OS FUNDAMENTOS BÁSICOS DO CONTROLE DE PROCESSO

2. PRINCIPAIS FUNDAMENTOS DO CONTROLE DE PROCESSO

1.1 Controle em Malha Aberta e Malha Fechada

Os sistemas de controle são classificados em dois tipos: sistemas de controle em malha aberta e sistemas de controle em malha fechada. A distinção entre eles é determinada pela ação de controle, que é componente responsável pela ativação do sistema para produzir a saída.

1.2 Sistema de Controle em Malha Aberta

É aquele sistema no qual a ação de controle é independente da saída, portanto a saída não tem efeito na ação de controle. Um exemplo prático deste tipo de sistema, é a máquina de lavar roupa. Após ter sido programada, as operações de molhar, lavar e enxaguar são feitas baseadas nos tempos pré-determinados. Assim, após concluir cada etapa ela não verifica se esta foi efetuada de forma correta (por exemplo, após ela enxaguar, ela não verifica se a roupa está totalmente limpa).

1.3 Sistema de Controle em Malha Fechada

É aquele no qual a ação de controle depende, de algum modo, da saída. Portanto, a saída possui um efeito direto na ação de controle. a saída é sempre medida e comparada com a entrada a fim de reduzir o erro e manter a saída do sistema em um valor desejado. Um exemplo prático deste tipo de controle, é o controle de temperatura da água de um chuveiro. Neste caso, o homem é o elemento responsável pela medição da temperatura e baseado nesta informação, determinar uma relação entre a água fria e a água quente com o objetivo de manter a temperatura da água no valor por ele tido como desejado para o banho.

1.4 Realimentação

É a característica do sistema de malha fechada que permite a saída ser comparada com a entrada. Geralmente a realimentação é produzida num sistema, quando existe uma sequência fechada de relações de causa e efeito entre variáveis do sistema. Quando a realimentação se processa no sentido de eliminar a defasagem entre o valor desejado e o valor do processo, esta recebe o nome de realimentação negativa.

1.5 Diagrama de Blocos

Diagrama de blocos de um sistema é uma representação das funções desempenhadas porcada componente e do fluxo de sinais. Assim, conforme pode ser visto na figura 2.8 , os componentes principais de um sistema são representados por blocos e são integrados por meio de linhas que indicam os sentidos de fluxos de sinais entre os blocos. Estes diagramas são, então utilizados para representar as relações de dependência entre as variáveis que interessa na cadeia de controle.

1.6 Sistema de Controle

Sistema de Controle e um sistema que tende a manter uma relação pré-estabelecida entre duas variáveis do sistema através da comparação de funções destas variáveis e utilizando a diferença como Meio de controle componentes de um sistema de controle Uma versão detalhada do diagrama funcional de um SCMF. Este diagrama mostra os principais componentes do sistema de controle.

1.6.1 Referência

Valor desejado da variável a ser controlada.

1.6.2 Comparador

Dispositivo que constrói o sinal de erro entre o valor desejado e o obtido.

1.6.3 Controlador

Dispositivo que manipula o sinal de erro, gerando um sinal de controle que será aplicado o sistema, a fim de corrigir a variável a ser controlada.

1.6.4 Atuador

Dispositivo que recebe o sinal de controle e gera um sinal com potencia suficiente para atuar sobre o sistema.

1.6.5 Sistema

Dispositivo ou fenômeno que se deseja operar com alguma finalidade (objetivo de controle).Um sistema e representado por uma variável de entrada (controle), uma de saída (controlada) e uma relação (função de transferência) entre elas.

3. INTRUMENTOS UTILIZADOS PARA CONTROLE DE PROCESSOS

1.7 Definições em Controle

Os instrumentos de controle empregados na indústria de processos tais como, química, siderúrgica, papel, etc. tem sua própria terminologia. Os termos utilizados definem as características próprias de medida e controle dos diversos instrumentos utilizados: indicadores, registradores, controladores, transmissores e válvulas de controle. A terminologia empregada é unificada entre os fabricantes e usuários e os organismos que intervém diretamente ou indiretamente no campo da instrumentação industrial.

1.8 Classes de Instrumentos

Podemos classificar os instrumentos e dispositivos utilizados em instrumentação de acordo com a função que o mesmo desempenha no processo.

1.8.1 Indicador

Instrumento que dispõe de um ponteiro e de uma escala graduada na qual podemos ler o valor da variável. Existem também indicadores digitais que indicam a variável em forma numérica com dígitos ou barras gráficas.

1.8.2 Registrador

Instrumento que registra a(s) variável(s) através de um traço contínuo ou pontos em um gráfico.

1.8.3 Transmissor

Instrumento que determina o valor de uma variável no processo através de um elemento primário, tendo o mesmo sinal de saída (pneumático ou eletrônico) cujo valor varia apenas em função da variável do processo.

1.8.4 Transdutor

Instrumento que recebe informações na forma de uma ou mais quantidades físicas, modifica caso necessário as informações e fornece um sinal de saída resultante. Dependendo da aplicação, o transdutor pode ser um elemento primário, um transmissor ou outro dispositivo. O conversor é um tipo de transdutor que trabalha apenas com sinais de entrada e saída padronizados.

1.8.5 Controlador

Instrumento