Atps aps

ANHANGUERA EDUCACIONAL

RIBEIRÃO PRETO -SP

ENGENHARIA CONTROLE E AUTOMAÇÃO

OZIEL DOS SANTOS SILVA

7676739173

CONTROLE E AUTOMAÇÃO DE PROCESSO II

ATPS ETAPA 1 E 2

RIBEIRAO PRETO

2014

PASSO 1 RESUMO

O Monitoramento de Sistemas consiste na retirada de informação pertinente de um determinado sistema através de sensores. Estas informações podem ser utilizadas imediatamente para correções ou armazenadas para utilização posterior. Exemplos deste sistema podem ser representados pelo monitoramento de temperatura em caldeiras, pressão em autoclaves, etc.

[pic 1]

A Automação de Sistemas visa tornar um processo automático, por exemplo, um sistema de embalagem de produtos, conhecida popularmente por embaladora, onde os produtos recebem um rótulo, depois são acondicionados em embalagens individuais e, finalmente, são colocados em caixas contendo vários produtos. Aquilo que antes era um processo manual torna-se agora um processo automático feito por uma máquina.[pic 2]

Este sistema automático sem monitoração é muito difícil de ser encontrado na prática, em geral os sistemas automáticos possuem um sistema de sensores para fornecer informação da situação atual do processo automático. Por exemplo, no caso da embaladora, haverá sensores que darão informação do posicionamento do produto, se há produto e qual a posição dele, etc. Outro exemplo é o portão automático em que sensores informam a posição do portão, se há a presença de um objeto na frente, etc. Portanto, um sistema automático é constituído por,

[pic 3]

Neste caso, o processamento digital colhe as informações e processa para uma tomada de decisão para aplicação da ação. São utilizados para isso a lógica combinatória, na qual a saída é formada por uma cominação da entrada, e a lógica sequencial, onde as saídas são formadas pela combinação das entradas e das saídas ocorrendo um sequenciamento de atuações. O sistema automático não corrige o sistema. Exemplos deste caso podem ser as máquinas automáticas que possuem controle via CLP.

[pic 4]

Já o Controle de Sistemas é atuar de uma forma satisfatória em um processo ou sistema físico com o intuito de melhorar o seu desempenho ou para corrigir o processo. Neste tipo de atividade está associada uma referência a ser seguida pelo sistema controlado. Exemplos deste caso são os controladores industriais com os utilizados em cilindros de laminação, onde se deseja que os rolos se mantenham a uma determinada distância, esta é a referencia a ser seguida, independente da entrada de material. Manter uma sala climatizada há uma determinada temperatura e umidade, são as referencias a serem seguidas. Estas referências podem ser zero, como no caso de controle de vibração que há em helicópteros onde se deseja que a vibração proveniente das pás do rotor não entre na cabine.

[pic 5]

Uma forma conveniente de entender um processo de controle de sistemas é descrito abaixo, onde o ambiente computacional adquire os dados provenientes do sensor, compara com uma resposta desejável, calcula uma correção através do controlador, gerando assim a chamada lei de controle que é implementada no sistema mecânico através do atuador. Note que neste tipo de estratégia ocorre rejeição à distúrbios, pois espera-se que a resposta obtida seja sempre igual à resposta desejada.

[pic 6]

Observe que na prática, poderá haver sistemas automatizados e controlados ao mesmo tempo. Porém, tanto o controlado quanto o automatizado possui um sistema de monitoramento associado

Definições básicas

Para entender o processo de controle, toma-se como exemplo o sistema controle de velocidade de um carro, no qual se pretende manter a velocidade sempre constante, chamada de referência a ser seguida, independente do carro estar em uma reta, uma subida ou uma descida, os quais chamados de distúrbios. Distúrbio é um sinal que tende a afetar de maneira adversa o valor da resposta do sistema a ser controlado.

Para iniciar o procedimento, é necessário fazer o modelo matemático do veiculo. Para simplificar o equacionamento, assume-se que o veículo estará andando a certa velocidade e já em marcha adequada para isso ou que seja do tipo automático, chamado de condições de modelagem. Desta forma, o que controla a velocidade é simplesmente o acelerador.

Sistema sem controle ou com controle manual é aquele em que o operador é responsável por ajustar a resposta do sistema alterando manualmente a entrada, no caso do veículo, o motorista aciona o acelerador para alterar a velocidade do veiculo.

Sistema controlado é aquele em que o operador ajusta a referencia a ser seguida e o sistema de controle altera a entrada do sistema para obter uma resposta em geral igual à referencia a ser seguida. No caso do veiculo, o operador informa a velocidade a ser mantida e quem acelera ou desacelera o veiculo é o sistema de controle acionado automaticamente o acelerador

PASSO 2

Pode-se dizer que utilização de “Sistemas de Controle” está inserida na base de qualquer dispositivo ou equipamento automatizado. Diariamente nos deparamos com uma série de equipamentos que possuem algum elemento de controle, desde eletrodomésticos como geladeira, ferro elétrico e máquinas de lavar até sistemas robotizados empregados, por exemplo, na indústria automobilística. Observa-se o emprego de ferramentas de modelagem, análise e o posterior projeto de sistemas de controladores em várias áreas Engenharia.

Pode-se citar por exemplo, o controle de PH em processos químicos relacionado diretamente a Engenharia Química ou a análise de modos de vibração estrutural relacionado às Engenharias Mecânica e/ou Civil. Encontra-se também exemplos de sistemas de controle nas áreas da Biologia. Um exemplo que pode ser citado é o sistema de controle de equilíbrio do corpo humano, que utiliza informações oriundas do ouvido interno e dos olhos para realização de tal tarefa. De forma geral, todos os exemplos citados anteriormente tem em comum uma estrutura peculiar, bastante