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NOME: RA:
QUESTÃO 1

M.A.P.A. – INFORMÁTICA INDUSTRIAL
Olá, aluno(a)!
Seja bem-vindo(a) a nossa atividade M.A.P.A. da disciplina de INFORMÁTICA INDUSTRIAL.
A presente atividade encontra-se dividida em duas etapas, nas quais você terá que utilizar
seus conhecimentos para resolver os problemas propostos.
Desejo a você, caro(a) aluno(a), um excelente trabalho!
Professor Eng. Rodrigo de Oliveira Cavalcanti
INSTRUÇÕES
Este é um trabalho INDIVIDUAL.
As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo de Resposta MAPA
disponibilizado em MATERIAL DA DISCIPLINA. Sobre o seu preenchimento, é necessário o
cumprimento das seguintes diretrizes:
- Não serão aceitas respostas que constam apenas o resultado numérico, sem que seja
demonstrado o raciocínio que o levou a encontrar aquela resposta.
- Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder os questionários
deve ser citada ao final da questão.
- O Modelo de Resposta MAPA pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo,
desde que siga a sua estrutura.
- Após inteiramente respondido, o arquivo deve ser enviado para correção em formato de
arquivo DOC / DOCX ou PDF, aqui no final dessa página, no campo destinado a envio de
arquivo. Toda e qualquer outra forma de entrega deste Modelo de Resposta MAPA não é
considerada.
A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação, então preencha tudo com
cuidado, explique o que está fazendo, responda as perguntas e mostre sempre o passo a
passo das resoluções e deduções. Quanto mais completo seu trabalho, melhor!
Problemas frequentes a evitar:
- Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento do envio.
- Se você usa OPEN OFFICE ou MAC transforme o arquivo em PDF para evitar
incompatibilidades.
- Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois uma vez
finalizado você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique no link
gerado da sua atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo
entregue.
Sobre plágio e outras regras:
- Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados.
- Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que você tenha
sido o autor.
A equipe de mediação está a sua disposição para o atendimento das dúvidas por meio do
“Fale com o Mediador” em seu Studeo. Aproveite essa ferramenta!
No projeto de sistemas automatizados é sempre importante levar em consideração as
características dinâmicas do processo para buscar otimizá-lo. Um exemplo de otimização
que pode ser feito em sistemas lento e de baixa volatilidade é utilizar períodos de tempo
espaçados na casa de segundos ou minutos para realizar a leitura das suas variáveis, o
que acarreta a liberação do tempo de processamento da máquina para outras tarefas.
Também é de suma importância estar atento quanto à precisão de leitura dos sensores,
uma vez que todo o processo pode ser arruinado por causa de uma leitura errada.
Diversas técnicas são utilizadas para melhorar a precisão das leituras dos sensores, sendo
uma delas a utilização da média aritmética das leituras, diminuindo assim o ruído entre as
amostras do sensor.
Para exercitar seus conhecimentos, faça a automação do controle de temperatura de uma
estufa, levando em consideração que a temperatura estará sempre entre 0 e 100% do
valor do range do sensor; que o range da entrada analógica é de 0-1023; que não há
necessidade de monitoramento em tempo real, por isso as leituras analógicas do sensor
serão espaçadas e uma média aritmética aplicada nas leituras; e que o sistema precisará
de um controle PID, sintonizado pelo primeiro método de Ziegler-Nichols, com tempo
morto de 1 segundo, valor de estabilização em malha aberta de 20% e constante de
tempo de 5 segundos.
Você deverá entregar:
1)Uma tela de IHM com:
1.1)Campo editável para configuração da quantidade de amostras para o cálculo da
média.
1.2)Campo editável para configuração do tempo amostral entre as médias.
1.3)Campos editáveis para configuração das variáveis do controlador PID, sendo elas:
setpoint, ganho proporcional, tempo integral e tempo derivativo.
1.4)Mostrador “analógico” para a variável de entrada, de 0 a 100%.
1.5)Mostrador “analógico” para a variável de saída do PID, de 0 a 100%.
1.6)Botões Liga, Reset PID e PID Manual.
2)Programa em Ladder seguindo as lógicas:
2.1)A máquina só começa após uma borda de descida no botão LIGA.
2.2)A cada intervalo de tempo estipulado pela IHM, o programa fará a quantidade
configurada de leituras analógicas e calculará a média aritmética das leituras. Em outras
palavras, passado o intervalo de tempo estipulado, o programa fará rapidamente a
quantidade de leituras analógicas configurada e calculará sua média aritmética.
2.3)Deverá ocorrer um escalonamento do valor da média para um valor entre percentual,
de 0 a 100%.
2.4)O bloco PID receberá o valor escalonado da média em sua entrada, e fará atualizações
apenas em um intervalo de tempo igual ao das leituras analógicas.
2.5)A saída do bloco PID deve ser escalonada para um valor analógico de 0 a 1023.

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  • 3. Sobre plágio e outras regras: - Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados. - Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que você tenha sido o autor. A equipe de mediação está a sua disposição para o atendimento das dúvidas por meio do “Fale com o Mediador” em seu Studeo. Aproveite essa ferramenta! No projeto de sistemas automatizados é sempre importante levar em consideração as características dinâmicas do processo para buscar otimizá-lo. Um exemplo de otimização que pode ser feito em sistemas lento e de baixa volatilidade é utilizar períodos de tempo espaçados na casa de segundos ou minutos para realizar a leitura das suas variáveis, o que acarreta a liberação do tempo de processamento da máquina para outras tarefas. Também é de suma importância estar atento quanto à precisão de leitura dos sensores, uma vez que todo o processo pode ser arruinado por causa de uma leitura errada. Diversas técnicas são utilizadas para melhorar a precisão das leituras dos sensores, sendo uma delas a utilização da média aritmética das leituras, diminuindo assim o ruído entre as amostras do sensor. Para exercitar seus conhecimentos, faça a automação do controle de temperatura de uma estufa, levando em consideração que a temperatura estará sempre entre 0 e 100% do valor do range do sensor; que o range da entrada analógica é de 0-1023; que não há necessidade de monitoramento em tempo real, por isso as leituras analógicas do sensor serão espaçadas e uma média aritmética aplicada nas leituras; e que o sistema precisará de um controle PID, sintonizado pelo primeiro método de Ziegler-Nichols, com tempo morto de 1 segundo, valor de estabilização em malha aberta de 20% e constante de tempo de 5 segundos. Você deverá entregar: 1)Uma tela de IHM com: 1.1)Campo editável para configuração da quantidade de amostras para o cálculo da média. 1.2)Campo editável para configuração do tempo amostral entre as médias. 1.3)Campos editáveis para configuração das variáveis do controlador PID, sendo elas: setpoint, ganho proporcional, tempo integral e tempo derivativo. 1.4)Mostrador “analógico” para a variável de entrada, de 0 a 100%. 1.5)Mostrador “analógico” para a variável de saída do PID, de 0 a 100%. 1.6)Botões Liga, Reset PID e PID Manual. 2)Programa em Ladder seguindo as lógicas: 2.1)A máquina só começa após uma borda de descida no botão LIGA. 2.2)A cada intervalo de tempo estipulado pela IHM, o programa fará a quantidade configurada de leituras analógicas e calculará a média aritmética das leituras. Em outras palavras, passado o intervalo de tempo estipulado, o programa fará rapidamente a quantidade de leituras analógicas configurada e calculará sua média aritmética. 2.3)Deverá ocorrer um escalonamento do valor da média para um valor entre percentual, de 0 a 100%. 2.4)O bloco PID receberá o valor escalonado da média em sua entrada, e fará atualizações
  • 4. apenas em um intervalo de tempo igual ao das leituras analógicas. 2.5)A saída do bloco PID deve ser escalonada para um valor analógico de 0 a 1023.