Instrumentos para controle de processo

Passo 1

Proposta:

Pesquisar sobre os temas abaixo:

1 - Instrumentos para controle de processos;

2 - Medição de vazão e noções de metrologia;

3 - Dinâmica dos processos e os modelos representativos;

4 - O controle PID;

5 - Sintonia de controle PID;

Execução:

Instrumentos para controles de processos

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

a) 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.

b) Registrador: Instrumento que registra a variável através de um traço contínuo ou pontos em um gráfico.

c) 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.

d) 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.

e) Controlador: Instrumento que compara a variável controlada com um valor desejado e fornece um sinal de saída a fim de manter a variável controlada em um valor específico ou entre valores determinados. A variável pode ser medida, diretamente pelo controlador ou indiretamente através do sinal de um transmissor ou transdutor.

f) Elemento Final de Controle: Instrumento que modifica diretamente o valor da variável manipulada de uma malha de controle.

Medições de vazão e noções de metrologia

A metrologia é a ciência que cuida do estabelecimento e reprodução das unidades de medidas sob a forma de padrões e do desenvolvimento de métodos e meios de medidas.

Um dos principais problemas na metrologia é verificar a precisão dos instrumentos e meios de medidas e testá-los para um funcionamento confiável.

A medição é um meio de conhecimento da natureza. Sem dúvida, a rentabilidade da produção e a qualidade dos produtos industriais dependem da certeza da medição obtida no processo tecnológico.

Medição é a comparação entre uma grandeza sujeita a medição e certo valor adotado como unidade de referência. O resultado da medição é um número concreto, consistindo de uma unidade de medida e de um número que mostra quantas vezes esta unidade é contida na grandeza medida.

A unidade de medida deve ser reprodutível de uma forma real de modo a ter um alto nível de precisão e perfeição como um padrão absoluto.

Medição direta: é aquela cujo resultado é obtido diretamente dos dados experimentais. O valor da grandeza procurado é obtido comparando diretamente com padrões ou através de instrumentos de medida graduados segundo as unidades respectivas. Como exemplo, podemos citar a medida do comprimento com uma régua, temperatura através de um termômetro, pressão através de um manômetro.

Medição indireta: é aquela cujo resultado é obtido através de medições diretas de outras grandezas, ligadas por uma dependência conhecida com a grandeza procurada. São utilizadas quando é difícil medir diretamente a grandeza procurada, ou quando a medição indireta produz resultados mais precisos.

Principio de medição é o conjunto de fenômenos físicos sobre os quais é baseada a medição.

Método de medição é o conjunto de procedimentos relacionados com a aplicação dos princípios e os métodos técnicos de medição.

O controle PID

Proporcional-Integral-Derivativo (PID) é o algoritmo de controle mais usado na indústria e tem sido utilizado em todo o mundo para sistemas de controle industrial. A popularidade de controladores PID pode ser atribuída em parte ao seu desempenho robusto em uma ampla gama de condições de funcionamento e em parte à sua simplicidade funcional, que permite aos engenheiros operá-los de uma forma simples e direta.

Sintonia de controle PID

Os controladores PID, são encontrados em diversos tipos de aplicações, principalmente nas indústrias. Eles constituem a estratégia de controle mais utilizada na indústria ao longo de muitos anos, sendo na maioria dessas, suficientes apenas para garantir um bom desempenho do processo controlado. Contudo, este bom desempenho só ocorre quando o controlador é ajustado de forma adequada, sendo esta a maior dificuldade de sua utilização. Os métodos de sintonia de controladores PID, utilizam uma função de transferência como modelo da planta, sendo a mais utilizada.

A tarefa de sintonia de controladores PID, na maioria dos casos é realizada de forma empírica pelos operadores e técnicos responsáveis pelo processo sob controle. A tarefa basicamente consiste em variar os ganhos do controlador e avaliar o impacto destas variações junto a variável de saída do processo. Ainda assim, por vezes, encontrar o conjunto de ganhos satisfatórios para o início da operação de um dado processo pode resultar em uma tarefa nada sistemática.

Passo 2

Proposta:

Efetuar uma pesquisa buscando mais conhecimento sobre os seguintes temas: CLPs, Linguagem de Programação Ladder, sensores, conversores A/D e D/A. Pesquisar sobre o software MatLab/Simulink; Multisim da National; software Ladder do CLP da instituição, bem como, interfaces de E/S

Execução:

CLP’s: Os CLPs ou Controladores Lógico Programáveis é um equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com aplicações industriais, é um aparelho eletrônico digital que utiliza uma memória programável para armazenar internamente instruções e para implementar funções específicas, tais como lógica, sequenciamento, temporização, contagem e aritmética, controlando,