Na Figura 13(a) é ilustrado o circuito representativo de um sensor de pressão piezorresistivo em configuração de ponte de Wheatstone, enquanto que na Figura 13(b) é mostrado um gráfico contendo a curva de calibração experimental da tensão diferencial V12 em função da pressão aplicada. Deseja-se projetar um estágio de condicionamento utilizando um amplificador de instrumentação, de modo que a tensão de saída seja ajustada para a faixa de [0 a 5] V, correspondente ao fundo de escala de 300 mbar. Considere que cada resistor da ponte possui valor nominal R = 200 Ω, que a variação máxima de resistência é ∆R = 1 Ω e que a ponte é alimentada por V_cc = 12 V. A tensão de saída do amplificador é dada por V_o = 0,1V12(1+R_G2/R_G1) e a relação entre o ganho e alguns valores dos resistores R_G2 e R_G1 é apresentada no quadro da Figura 13(c).

Figura 13 – (a) Circuito representativo do sensor de pressão piezorresistivo; (b) Gráfico de calibração; (c) Quadro com a relação entre o ganho e os valores dos resistores. 

Com base na Figura 13 e nas informações apresentadas, assinale a alternativa correta.

Durante uma atividade prática de Controladores Lógicos Programáveis (CLPs), o professor propõe aos estudantes a modernização da linha automatizada de envase apresentada na Figura 1, com o objetivo de discutir a expansão da arquitetura de um CLP modular e sua integração com dispositivos de automação industrial.

O CLP da bancada didática está equipado apenas com módulos de entradas e saídas digitais, utilizados no controle da válvula solenoide e do motor da esteira. Entretanto, sua arquitetura permite a instalação de módulos adicionais de entradas e saídas, analógicos ou digitais, bem como de interfaces de comunicação compatíveis com a Unidade Central de Processamento (CPU), sem a necessidade de substituí-la.

Para a atividade, os estudantes deverão especificar os recursos necessários para que a modernização da linha atenda simultaneamente aos seguintes requisitos:

● monitorar continuamente o nível do reservatório por meio de um transmissor com sinal de saída analógico de 4–20 mA;

● permitir o ajuste contínuo da velocidade da esteira por meio de um inversor de frequência comandado pelo CLP, utilizando uma interface de comunicação compatível com o padrão físico RS-485;

● disponibilizar informações de produção e operação para um sistema supervisório, sendo a comunicação entre o CLP e o sistema supervisório realizada por meio de uma interface de comunicação compatível com o padrão físico Ethernet.

Com base nas informações da atividade e na arquitetura dos Controladores Lógicos Programáveis (CLPs), assinale a alternativa que apresenta uma solução adequada para atender aos requisitos descritos.

Um profissional da área de automação industrial foi acionado para escolher encoders incrementais angulares ópticos para uma aplicação em manipuladores robóticos. Os encoders selecionados pelo profissional possuem discos construídos de tal forma que geram sinais pulsados defasados de 90º e com frequência dos pulsos, em Hz, dada por f. Adicionalmente, apresentam um disco que gera um pulso por revolução, com o objetivo de sincronização e homing. Durante o processo de seleção dos dispositivos, o profissional de automação se deparou com diferentes modelos que apresentavam diferentes números de pulsos por rotação (PPR). Considerando as características dos encoders selecionados pelo profissional, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma a seguir e assinale a alternativa com a sequência correta.
(  ) Se um encoder possui um disco com 300 estrias, então a leitura de um pulso proveniente desse disco corresponde a um intervalo angular de 1º.
(  ) Se f for calculado como 7,2 kHz e um encoder possui PPR = 360, então o valor absoluto da velocidade angular do disco é de 1200 RPM.
(  ) Após sincronização, a quantidade de pulsos oriundos de um encoder contados por um CLP foi de 72. Se PPR = 720, o valor absoluto do intervalo angular estimado é de 60º.
(  ) Nos encoders incrementais angulares ópticos, a defasagem de 90º entre os pulsos do encoder serve para identificar a posição angular absoluta.
(  ) Ainda que a alimentação do encoder incremental seja interrompida, é possível identificar a informação de posição angular original após o restabelecimento da alimentação.

Antes da popularização das telas sensíveis ao toque, a operação e a sinalização das máquinas eram realizadas por meio de botões, chaves, indicadores luminosos e outros dispositivos de controle discreto. Ainda hoje, diversos desses dispositivos continuam sendo empregados como interfaces discretas na comunicação entre o operador e o equipamento. Sobre esses dispositivos, assinale a alternativa correta. 

Um conversor digital/analógico de 8 bits, utilizado em um CLP, apresenta uma faixa de saída caracterizada pelo intervalo de 0 a 10V, sendo que a palavra binária 11111111₂ (255 em decimal) está associada com 10 V. Considerando os dados apresentados, qual é, aproximadamente, a resolução desse conversor e qual é o valor de tensão correspondente à palavra 00100000₂? 

Um engenheiro de controle e automação empregou o seguinte circuito como parte de um sistema de condicionamento de sinais de um sensor, cujas saídas são definidas por V1 e V2. O engenheiro decidiu adotar que R1 = R2 = R3 e implementou Rg por meio de um potenciômetro para ajustes do sinal de saída Vo realizado em testes de campo. 
                       

Com base nessas informações, é correto afirmar que 

Um sistema de automação de um processo industrial apresenta os seguintes elementos: duas válvulas, V1 e V2, que possuem sensores de fim de curso conectados com um CLP, sendo que os sensores apresentam nível lógico 1 quando as válvulas estão totalmente abertas e nível lógico 0 em caso contrário; dois interruptores térmicos, S1 e S2, sendo que o interruptor S1 apresenta nível lógico 0 quando a temperatura é maior que Tmax; e nível lógico 1 em caso contrário. O interruptor S2 apresenta nível lógico 0 quando a temperatura é menor que Tmin e nível lógico 1 em caso contrário. O sistema conta ainda com duas bombas, B1 e B2. A seguir, um excerto de um programa em Ladder contido em CLP responsável por realizar o controle do processo: 

Com base nessas informações, assinale a alternativa que descreve a operação do sistema. 

Um sistema de monitoramento das correntes de estator de um motor trifásico que opera com frequência de 60 Hz é utilizado para realizar o controle em malha fechada de velocidade desse motor. O sensor de corrente utilizado fornece um sinal analógico com componentes de frequência que podem chegar a 40 kHz. O sinal de corrente é capturado por um sistema de aquisição de dados com frequência de amostragem de 20 kHz. Após a implementação, o engenheiro responsável pelo projeto do sistema de controle dos motores percebeu que o sinal digitalizado, representativo das correntes do motor, apresentava frequências que não correspondiam ao comportamento real das correntes do motor. Ao analisar o problema, concluiu-se que o erro estava relacionado ao fenômeno de aliasing. Com base na situação apresentada e nos princípios de condicionamento de sinais, assinale a alternativa que apresenta a solução tecnicamente mais adequada para evitar o problema observado. 

Os relés, contatores e acionadores são dispositivos utilizados na automação industrial. A respeito desses dispositivos, assinale a alternativa correta. 

Em painéis de automação, componentes semicondutores (microcontroladores, MOSFETs) são sensíveis a ESD e à umidade. Qual boa prática de armazenamento/mitigação é correta?

Em um sistema de automação industrial, um transmissor de nível mede de 0,0 a 5,0 m e envia ao CLP um sinal analógico de 4–20 mA. Esse sinal é convertido internamente em tensão e lido por um conversor analógico-digital (CAD) de 12 bits, configurado para representar exatamente a faixa útil do transmissor. O sistema foi ajustado de modo que:
• 4 mA corresponde a 0,0 m.
•  20 mA corresponde a 5,0 m.
•  O CAD utiliza todos os níveis disponíveis para essa faixa.
• Desprezam-se erros de linearidade, offset, ganho e ruídos, considerando apenas a limitação de resolução.
Durante um ensaio, deseja-se avaliar se esse sistema é capaz de distinguir variações muito pequenas de nível no reservatório para fins de controle fino. Com base nessas informações, assinale a alternativa correta sobre a resolução do sistema de digitalização e sua implicação prática na automação. 

Em uma linha de produção, um sensor de pressão precisou ser realocado para um ponto a 120 m do painel de controle (CLP). O trajeto do cabo passa próximo a inversores de frequência e contatores, em um ambiente com alto ruído eletromagnético. O engenheiro de automação está avaliando duas opções de interface analógica com o CLP:
• Opção A: transmissor 2 fios em 4–20 mA alimentado em 24 Vcc, com leitura no CLP via resistor shunt de 250 Ω (convertendo corrente em tensão). 
• Opção B: sensor com saída 0–10 V (3 fios), lida diretamente por uma entrada analógica de tensão do CLP.
Considere para a análise: 
• Resistência elétrica do cabo (ida + volta) ≈ 12 Ω no total (no percurso). 
• Corrente do loop na Opção A varia de 4 mA (0%) a 20 mA (100%).
•  O CLP na Opção A mede a tensão no shunt de 250 Ω. 
•  Na Opção B, o sensor tenta impor 0–10 V no borne de entrada do CLP referenciado ao comum.
Com base no apresentado, assinale a alternativa correta sobre o comportamento dos sinais 4–20 mA e 0–10 V nesse cenário (distância + ruído), considerando também o shunt de 250 Ω na entrada do CLP. 

Durante a configuração de uma bancada de automação com Controlador Lógico Programável (CLP), módulo de entradas analógicas e Interface Homem-Máquina (IHM), um técnico precisa validar algumas afirmações feitas por alunos durante a aula prática. Com base nos conceitos de arquitetura de CLPs e integração com IHM, analise a sentença abaixo:
Em módulos de entrada analógica de CLPs, sinais contínuos como 0–10 V ou 4–20 mA são convertidos por um conversor A/D em valores numéricos que o processador passa a tratar internamente, muitas vezes em faixas inteiras como 0 a 32767, dependendo da resolução e do fabricante (1ª parte). A IHM pode trocar dados com o CLP por meio de protocolos de comunicação industrial, permitindo ler e também escrever variáveis de memória, desde que isso esteja previsto na configuração do sistema e nas permissões definidas no projeto (2ª parte). O endereçamento de entradas e saídas em CLPs segue um padrão fixo e universal entre fabricantes, de modo que a mesma convenção de memória e notação pode ser aplicada indistintamente a qualquer marca (3ª parte).
Quais partes estão corretas? 

Um técnico de automação está realizando a manutenção em uma fonte de alimentação linear de 24 Vcc que alimenta sensores ultrassônicos. Ao conectar o osciloscópio na saída da ponte retificadora de onda completa (4 diodos), ele observa um sinal pulsante com frequência de 120 Hz. Para que essa tensão possa alimentar os sensores sem causar erros de leitura, é necessário conectar um capacitor eletrolítico de alta capacitância em paralelo com a saída da ponte. Nesse circuito, qual é a função primordial desse componente? 

Em lógica digital e sistemas de controle, portas lógicas são usadas para processar sinais binários e implementar funções booleanas. A porta AND é uma das operações básicas que combina múltiplas entradas para produzir uma saída. O operador lógico AND resulta em 1 (verdadeiro) quando:

Em eletrônica analógica, o amplificador operacional (op-amp) é um componente fundamental para condicionamento e processamento de sinais. Para simplificar a análise de circuitos, costuma-se considerar o amplificador operacional ideal, cujas características teóricas facilitam cálculos e projeto. Um amplificador operacional ideal possui: 

Durante uma tarefa de inspeção dos sistemas de medição de umidade e temperatura de uma fábrica, o técnico responsável notou que um resistor da fonte de alimentação de um equipamento estava com temperatura elevada. Ao verificar as especificações do componente, identificou que se tratava de um resistor de 10 kΩ / ½ W. Sabendo que as medidas de tensão e de corrente no resistor foram, respectivamente, de 5V e 100 mA. Marque a opção com a especificação do resistor adequado para efetuar a substituição que corrija o problema de superaquecimento do resistor. 

O esquema apresentado a seguir é de um circuito RLC série com frequência central de ressonância em 100 kHz.

Observe os valores apresentados no esquema e determine impedância total do circuito.