Controle de Processos Industriais
Princípios e Aplicações Aplicações
Autor: Claiton Moro Franchi Franchi
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Capítulo 1 Processo Contínuo Fornece Fornece produtos finais em uma base contínua.
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Exemplo de processo processo contínuo (caldeira).
Capítulo 1 Processo Batelada Fornece produtos em quantidades discretas.
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Exemplo de processo processo batelada (misturadora de adubos).
Capítulo 1 Objetivos do Controle de Processos Reduzir a variabilidade. Aumentar a eficiência. eficiência. Aumentar a segurança. segurança.
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Capítulo 1 TTermos ermos Empregados Empregados em Controle de de Processos Processos Variável
de processo (PV): é uma condição do processo que pode alterar a
produção de alguma forma. Em outras palavras, palavras, é a variável que se deseja . , , nível, temperatura, densidade, entre outros.
Setpoint (SP):
Variável
é o valor que se deseja manter para a variável de processo.
manipulada (MV): grandeza que é alterada para manter a variável variável
de processo no valor desejado (setpoint ). ).
Erro (offset): é a diferença entre a variável de processo e o setpoint e pode
ser positiva ou negativa.
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Capítulo 1 Algoritmo de Controle É a expressão matemática de uma função de controle. Se tivermos, por exemplo, um controle de temperatura, a abertura de uma válvula é utilizada para controlar a em empera ura em e erm na o am en e.
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Capítulo 1 Termos Empregados em Controle de Processos
alteraa ões ineren inerentes tes a ual uer roces rocesso so.. Po Podem dem ser de Pert erturba rba ões: es: são alter
dois tipos, carga e setpoint . •
•
Carga: perturbação no processo que ocorre devido à variação em uma
variável secundária que altera a variável de processo. Por exemplo, em um controle de vazão, se for alterada a pressão de fluido, a vazão do processo é afetada indiretamente. indiretamente. ocorre quando se altera o valor desejado da variável variável do processo no momento em que está ocorrendo o controle. Desta forma, o processo terá de se reajustar para manter a variável variável de processo próxima ao novo setpoint . Setpoint :
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Capítulo 1 Exemplo de Malha de Controle
Malha de controle controle com perturbação na carga.
Malha para controle controle de velocidade no automóvel.
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Capítulo 1 Exemplo de Malha de Controle (Automóvel)
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Controle de velocidade: (a) setpoint de velocidade, (b) reação da variável de processo submetida à perturbação, (c) variação variaçã o da variável manipulada, (d) erro.
Capítulo 1 Malha Aberta
Configuração de controle em malha aberta.
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Capítulo 1 Malha Fechada (T (Trocador rocador de de Calor) Calor)
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Capítulo 1 Malha Fechada (T (Trocador rocador de de Calor) Calor) de processo ( PV ): temperatura temperatura do fluido de saída. Variável manipulada ( MV ): vazão de vapor de entrada. Setpoint (SP ): temperatura temperatura desejada da água ág ua de saída. Perturbações: a temperatura temperatura do fluido pode ser sujeita às seguintes Variável
perturbações: pressão do vapor de entrada, vazão do líquido, temperatura de entrada do fluido, capacidade térmica do fluido, temperatura temperatura ambiente, entre outras.
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Capítulo 1 Diagrama de Malha Fechada (Trocador (T rocador de Calor) Calor)
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Capítulo 1 Funções dos Elementos da Malha de Controle (Trocador de calor) processo leva a uma variação na variável de processo. 2. A alteração de valor valor na variável variável de processo é coletada pelo instrumento instrumento de medição, que altera a variável medida. 3. Como o erro do controle é a diferença entre o setpoint e a variável medida, uma mudança no setpoint ou na variável medida acarreta variação no erro. 4. O controlador responde à mudança no erro, alterando a variável manipulada (posição da válvula). 5. Uma mudança na posição da válvula leva a uma mudança na vazão de vapor através da válvula de controle. A variável medida é novamente comparada com o setpoint até o erro tornar-se zero.
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Capítulo 1 Dispositivos Empregados em Malha de Controle Transdutores e conversores:
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Exemplo de conversor (I/P). (I/P).
Capítulo 1 Dispositivos Empregados em Malha de Controle Transmissores:
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Transmissor de pressão. Cortesia: Smar
Capítulo 1 Dispositivos Empregados em Malha de Controle Indicadores:
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Figura 1.18 - Representação de um indicador. indicador. (Fonte: Presys Presys Instrumentos e Sistemas Ltda.)
Capítulo 1 Dispositivos Empregados em Malha de Controle Controladores:
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CLP Modular Modicon Quantum da Schneider Electric.
Elementos de um DCS.
Capítulo 1 Dispositivos Empregados em Malha de Controle Controladores:
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Controlado Controladorr multiloop. multiloop. Cortesia: Smar Smar
Capítulo 1 Dispositivos Empregados em Malha de Controle Elementos finais de controle:
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Válvulas proporcionais. proporcionais.
Capítulo 1 Sistema de Controle Típico
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Capítulo 1 Tipos de Sinais Empregados Digitais:
Analógicos:
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Capítulo1 Integração de Sinais Analógicos com Controladores Lógicos Programáveis
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Capítulo 1 Saídas Analógicas
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Capítulo 1 Saídas Analógicas
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Capítulo 1 Simbologia de Instrumentação (P&I)
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Capítulo 1 Simbologia de Instrumentação (P&I)
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Capítulo 1 Tipos de Sinais Empregados (Diagramas (Diagramas P&I)
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Capítulo 1 Simbologia de Instrumentação (P&I) Letras de identificação:
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Capítulo 1 Funções Adicionais da Simbologia
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Capítulo 1 Simbologia de Instrumentação (P&I) Atuadores:
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Capítulo 1 Simbologia de Instrumentação (P&I) Elementos primários:
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Capítulo 1 Exemplo de Malha de Controle (Vazão)
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