidade responsável pela introdução e leitura de dados, é

através dela que o programa é instalado na máquina. Estes componentes possuem um processador próprio, com duas finalidades: poupar tempo de processamento e evitar cabos longos entre o teclado e a CPU do CLP. A figura a seguir mostra um exemplo de IHM, o equipamento foton 3 do fabricante Altus.

Os sistemas supervisórios consistem em programadores que traduzem para a tela de uma ou mais estações de trabalho o funcionamento de todo o sistema programado em tempo real, inclusive com capacidade de comandar os dispositivos e gerar relatórios.

Os sensores enviam sinais para o CLP que, de acordo com o programa

da CPU, acionam atuadores, tais como motores e válvulas solenoides.



3 EXERCÍCIOS

1) A soma dos números hexadecimais 58 e 4B apresenta como resposta:

a) 7C b) EB c) 93 d) A3

2) É um dispositivo que converte uma variável física em uma variável

elétrica. Tem como exemplos: medidores de fluxo, fotocélulas, fotodiodos, etc. O texto dado melhor caracteriza a função de um:

a) atuador b) computador c) transdutor d) conversor

3) No circuito combinacional mostrado na figura abaixo, X2X1X0 representa uma palavra X (X2 sendo o dígito mais significativo) e Y2Y1Y0 representa uma palavra Y (Y2 sendo o dígito mais significativo).

Quando X é igual a Y, a saída z é igual a 1 e, quando X é diferente de Y, a saída z é igual a 0. A expressão que representa a saída z em função das variáveis de entrada é:

a)

b)



c)

d)

4) A respeito das memórias RAM (random-access memory) em um circuito digital, assinale a opção correta.

a) Não permitem a escrita de dados, porque possuem acesso aleatório e randômico.

b) Quanto ao armazenamento, são do tipo estática. c) São utilizadas principalmente para o armazenamento de

programas de sistemas operacionais em computadores. d) São voláteis, pois perdem seus dados armazenados com o

desligamento da alimentação.

5) A figura a seguir mostra um circuito lógico com duas variáveis de entrada (A e B) e uma saída (S). Nesse circuito, S pode ser expressa corretamente por:

a)

b)

c)

d)

6) A figura a seguir apresenta um esquema simplificado de acionamento de motor, com utilização de chave contatora. A respeito desse esquema, pode-se afirmar corretamente que:



a) Para alimentar o motor deve-se acionar a botoeira NA e em seguida a botoeira NF.

b) Para desligar o motor deve-se acionar a botoeira NA. c) A chave S é uma chave NF. d) A chave S pode ser retirada, pois a botoeira NA realiza a mesma

função. e) A chave S é necessária para manter o motor alimentado após o

acionamento da botoeira NA.

7) A figura a seguir apresenta o diagrama elétrico de controle para o acionamento de três máquinas trifásicas, comandadas pelos contatores C1, C2 e C3. As chaves S1 e S2 são do tipo sem retenção. A ação de acionar uma chave significa apertá-la e soltá-la em seguida. Suponha, inicialmente, que os contatores estejam desenergizados e que o operador então aciona a chave S2. Após uma hora, o operador retorna ao quadro de comando e aciona a chave S1. Considerando o funcionamento do sistema em condições normais, após o transitório, o (s):

a) Contator C1 estará desenergizado, mas C2 e C3 estarão energizados.

b) Contatorres C1 e C2 estarão desenergizados, mas C3 estará energizado.

c) Contatores C2 e C3 estarão desenergizados, mas C1 estará energizado.



d) Três contatores estarão energizados. e) Três contatores estarão desenergizados.

8) A figura a seguir apresenta, em linguagem ladder, trecho de um programa de um controlador lógico programável.

Neste caso, pode-se afirmar que:

a) Para habilitar E, é necessário D desabilitado. b) C é condição necessária para habilitar A. c) A e B são habilitados ao mesmo tempo. d) Se F for habilitado, desabilita E. e) Uma habilitação de F é incondicional.

9) A figura a seguir está representando, em linguagem ladder, trecho de um programa de um controlador lógico programável.

É correto afirmar que:

a) A e D são habilitados ao mesmo tempo. b) E é condição necessária para habilitar A. c) Para habilitar D é necessário que C esteja habilitado. d) Se F for desabilitado, desabilitará D.



e) A habilitação de G é temporizada.

10)Considere o circuito a seguir.

A função lógica que representa o funcionamento do circuito de comando é:

a)

b)

c)

d)

e)

11)Um controlador lógico programável (CLP), cujo programa em linguagem ladder é apresentado na figura a seguir, será usado para comandar uma bomba de recalque que abastece um reservatório de água. Com base no programa e nas especificações das entradas, é correto afirmar que a(o):



a) A bomba entrará em operação somente quando os contatores y2 e y3 estiverem ambos fechados.

b) A bomba é tirada de operação, quando se opera no modo automático, pressionando-se e5.

c) A rede 2 do programa ladder implementa o modo automático de operação do sistema.

d) O contato y3 da rede 2 é fechado quando o reservatório de água atinge um nível inferior ao nível mínimo.

e) O contato y1 garante a continuidade do funcionamento da bomba, mesmo após o nível da água estar acima do nível mínimo, quando a bomba opera no modo automático.

12)A figura a seguir mostra os gráficos dos sinais X0 e X1 e o programa de um CLP em linguagem ladder, contendo um temporizador acumulador, onde E representa o sinal de enabe e R, o de reset. A base de tempo do temporizador é de 0,1s. Sabe-se que a bobina de saída Y1 comanda o acendimento de uma lâmpada. Considerando o intervalo de tempo de 100s apresentado nos gráficos e que o temporizador foi inicializado em t=0, durante quantos segundos, aproximadamente, a lâmpada permanecerá acesa?



a) 20. b) 30. c) 50. d) 60. e) 70.

GABARITO

1 D 2 C 3 B 4 D 5 B

6 X 7 X 8 A 9 B 10 D

11 E 12 C 13 14 15

16 17 18 19 20

21 22 23 24 25

26 27 28 29 30

31 32 33 34 35

36 37 38 39 40



REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BONACORSO, Nelso G. NOLL, Valdir. Automação eletropneumática. Editora Érica: 2007. 10 edição. CAPELLI, Alexandre. Automação industrial – Controle do movimento e processos contínuos. Editora Érica: 2008. 2 edição. FRANCHI, Claiton M. CAMARGO, Valter L. A. Controladores lógicos programáveis – Sistemas discretos. Editora Érica: 2012. 2 edição. FRANCHI, Claiton. Acionamentos elétricos. Editora Érica: 2008. 4 edição. GOMES, Bruno S. Controladores Lógicos Programáveis. Editora Senai: 2005. 1 edição. NASCIMENTO, G. Comandos elétricos – Teoria e atividades. Editora Érica: 2011. NATALE, Ferdinando. Automação industrial. Editora Érica: 2007. PRUDENTE, Francesco. Automação predial e residencial: uma introdução. Editora LTC: 2011. 1 edição. PRUDENTE, Francesco. Automação industrial – PLC: programação e instalação. Editora LTC: 2011. SILVEIRA, Paulo R. SANTOS, Winderson E. Automação e controle discreto. Editora Érica: 2012. 9 edição Fotos: acervo próprio. Questões: provas de concurso público para as áreas de eletrotécnica e engenharia elétrica.

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Comandos Elétricos e Automação