Ficha 02 · GRAFCET, PID, casos avançados

Parte I · GRAFCET

Exercício 1 · Sequência paralela (15 pts)

Numa máquina há 2 operações que devem acontecer em paralelo após START:

• Operação 1: cilindro A avança, espera 3s, recua.
• Operação 2: cilindro B avança, atinge B1, recua quando atinge sensor de peça pronta.

Após ambas as operações terminarem, sistema volta a repouso.

Desenha GRAFCET com paralelismo.

Exercício 2 · Tratamento de emergência (10 pts)

Em GRAFCET, como tratar paragem de emergência?

Parte II · Controlo PID

Exercício 3 · Configurar PID (15 pts)

Tens que configurar um bloco PID no S7-1200 para:

• Controlo de temperatura num forno.
• Sensor Pt100 (gama 0-200 °C).
• Saída para SSR controlando resistência eléctrica.
• Setpoint: 150 °C.

a) Que módulos PLC necessitas? b) Que bloco usar? c) Configurações típicas. d) Como sintonizar?

Exercício 4 · Loop control (10 pts)

Esboça o diagrama de um loop de controlo PID com:

• Sensor Pt100 + transmissor 4-20 mA.
• PLC com PID.
• Saída para válvula proporcional.
• Variável: temperatura num reactor.

Parte III · Integração

Exercício 5 · Comunicação com HMI (10 pts)

a) Como conectar HMI a PLC Siemens? b) Que dados trocar? c) Frequência de actualização?

Parte IV · Caso avançado

Exercício 6 · Sistema multi-PLC (15 pts)

Numa fábrica há 3 linhas de produção, cada uma com PLC dedicado, mais um PLC supervisor que coordena.

a) Como integrar? b) Que protocolos? c) Que arquitectura de software?

Parte V · Tendências

Exercício 7 · PLC vs PC industrial (10 pts)

Modernamente há PCs industriais (IPC) com software de PLC (CodeSys, TwinCAT, Beckhoff).

a) Quando preferir PLC tradicional vs IPC? b) Vantagens IPC? c) Vantagens PLC tradicional?

Exercício 8 · IoT industrial (10 pts)

Como pode um PLC ser integrado em IoT industrial / Indústria 4.0?