RELATÓRIO TÉCNICO – SPLIT RANGE

Universidade São Francisco

ENGENHARIA MECÂNICA - AUTOMAÇÃO E SISTEMAS

Intrumentação e Controles de Processo

RELATÓRIO TÉCNICO – SPLIT RANGE

Bruno J. C. de Camargo RA: 002200800115

Everton Munhoz RA: 002201100

Gilberto Sesti RA: 002201100

       

Profº.: Filipe Alves Coelho

Itatiba 2016

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1. SUMÁRIO

1        Lista de Figuras        2

2        Introdução        3

3        Objetivo        4

4        Metodologia        4

4.1        Reator da area 07        4

4.2        Tanque de suco da área 27.        8

5        Conclusão        10

6        Bibliografia        10

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1. LISTA DE FIGURAS

Figura 01 – Tela do CLP para controle da temperatura do reator (R-001) da area 07.

Figura 02 – Esquema da abertura das válvulas em função do sinal do controlador.

Figura 03 – Esquema da abertura das válvulas em função do sinal do controlador.

Figura 04 – Esquema da malha do tanque de suco da área 27.

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1. INTRODUÇÃO

Desde o século passado sempre se tem objetivo de aumentar a eficiência e rentabilidade das unidades de processamento de derivados de petróleo, as empresas do seguimento do petróleo têm mantido uma parcela de seus dividendos em desenvolvimento de programas de pesquisa vinculados á automação de suas plantas de refino ,o mercado atual de petróleo é extremamente competitivo e as empresas deste seguimento são impulsionadas a investir na automação das etapas produtivas como maneira de garantir ganhos com aplicação destas tecnologias tais como: aumento da qualidade dos produtos, minimização da necessidade de reprocessamento de produtos fora especificação, aumento da confiabilidade.

Uma das áreas tecnológicas para indústria de petróleo é a automação e controle de processos produtivos. Há aproximadamente 50 anos as malhas de controle PID são utilizadas em aplicações de controle de processos. A justificativa para esta utilização deve-se ao fato de apresentar robustez e número reduzido de parâmetros a ser configurado,o termo mnemônico PID é a abreviação das ações de controle (modelo matemático) das ações, proporcional, integral e derivativa, as quais têm interação direta com a grandeza a ser controlada. A operação de plantas de processos industriais, de uma forma abrangente, envolve algum modelo do processo, já que a instrumentação, por sua vez, é uma importante área da engenharia do equipamento, voltada para os dispositivos que permitem realizar a tarefa de regulação e manipulaçao do processo .

Esses processos são muitos variados e abrangem a fabricação de produtos diversos como os derivados tais já dito como o petróleo, os produtos alimentícios, o papel e a celulose,e diversos outros. Em todos esses processos é absolutamente indispensável controlar ou manipular constantes algumas variáveis do sistema em trabalho.

O intuito é favorecer de melhor forma  a qualidade, minimizar  o desperdício de energia, crescer  a quantia produzida tendo em relevância  total segurança. Por exemplo, precisamos controlar a vazão, a temperatura, a pressão, o nível, o pH, a condutividade, a velocidade e a umidade em muitos destes processos. Os instrumentos de medição e controle são elementos que nos permitem manter controladas estas variáveis.

Os sistemas de controle mantêm a variável controlada no valor especificado, comparando o valor da variável medida, ou a condição do controlador, com o valor desejado (referência ou set point), e fazendo as correções em função do desvio existente entre estes dois valores (erro ou offset), sem a necessidade de intervenção do operador.

1. OBJETIVO

O objetivo deste relatório é apresentar de maneira clara e sucinta os procedimentos necessarios para a realização de sintonia de malhas avançadas afim de treinar novos operadores. Para tal sera apresentada nas paginas que se seguem o procedimento para o controle da temperautra do reator da área 07 e da malha em cascata de controle de temperatura do tanque de Suco da área 27.

1. METODOLOGIA

1. Reator da area 07

A figura abaixo representa a tela de controle de temperatura do reator tag: R-001, presente na area 07. O controle é realizado pela malha split range, que consiste na utilização de no minimo dois elementos finais de controle, comandados simultaneamente pelo mesmo sinal. Neste caso em particular, as variaveis manipuladas serão a abertura da valvula de vapor tag: V-016, e a abertura da valvula de água tag: V-017. A temperatura é a lida e transmitida pelo instrumento transmissor de temperatura tag: TT-018.

[pic 2]Figura 01 – Tela do CLP para controle da temperatura do reator (R-001) da area 07.

Quando uma válvula de controle sozinha não é capaz de controlar o valor de vazão necessária para o processo, podemos recorrer à técnica de “Split-Range”, traduzindo: “Range dividido”, onde, através de duas ou mais válvulas de controle, neste caso duas, a V-016 e V-017, é possível contornar este problema. Para isso, basta ajustar o range de atuação (0 a 100% de abertura) de cada válvula para 50% do sinal de saída do controlador. Desta forma, de 0 a 50% do sinal de controle (saída do controlador) a V-016 abre de 0 a 100%; caso isto não seja suficiente, e por sua vez o erro ainda persistir, obviamente o sinal de saída do controlador aumentará, ultrapassando os 50% de sinal, neste caso, a V-017 começará a abrir e atingirá 100% de abertura com 100% do sinal do controlador, vide figura 02.