O Sistema de Bombeamento

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Professor Belisario Nina Huallpa

Sistema de Bombeamento

Ana Paula de Xisto Souza Andrade

André de Aguiar Braga

Bruna Cunha

Lavras

2017

Sumário

1. Introdução1

2. Objetivo2

3. Metodologia2

3.1 Materiais2

3.2 Métodos3

4. Modelagem e Controle7

4.1 Modelagem7

4.2 Controle10

5. Fluxograma 13

6. Conclusão13

7. Referências13

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1. Introdução

Medição e controle de vazão são procedimentos usados em diversos sistemas de controle de processos industriais. Isso deve-se à relativa facilidade de se controlar tal variável e à sua correspondente influência sobre outras variáveis controladas, tais como nível, pressão, temperatura e outras. No presente trabalho utiliza-se a vazão como variável manipulada a fim de se controlar o nível de um reservatório.

Destaca-se que a manutenção do nível de um reservatório, frequentemente, requer o controle da vazão de entrada ou de saída (no caso estudado, controla-se somente a vazão de entrada). A importância de o controle de nível ser bem realizado se dá ao fato de alguns processos requerem precisão, uma vez que a variação do nível de um reservatório pode influenciar diretamente o funcionamento da planta e a qualidade final do produto, tal como em indústrias alimentícias e farmacêuticas.

Para o controle da planta didática utilizada nesse experimento utiliza-se um controlador PID, técnica de controle de processos que une as ações proporcional, integral e derivativa. A utilização deste controlador faz com que o sinal de erro seja minimizado pela ação proporcional, zerado pela ação integral e obtido com uma velocidade antecipativa pela ação derivativa.

Neste relatório, são apresentados os procedimentos realizados para se modelar e controlar sistema de bombeamento da planta didática T5552, da fabricante Amatrol, ilustrada na Figura 1.

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Figura 1 – Planta didática Amatrol T5552

1. Objetivo

Sintonizar o controle de nível e vazão do sistema apresentado (Amatrol T5552) . Para isso mostra-se necessário que seja feita a modelagem matemática do sistema de bombeamento de água. O controle destas variáveis na planta deve ser realizado observando-se a relação entre o nível do tanque e a vazão de entrada, determinada pela porcentagem de fechamento da válvula.

1. Metodologia

  3.1-  Materiais

• Uma bomba submersa (sapo);
• Um rotâmetro;
• Uma válvula proporcional pneumática;
• Um conversor I/P;
• Um tubo Venturi;  
• Um tanque com medidor piezoresistivo de altura manométrica;
• Três válvulas solenóides;
• Um medidor de nível ultrassônico;
• Um controlador PID;
• Duas bóias;
• Válvulas manuais;
• Um sistema de aquisição com software Labview.

3.2- Métodos

Primeiramente realizou-se a identificação dos componentes, listados a seguir:

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Figura 1 – Tag dos componentes do sistema de bombeamento

N0 da tag	Serviço	Descrição
LET-200A	Nível de líquido em Tanque de processo	Transmissor de nível de alta pressão; 1 PSIG
LET-200B	Nível de líquido em Tanque de processo	Sensor de nível por ultra-som
LSH-200A	Nível de líquido em Tanque de processo	Chave de nível tipo flutuador
LSH-200B	Nível de líquido em Tanque de processo	Chave de nível tipo flutuador
FCV-100	Vazão de fluído de processo	Válvula proporcional de controle de vazão
FE-100	Vazão de fluído de processo	Sensor tipo turbina, 0.3-3.2 GPM
FI-100	Vazão de fluído de processo	Indicador de vazão de área variável; 0,2 – 2 GPM
FIT-100	Vazão de fluído de processo	Transmissor indicador de vazão
FV-100	Vazão de fluído de processo	Válvula manual de controle de vazão
HV-100A	Vazão de fluído de processo	Válvula manual
HV-100B	Vazão de fluído de processo	Válvula manual
HV-100C	Vazão de fluído de processo	Válvula manual
PI-100A	Vazão de fluído de processo	Manômetro 0 - 30 PSIG
PI-100B	Vazão de fluído de processo	Manômetro 0 - 30 PSIG
PI-100C	Vazão de fluído de processo	Manômetro 0 – 60 PSIG
PC-100	Vazão de fluído de processo	Regulador de pressão de ar
SV-100A	Vazão de fluído de processo	Válvula solenoide; 4 Cv
SV-100B	Vazão de fluído de processo	Válvula solenoide; 0,52 Cv
SV-100C	Vazão de fluído de processo	Válvula solenoide; 0,85 Cv
IYT-100	Vazão de fluído de processo	Transdutor corrente/Pressão
HV-300	Compartimento B de tanque de processo	Válvula manual
HV-400	Drenagem de tanque de processo	Válvula manual
FIC-100/LIC-200	Vazão de processo/Nível de tanque	Controlador PID digital

Tabela 1 – Equipamentos presentes na planta educacional T5552

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