instalações elétricas_comandos elétricos e automação (etapa 3)

APOSTILA DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

Delirose Ramos Página 1

E.T.E. João Luiz do Nascimento

Disciplina: Instalações elétricas

Professora: Delirose Ramos

Etapa 3 – 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


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


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:

= 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:

= 40 + 6 + 0,375

= 46,375

Conversão de decimal em octal:

77 (base 10) = 115 (base 8)

Conversão de hexadecimal em decimal:

= 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.

instalações elétricas_comandos elétricos e automação (etapa 3)

Documents