Questões de Engenharia Eletrônica

Supondo-se que um engenheiro esteja diante de uma possibilidade de manter a lucratividade de sua empresa, por meio da elaboração de um projeto que envolva a utilização de solda Pb-Sb, na soldagem dos componentes eletrônicos nas placas de circuitos impressos. Tendo em vista que a solda de Ag (prata) minora os impactos ambientais, apesar de ter custo muito mais elevado, qual das opções abaixo o engenheiro deve selecionar:

• A. Manter o uso do Pb-Sb, visto que o engenheiro eletrônico não é especializado em meio ambiente e, assim, não pode ser responsabilidade por isso.
• B. Manter a solda de Pb-Sb, já que no almoxarifado da fábrica há muita solda desse tipo e o engenheiro deve “vestir a camisa da empresa em que trabalha”.
• C. Substituir pela solda de Ag, que reduz o impacto ambiental apesar de diminuir a lucratividade.
• D. Manter o uso da solda de Pb-Sb porque a equação custo x impacto ambiental deve ser considerada pelo engenheiro, quando a situação financeira da empresa estiver difícil.
• E. Optar por não implementar a montagem dos circuitos impressos, aconselhando o gerente a comprá-los no exterior, mesmo porque são mais baratos, uma vez que, no exterior, é usada a solda de Pb-Sb.

Considere a planta industrial apresentada na figura 01, a qual se refere a um sistema de geração de energia elétrica. O engenheiro responsável pela planta citada deve conhecer a simbologia/codificação padronizada pela ISA (Systems and Automation Society), sendo assim assinale a alternativa correta:

• A. a codificação FIC representa um controlador e indicador de frequência.
• B. a codificação FT representa um transmissor de vazão.
• C. a codificação TT representa um temporizador de temperatura.
• D. a codificação ST representa um sensor de torque.

Os instrumentos transmissores de pressão podem ser classificados em pneumáticos e eletrônicos. Os transmissores eletrônicos de pressão utilizam um elemento primário mecânico elástico, combinado com um transdutor elétrico, que gera um sinal elétrico padronizado, correspondente à pressão medida (BEGA et al., 2006). Considere os transmissores eletrônicos de Pressão Tipo Capacitivos e assinale a alternativa correta quanto ao seu funcionamento:

• A. baseado na variação do coeficiente elástico das placas do capacitor em consequência da aplicação de pressão.
• B. baseado na variação de capacitância que se introduz em um capacitor quando se desloca ambas as placas em consequência de aplicação de pressão.
• C. baseado na variação de capacitância que se introduz em um capacitor quando se desloca uma de suas placas em consequência de aplicação de pressão.
• D. baseado na variação da densidade de campo que se introduz em um capacitor quando se desloca uma de suas placas em consequência de aplicação de pressão.

Os medidores volumétricos são essencialmente destinados à medição de volumes, em litros ou metros cúbicos, ao invés de vazão, em litros por minuto ou metros cúbicos por hora. A vazão pode ser calculada por meio de dispositivos auxiliares mecânicos ou eletrônicos, derivando matematicamente o volume no tempo. Existem diferentes tipos de realização construtiva de medidores volumétricos, dependendo do fluído a ser medido, mas o princípio geral de funcionamento consiste em forçar o líquido a ser medido a passar por câmaras de volume conhecido. É possível caracterizar três fases, que ocorrem de forma contínua durante a mensuração, assim assinale a alternativa que não corresponde a uma dessas três fases (BEGA et al., 2006):

• A. a fase de filtragem, na qual o fluído é selecionado para mensuração.
• B. a fase de admissão em que o fluido passa por uma abertura e preenche a câmara de medição.
• C. a fase de isolamento da câmara de medição.
• D. a fase de escape, na qual o fluido sai da câmara de medição para a saída.

Existe uma ampla variedade de sistemas de mensuração de nível, cada um com suas vantagens e limitações. A seleção do sistema de medição a ser utilizado deverá considerar as características específicas de cada aplicação, o tipo de produto cujo nível deseja-se mensurar dentre outras especificações. Assinale a alternativa para a qual o instrumento de mensuração chave de nível, medição em ponto fixo, do tipo capacitivo não é adequado para:

• A. mensuração de líquidos limpos.
• B. medição de líquidos com espuma.
• C. medição de sólidos.
• D. medição de polpas.

A temperatura é uma das principais variáveis de processo, sua medição e controle são de fundamental importância numa ampla gama de aplicações industriais. Quase todos os materiais condutores elétricos apresentam uma dependência entre a resistência e a temperatura. Este fenômeno permite seu emprego como sensores. Apesar da crescente aplicação do Pt 100 nas medições de temperaturas, os termopares continuam sendo os sensores mais empregados nas aplicações industriais, devido à combinação de suas características técnicas. Quanto às características técnicas dos termopares, que os tornam vantajosos na maioria das aplicações industriais, assinale a alternativa correta (BEGA et al., 2006):

• A. sua confiabilidade, baixo custo e padronização, aliadas à precisão, estabilidade e repetibilidade satisfatória.
• B. sua confiabilidade, baixo custo e padronização, aliadas à precisão, robustez e resistência mecânica.
• C. sua confiabilidade, baixo custo e padronização, aliadas à precisão, simplicidade de funcionamento e instalação.
• D. sua confiabilidade, baixo custo e padronização, aliadas à baixa histerese, estabilidade e pouca manutenção.

Um CLP é definido pelo IEC (International Electrotechnical Commission) como: Sistema eletrônico operando digitalmente, projetado para uso em um ambiente industrial, que usa uma memória programável para a armazenagem interna de instruções orientadas para o usuário para implementar funções específicas, tais como lógica, sequencial, temporização, contagem e aritméticas, para controlar, através de entradas e saídas digitais ou analógicas, vários tipos de máquinas ou processos. O controlador programável e seus periféricos associados são projetados para serem facilmente integráveis em um sistema de controle industrial e facilmente usados em todas suas funções previstas (FRANCHI e CAMARGO, 2008). Visando atender aos diversos segmentos da indústria, incluindo seus usuários, e uniformizar as várias metodologias de programação dos controladores industriais, a norma IEC 61131-3 definiu sintática e semanticamente cinco linguagens de programação, dentre elas a Linguagem Ladder (LD – Ladder Diagram).

Assinale a alternativa que melhor descreve a Linguagem Ladder:

• A. é uma linguagem gráfica baseada na lógica de relés e contatos elétricos para a realização de circuitos de comando e de acionamento. Por ser a primeira linguagem utilizada pelos fabricantes, é a mais difundida e encontrada em quase todos os CLPs da atual geração.
• B. inspirada na linguagem assembly e de característica puramente sequencial, é caracterizada por instruções que possuem um operador e, dependendo do tipo de operação, podem incluir um ou mais operandos, separados por vírgula. É indicada para pequenos CLPs ou para controle de processos mais simples.
• C. é uma linguagem de alto nível e muito poderosa, inspirada na linguagem Pascal, que contém todos os elementos essenciais de uma linguagem de programação moderna, incluindo as instruções condicionais (IF, THEN, ELSE e CASE OF) e instruções de iterações (FOR, WHILE e REPEAT).
• D. Nenhuma das alternativas anteriores.

O padrão CAN (Controller Area Network) possui, basicamente, dois tipos de redes industriais: Devicenet e CANopen. Marque a alternativa que apresenta um conjunto verdadeiro de características da rede CANopen (LUGLI e SANTOS, 2009):

• A. Número máximo de nós: 64; e distância: 100 a 500 metros.
• B. Número máximo de nós: 32; e Baud rate (taxa de transmissão): 125, 250, 500 e 1000 Kbits/sec.
• C. Tamanho de mensagem no máximo de 8 bits por nó; e distância 50 a 1200 metros.
• D. Baud rate (taxa de transmissão) apenas de 250 Kbits/sec; e barramento metálico.

Atualmente o mercado oferece produtos que contêm um amplo conjunto de sensores e atuadores, como automóveis, sistemas de segurança ou sistemas de telemetria. Integrar as informações desses sensores e atuadores não é uma tarefa trivial, já que inúmeras vezes é exigido um meio físico construído como uma fiação enorme, sem contar o número de conectores. Motivados pelas aplicações intraveiculares, muitas companhias vêm investindo no projeto de controladores que pudessem gerenciar o tráfego de informações com interfaces através de um meio físico reduzido, porém capaz de possibilitar a multiplexação dessas informações. Visando uniformizar os projetos de redes intraveiculares a SAE (Society of Automotive Engineers) definiu três categorias (Classe A, B e C) de redes baseadas nas aplicações. Marque a alternativa que descreve a categoria Classe A (LUGLI e SANTOS, 2009):

• A. engloba aplicações que requerem baixa velocidade de comunicação (até 10 Kb/s), como entretenimento, áudio etc. Geralmente é implementada como uma UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) genérica, como a conhecida RS-232.
• B. abrange aplicações de média exigência de velocidade (10Kb/s a 125Kb/s), como transmissões broadcast e monitoramento do ambiente. Um exemplo desse protoloco é o SAE J1850.
• C. designa aplicações que exigem grande velocidade de comunicação (acima de 125 Kb/s), como controle de servomecanismo em tempo real.
• D. nenhuma das alternativas anteriores.

A DeviceNet é uma rede de baixo nível com base no protocolo CAN, que permite equipamentos desde os mais simples como módulo de I/O, sensores e atuadores, até os mais complexos como controladores lógicos programáveis e microcomputadores. Considere a rede DeviceNet e assinale a alternativa falsa (LUGLI e SANTOS, 2009):

• A. A rede DeviceNet possui protocolo aberto.
• B. A ODVA (Open DeviceNet Vendor Association) é uma organização independente com o objetivo de divulgar, padronizar e difundir a rede DeviceNet, visando seu crescimento mundial.
• C. DeviceNet é uma rede digital, multi-drop que conecta e serve como uma rede de comunicação entre os controladores industriais e dispositivos I/O.
• D. Os sistemas DeviceNet oferecem vários pontos de conexão para configuração e controle, suportando I/O e explicit messaging.