ESCOLA NÁUTICA INFANTE D. HENRIQUE
DEPARTAMENTO DE MÁQUINAS MARÍTIMAS
3º Ano do Curso de Engenharia de Máquinas Marítimas
1º TESTE DE AUTOMAÇÃO (M323)
Data – 17.05.2006
Duração - 2.5 horas
1ª PARTE (8 val.)
1.
2.
Simplifique algebricamente a função lógica S = a.b.c + a.b.c + a.b.c + a.b.c , e represente o respectivo
esquema pneumático em simbologia ISO-CETOP 1219. (Nota: a e b são botoneiras pneumáticas 5/2 com
retorno por mola). (1.0 val.)
Considere o circuito pneumático representado na Fig.1. Deste modo, responda às seguintes questões:
Fig.1
a) Descreva o modo de funcionamento deste circuito. Caracterize os respectivos componentes. (1.0 val.)
b) Represente o esquema análogo eléctrico em simbologia CEI. Comente. (1.0 val.)
3.
Considere o circuito hidráulico representado na Fig.2. Deste modo, responda às seguintes questões:
a) Quando a válvula estranguladora de caudal estiver ajustada no valor mínimo de abertura (min), qual é o
sentido do caudal de óleo no circuito (0.25 val.)
b) Quando a válvula estranguladora de caudal estiver na posição 1 e a válvula 4/3 for accionada para a
posição “a”, diga o que acontece ao cilindro. (0.25 val.)
c) Se o cilindro estiver a deslocar-se e colocar a válvula estranguladora na posição “2”, o que acontece? (0.25
val.)
d) Diga qual a função da válvula A no circuito. (0.25 val.)
e) Descreva sucintamente o funcionamento do circuito. Dê um exemplo de aplicação prática. (1.0 val.)
1
A
Fig.2
4.
Considere o circuito de arranque, paragem e inversão de marcha de um motor eléctrico de corrente contínua
(Vcc=± 24 V). Deste modo, responda às seguintes questões:
a) Represente o esquema de comando eléctrico em simbologia CEI. Considere a montagem de
encravamentos eléctricos no circuito, de modo a evitar que, com o motor a funcionar num sentido, o
operador possa inadvertidamente accionar a botoneira de inversão de marcha. (1.5 val.)
b) Altere o circuito anterior de modo a que, quando accionar a botoneira de paragem (para qualquer um dos
sentidos de rotação), o motor só irá parar após ter decorrido uma temporização de T segundos. (0.50
val.)
5.
A Fig.3 representa um esquema eléctrico de alarme. Descreva sucintamente o modo de funcionamento do
circuito eléctrico. (Nota: O circuito entra em funcionamento quando, ao ocorrer uma falha, for actuado o
contacto 13-14). (1.0 val.)
Fig.3
2
2ª PARTE
I (3 val.)
Considere o sistema de alarme de nível de um tanque (Fig.4). O sistema é composto pelos seguintes elementos de
detecção do tipo lógico:
1) Sensor de nível baixo - 2 m (s1)
2) Sensor de nível alto – 3 m (s2)
3) Sensor de caudal na conduta A (f1)
4) Sensor de caudal na conduta B (f2)
f1
B
A
st
f2
L
B
s2
B
s1
Fig.4
Neste sistema, a lâmpada de alarme L deve funcionar sempre que se verifiquem as seguintes situações:
i) O sensor s1 estiver em nível baixo e nem f1 nem f2 estiverem a nível alto;
ii) O sensor s2 estiver em nível alto e f1 ou f2 ou ambos estiverem em nível alto.
A buzina de alarme B deve funcionar sempre que:
i) O nível no tanque estiver abaixo de 2m;
ii) O nível no tanque estiver acima de 3 m.
Deste modo responda às seguintes questões:
a) Determine por dedução lógica as equações de comando da lâmpada de alarme (L) e da buzina (B), relativa a
este sistema. Justifique. (NOTA: Caso não consiga resolver o problema da forma pretendida, poderá utilizar o
método que achar mais conveniente). (2.0 val.)
b) Represente o esquema electrónico de comando de L e B em simbologia MIL (NOTA: utilize apenas elementos
lógicos NOR). (1.0 val.)
II (4 val.)
Considere um circuito de protecção e alarme de uma instalação de gás inerte de um navio-tanque, conforme
representado na Fig.5. Este circuito possui como elementos de medida dois sensores de concentração de oxigénio
(s1 e s2) e de temperatura do gás inerte (t1 e t2). Os sensores de O2 (O) e de temperatura (T) estão ajustados da
seguinte forma:
s1
%O2 < 4 % (Estado lógico 0)
; %O2 ≥ 4 % (Estado lógico 1)
s2
%O2 < 8 % (Estado lógico 0)
; %O2 ≥ 8 % (Estado lógico 1)
t1
T < 20 ºC (Estado lógico 0) ; T ≥ 20 ºC (Estado lógico 1)
t2
T < 30 ºC (Estado lógico 0) ; T ≥ 30 ºC (Estado lógico 1)
Considere que o sistema deve funcionar normalmente dentro da gama de %O2 [4 ; 8] e de temperatura [20 ; 30]
(ºC). Deste modo, quando qualquer uma das variáveis de O2 e de temperatura (O, T) sair fora da gama indicada,
deve fazer parar o ventilador de gás inerte (V). Por outro lado, sempre que ambas as variáveis (O, T) saírem fora da
zona normal de funcionamento, deve tocar uma buzina B no painel de alarme. Deste modo, responda às seguintes
questões:
a) Represente a Tabela de Verdade relativa a este sistema. Justifique as opções que escolher para as funções de
saída V e B. (2.0 val.)
b) Represente os mapas de Karnaugh e determine as funções lógicas de V e B. (1.0 val.)
c) Represente as funções lógicas de V e B com tecnologia eléctrica (simbologia CEI). (1.0 val.)
3
DEMISTER
CONTROLADOR
SCRUBBER
VÁLVULA
REGULADORA
V
DECK SEAL
ANALISADOR
O2
Fig.5
III (5 val.)
Num posto para embutir peças em duas fases, existem 3 cilindros pneumáticos de duplo efeito, conforme
representado na Fig.6. Os cilindros realizam as seguintes operações:
i)
Cilindro A: Aperto da peça;
ii) Cilindro B: Posicionamento dos cunhos a utilizar;
iii) Cilindro C: Operação de cunhagem da peça (2 tipos de cunhos);
Os cilindros são controlados por valvulas 5/2 com duplo comando pneumático. O processo inicia-se através do
operador que actua numa botoneira de “start”, desde que exista peça para ser embutida. O processo prossegue
automaticamente até que a peça seja retirada e colocada uma nova pelo operador.
(NOTA: Por razões de segurança, a operação de desaperto da peça só deve ser realizada após terem sido
concluídas as operações de cunhagem).
Fig. 6
Pretende-se que:
a) Diga qual o ciclo mais adequado ao processo de fabrico. Justifique. (0.5 val.)
b) Diga se o ciclo é combinatório ou sequencial. Justifique detalhadamente. (0.5 val.)
c) Represente o diagrama correspondente à aplicação do método gráfico. Identifique as diversas partes do
diagrama. (2.0 val.)
d) Determine as equações de comando. Diga quais os sensores que pode considerar como activos e passivos.
Justifique. (1.0 val.)
e) Represente o esquema de comando pneumático em simbologia ISO-CETOP 1219. (1.0 val.)
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