MAPA - INFORMÁTICA INDUSTRIAL 2024/51

"A linguagem SFC, conhecida também como Grafcet, é uma linguagem extremamente poderosa, fato que levou a grande maioria dos fabricantes a adotarem-na como opção para a programação de seus CLPs de médio porte" (Parr, 2003 apud Barros, 2021, p. 135).

Fonte: BARROS, T. T. T. Informática industrial. Maringá: UniCesumar, 2021.

A norma IEC 61131-3 (2003) descreve a linguagem SFC como indicada para dividir uma tarefa de controle em partes que podem ser executadas, sequencialmente, ou, paralelamente, enfatizando a importância da linguagem em auxiliar na estruturação de programas para CLPs.

Uma empresa do ramo metalúrgico pretende automatizar uma furadeira de bancada que, até então, opera com comando manual. A automação desse processo deve ser feita utilizando um CLP. A Figura 1 mostra a furadeira, que conta com dois motores, sendo um para acionar a coluna no sentido descendente e ascendente; e outro para acionar a ferramenta de corte da furadeira.

Figura 1- Furadeira automatizada
Fonte: GENTILIN, F. A. Automação industrial. Maringá: UniCesumar, 2020. p. 262.

Funcionamento do processo: Ao pressionar o botão LIGA, se a coluna estiver na posição inicial, verificada pelo sensor “H”, e tiver peça na posição de usinagem (verificado pelo sensor “SP”), o processo de usinagem deve entrar em operação, executando as ações:
- Avanço da coluna descendente.
Esse comportamento deve permanecer até a coluna atingir o sensor intermediário “b1”, em que devem ser executados os acionamentos:
- Avanço da coluna descendente.
- Motor da furadeira no sentido horário.
Ao final da usinagem da peça, verificada pelo sensor “b2”, a coluna deve retornar à posição inicial da seguinte forma:
- Motor da furadeira no sentido anti-horário.
- Contagem de tempo de 3 segundos.
- Avanço da coluna ascendente.

Essa dinâmica deve prevalecer até que a coluna atinja novamente a posição inicial (H). Nesse momento, a furadeira deve desligar e permanecer desligada até que o botão LIGA seja pressionado novamente.

Se pressionado o botão DESLIGA em qualquer etapa do processo, a coluna deve retornar à posição inicial (H) da seguinte forma:
- Motor da furadeira no sentido anti-horário.
- Contagem de tempo de 3 segundos.
- Avanço da coluna ascendente.

Caso pressionado o botão EMERGÊNCIA, o processo deve interromper seu funcionamento imediatamente. Se solto este botão, o sistema de controle deve reiniciar de onde parou.

QUESTÕES

1.a) De acordo com a descrição do processo, descreva quais serão as entradas e saídas do sistema proposto.

1.b) Apresente o diagrama com linguagem SFC para o funcionamento do processo de automação da furadeira.

1.c) Descreva o que ocorre em cada etapa do diagrama apresentado.

FASE 2 – Programação Semáforo: "A linguagem ladder é uma das linguagens de programação de CLPs mais utilizada, principalmente pelo fato de possuir grande semelhança com os diagramas elétricos industriais e por ser desenvolvida a partir de símbolos gráficos de fácil compreensão para os profissionais que dominavam o controle lógico a relé" (Petruzella, 2014, p. 76).

Fonte: PETRUZELLA, F. D. Controladores lógicos programáveis. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.

O termo ladder vem da mesma palavra em inglês, que significa escada, e o diagrama gráfico gerado, por sua vez, possui o formato de uma escada; na qual, as laterais correspondem aos barramentos de alimentação e nos degraus estão os elementos como contatos e bobinas. Ao fazer a programação em ladder, deve-se analisar algumas especificidades, considerando 5 fases para a correta programação utilizando esta linguagem:

1. Listar as entradas e saídas do sistema e introduzir os comentários associados. Por exemplo: sensores, botoeiras de acionamento etc.
2. Listar as funções de automatismo a efetuar: contagem, temporização, programação diária etc.
3. Realizar cada função, levando em conta os dados de entrada e saída junto aos parâmetros de regulação.
4. Comentar cada função, indicando o que é feito para facilitar o entendimento do processo e análise de erros.

Funcionamento: Um semáforo é acionado por uma chave seletora que deve estar ativa para o funcionamento do sistema. Quando acionado, a luz vermelha fica ativa por 10 segundos; em seguida, a luz verde por 5 segundos e, na sequência, a amarela por 2 segundos, retornando à luz vermelha, e repete-se o ciclo.

QUESTÕES

2.a) Utilize o software ZélioSoft para programar, em linguagem ladder, a operação do semáforo, conforme funcionamento descrito acima(anexar imagens do programa).
2.b) Apresente as entradas, saídas e funções de automatismo utilizadas no programa apresentado.
2.c) Qual o tipo de temporizador utilizado na programação? Descreva seu funcionamento.
2.d) Utilize a bancada de instalações elétricas industriais no Laboratório Prático Integrado (LPI) para verificar o funcionamento do sistema apresentado. A ligação elétrica do CLP deve ser feita conforme esquemático apresentado a seguir. Anexar fotos comprobratórias:

i. Bancada com as conexões feitas, conforme o esquemático.
ii. Visor do CLP no modo execução, após carregamento do programa.
iii. Cada uma das lâmpadas do semáforo acesas.

Obs.: nas fotos comprobatórias deverá conter o RA, data de realização em laboratório e assinatura do aluno (pode ser feito utilizando uma folha de papel). 

Figura 2- Diagrama para implementação na bancada
Fonte: Roteiro Experimental: Implementação de Rotinas de Processos Industriais - Unicesumar (p. 22).

 

 

 

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ATIVIDADE 1 DE MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES - 2024/51

Os microcontroladores processam os dados realizando cálculos matemáticos que dependem de tecnologia capaz de produzir resultados em frações de segundo, reunindo dados e instruções que podem ser utilizados para realizar tarefas de maneira automática. Assim como em um sistema de freios ABS, em que a resposta deve ser rápida o suficiente para desacelerar o veículo antes mesmo que ocorra o travamento das rodas, ou evitar danos ao conversor chaveado quando um curto-circuito é identificado em sua saída. O processamento realizado pelos microcontroladores realiza cálculos que podem ser comparados com valores de referência e permitem o controle de processos e o funcionamento dos equipamentos modernos que nos rodeiam nos dias de hoje.

Com base nos recursos de processamento dos microcontroladores, demonstre como funciona a ULA de um microcontrolador.

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MAPA - INTRODUÇÃO À ENGENHARIA 51/2024

A história do chocolate remonta ao descobrimento da América, quando Cristóvão Colombo apresentou sementes de cacau à corte espanhola. No Brasil, as sementes de cacau chegaram em 1746, impulsionando as lavouras cacaueiras na Bahia. A região ficou conhecida pelos “coronéis do cacau”. Durante boa parte do século XIX, o chocolate continuou a ser consumido exclusivamente na forma líquida – mas a partir de 1861 passou a ser vendido na forma sólida, acondicionado em caixas com formato de coração. Apenas em 1876, na Suíça, o chocolatier Daniel Peter desenvolveu a técnica de adição de leite ao chocolate, criando o produto final que consumimos até hoje. Uma indústria de chocolates planeja ampliação com a instalação de uma nova filial. A empresa enfrentou desafios no fluxo de produção e comunicação entre os departamentos, por isso decidiu contratar uma equipe de consultoria para realizar o projeto completo da nova filial. Você faz parte desta equipe de consultoria e, para isso, auxiliará em algumas etapas:

Etapa 1) Para realizar a divisão de tarefas para o projeto inicial, você designará 7 frentes de trabalho, cada uma dedicada a uma engenharia. Descreva as 7 divisões, quais engenheiros serão responsáveis e qual a responsabilidade respectiva de cada divisão (Exemplo: engenharia civil, elétrica, de alimentos, química, de produção, mecânica, ambiental, de segurança do trabalho, de controle e automação, entre outras).

Etapa 2) Considere que a fábrica de chocolates nova receberá 3 tipos diferentes de cacau. Cada uma passa por um processo de separação, no qual uma porcentagem de impurezas é retirada. Após a retirada de impurezas de cada tipo de cacau, todos são misturados e, então, é adicionado amendoim. Para tal processo, temos os seguintes dados:

Cacau Tipo A: a fábrica receberá 1,2 ton/dia e devem ser retirados 8% de impurezas.
Cacau Tipo B: a fábrica receberá 1,0 ton/dia e devem ser retirados 10% de impurezas.
Cacau Tipo C: a fábrica receberá 800 kg/dia e devem ser retirados 12% de impurezas.
Amendoim: adição de 500 kg/dia.

a) Faça um fluxograma (desenho) simplificado do processo de mistura do chocolate, conforme descrito.
b) Calcule quantas ton/dia de barras serão produzidas

Etapa 3) Você quer se destacar dentro de sua equipe e, por isso, ao final da consultoria, também realiza a sugestão de uma melhoria inovadora para a empresa. Assim, descreva detalhadamente sua sugestão inovadora para a nova filial da indústria de chocolate, que pode ser relacionada na área ambiental, de produção, de produto, pesquisa, tecnologia, entre outras (área que você quiser ou achar melhor).

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DETERMINE A ENERGIA POTENCIAL...

Determine a energia potencial elétrica presente no ponto P, admita: Q= 10 ^-6, ED= 0,7 m e o meio é o vácuo. Durante um período de 10 minutos, uma corrente elétrica de 9ª atravessa um fio, quantos coulombs e quantos elétrons passam pela sessão reta do fio.

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DURANTE A TEMPESTADE...

Durante uma tempestade com a ocorrência de uma descarga de retorno de um relâmpago típico, uma corrente de 95 MA é mantida por um período de 35 mS. Qual é o valor da carga transferida?

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AV1 - Engenharia, Ciência e Tecnologia [RESOLVIDA]

[1] O sistema CONFEA/CREA enuncia as condutas esperadas para a boa prática da Engenharia. O objetivo do CONFEA é controlar o exercício da engenharia no Brasil, assim como as atribuições e áreas de atuação dos engenheiros. Sobre o sistema CONFEA/CREA pode-se afirmar que:

    a) Segundo o CONFEA, a emissão de ART somente é possível com o registro do profissional no estado onde o profissional está devidamente atuando, independente de onde este reside, ou da sede da empresa para a qual este trabalha.
    b) O CONFEA possui atribuições para legislar através de Resoluções e Decisões, possuindo caráter de lei. Uma das resoluções mais conhecidas refere-se à ART, que define legalmente a responsabilidade técnica em função da atividade profissional. O CONFEA é o responsável por gerir e auditar as ARTs.
    c) CREA (Conselho Regional de Engenharia e Agronomia) complementa o sistema do CONFEA, porém na esfera estadual. Assim o CREA fiscaliza a atividade profissional de engenharia desenvolvida pelos profissionais oriundos do seu estado.
    d) A fiscalização cabe aos fiscais do CONFEA que avaliam a regularidade do exercício profissional, tanto em empresas privadas como públicas, averiguando o cumprimento das responsabilidades técnicas das atividades vigentes.
    e) Dentre as diversas atribuições do sistema CONFEA, pode-se citar a de fiscalização do exercício da profissão e a de realização do registro profissional de Engenheiros e Agrônomos em todo o território nacional.

[2] Para a garantia da sustentabilidade das edificações, a busca por certificações tem-se intensificado nos últimos anos. Entre as metodologias de avaliação existentes, destaca-se o uso do LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) e, no Brasil, da Alta Qualidade Ambiental (AQUA). Assinale a alternativa correta a respeito dos programas de certificação ambiental para projetos.

    a) A certificação PROCEL - é um programa de governo, coordenado pelo Ministério de Minas e Energia, e executado pela Eletrobrás. Foca na eficiência energética e no consumo de energia, aplicável à diversos segmentos da construção civil.
    b) O termo LEED significa em português “Liderança em energia e design ambiental”. É uma certificação de renome internacional, cujos profissionais são habilitados através de exame de proficiência, podendo atuar em projetos com esse selo pelo mundo, uma vez certificados.
    c) O PBE Edifica é um sistema de certificação que foi adaptado para a realidade da construção civil brasileira e se aplica a empreendimentos novos, associado a um planejamento de gestão na construção. A certificação é concedida a partir de auditorias que são realizadas nas fases de concepção, projeto e construção.
    d) Para a garantia da sustentabilidade das edificações, a busca por certificações tem-se intensificado nos últimos anos. Entre as metodologias de avaliação existentes, destaca-se o uso do selo do INMETRO e o PROCEL.
    e) A eficiência energética de edificações tem sido considerada como princípio básico na concepção de projetos e elaboração de especificações. A etiquetagem de edificações proporciona a eficiência requerida em diversos níveis, conforme estabelecido pelo Aqua-HQE.

[3] A atuação do profissional da engenharia sempre terá como pauta a discussão do pilar da ética profissional. Isso se deve pelo fato das decisões estarem intimamente relacionadas com a segurança dos cidadãos atendidos pelos serviços de engenharia. O Código de ética profissional da engenharia tem na resolução nº 1.002/2002 (CONFEA, 2002), 14 artigos éticos e as condutas necessárias à boa e honesta prática das profissões de engenharia, sendo válidos para os profissionais de qualquer nível de formação, modalidade e especialidade, podendo haver no caso das modalidades e especialidades,preceitos próprios de conduta em função das peculiaridades de cada área. A respeito do que esses artigos estabelece, julgue como Verdadeira (V) ou Falsa (F), cada uma das afirmativas a seguir:

(   ) Através do conhecimento técnico, científico e artístico promover o desenvolvimento harmônico do ser humano e a melhoria da sua qualidade de vida, através do uso da prática tecnológica.
(   ) Aborda a questão da performance na prática profissional, que deve ser ágil, integrada e pontual, no cumprimento pleno e competente dos compromissos profissionais,
(   ) Utilização de técnicas adequadas, que assegurem os resultados e qualidade satisfatórios, levando em conta sempre a segurança dos procedimentos, o desenvolvimento sustentável, tanto no ambiente natural como construído, sem promover risco às pessoas, a seus bens e a seus valores.
(   ) Promover o relacionamento honesto e justo de forma progressista, com igualdade de tratamento entre profissionais e lealdade na competição, estando habilitado para a prática profissional todos aqueles devidamente qualificados para a função.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.

    a) V - V - F - V.
    b) V - V - F - F.
    c) F - V - F - V.
    d) V - F - F - V.
    e) V - F - V - V.
   
[4] A forma com que conduzimos o raciocínio nos leva a construir conhecimento. Veja o seguinte raciocínio:

Tenho visto muitos cisnes e eles eram todos brancos. Portanto, todos os cisnes são brancos.

Este exemplo de raciocínio indica um processo:

    a) comparativo dedutivo.
    b) elaborativo.
    c) comparativo.
    d) indutivo.
    e) dedutivo.

[5] O termo raciocínio é ato pelo qual se chega a uma nova verdade, partindo do princípio de verdades já conhecidas. Tomando como referência a cientificidade do conhecimento, julgue as afirmativas a seguir em (V) Verdadeiras ou (F) Falsas.

(    ) O raciocínio "Médias, normalmente, mais escondem do que revelam. Não podemos supor, por exemplo, que todas as áreas pobres da cidade têm as mesmas condições de saneamento e acesso à água." é um exemplo de pensamento indutivo.
(  ) O raciocínio dedutivo é uma argumentação na qual, a partir de dados singulares suficientemente enumerados, inferimos uma verdade universal.
(    ) O raciocínio indutivo começa com uma ou mais premissas e tenta generalizar a partir delas o que é verdade em alguns casos, o que é provável que seja verdade em geral.
(    ) “Todos os homens são mortais. Sócrates é um homem. Portanto, Sócrates é mortal…” é um exemplo de raciocínio indutivo.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA.

    a) V - F - V - F.
    b) F - F - V - F.
    c) V - V - F - F.
    d) F - V - V - F.
    e) V - F - F - V.

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