Controle E Automação

DESAFIO

Neste desafio você aplicará conhecimentos desenvolvidos durante as aulas de Automação e Controle de Processos. Assim, o reservatório de água B deve permanecer cheio, permitindo a vazão contínua pela válvula V1 quando necessário. À medida que o nível do reservatório B tende a diminuir, o motor deve acionar a bomba, captando água a partir do reservatório A.

Ao iniciar o processo de uso da água do reservatório B, a válvula V2 deve estar aberta, permitindo a captação de água pela bomba. Para fins didáticos, ao mesmo tempo em que evitamos o desperdício valioso de água, a vazão do reservatório B será depositada no reservatório A. Esse processo abre a possibilidade, de executarmos quantos testes forem necessários para o sistema proposto, com o mesmo volume de água.

O sistema não deve acionar o motor/bomba, caso não haja água presente no reservatório A, ou mesmo se o fluxo de água estiver interrompido, significando válvula V2 fechada. Um indicador luminoso, ou audível deve alarmar tal condição.

Um protótipo deverá ser construído e apresentado para o professor, junto com os relatórios que serão solicitados em cada etapa.

Figura 1.

No final do projeto os alunos terão aplicado tópicos, estudados na sala de aula,

consolidando os conhecimentos adquiridos. Aperfeiçoar técnicas para gestão e

desenvolvimento de projetos, ensaios em laboratório, simulação, observação e comparação entre dados reais, teóricos e simulados, bem como, a elaboração de relatórios sobre cada etapa vencida, permitem uma consistente oportunidade, para a equipe desenvolver habilidades e competências, constantemente cobradas dos profissionais da área de Engenharia.

ETAPA 1

Aula-tema: Medição de Vazão e noções de metrologia. Controle e Sintonia de

Controladores PID.

Esta atividade é importante para que toda a equipe entenda quais conhecimentos são necessários para o projeto. Entender o processo a ser controlado, como medir grandezas físicas, enviando essas informações para o mundo digital; processar informações, para finalmente, atuar no processo, mostrar quantos conhecimentos vitais deverão ser estudados, para o sucesso

desta atividade prática.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1

Pesquisar sobre os temas abaixo:

1 Instrumentos para controle de processos;

Classificação dos instrumentos

As diversas funções necessárias ao correto funcionamento de uma malha de controle são desempenhadas por dispositivos chamados de instrumentos para controle de processos. De acordo com a função desempenhada, os instrumentos mais comumente encontrados numa malha de controle são:

Elemento primário ou sensor

Parte de uma malha ou de um instrumento que primeiro sente o valor da variável de processo.

Indicador

Dispositivo que apenas indica o valor de uma determinada variável de processo, sem interferir no processo.

Transmissor

Dispositivo que sente uma variável de processo por meio de um elemento primário e que produz uma saída cujo valor é geralmente proporcional ao valor da variável de processo. O elemento primário pode ser ou não parte integrante do transmissor.

Controlador

Dispositivo que por finalidade manter em um valor pré-determinado uma variável de processo.

Registrador

Dispositivo destinado ao armazenamento de valores (dados) de uma determinada variável de controle. Esta função anteriormente era realizada por meio do traçado de gráficos sobre o papel de forma contínua. Atualmente o armazenamento de tais informações é feito de modo digital.

Conversor

Dispositivo que emite um sinal de saída padronizado modificado em relação à natureza do correspondente sinal de entrada.

Válvula de Controle

É um elemento final de controle que manipula diretamente a vazão de um ou mais fluídos de processo.

Chave

Dispositivo que conecta, desconecta ou transfere um ou mais circuitos, manual ou automaticamente. Neste caso, atuado diretamente pela variável de processo ou seu sinal representativo.

Sua saída pode ser para atuar em alarmes, lâmpadas-piloto, inter travamento ou sistema de segurança. As chaves não participam do controle contínuo das variáveis de processo.

Conforme a sua função, os instrumentos podem estar localizados no campo ou num painel dentro de uma sala de controle.

Símbolos Gráficos e Identificação dos Instrumentos

As normas de Instrumentação estabelecem símbolos gráficos e codificação alfanumérica de instrumentos ou funções programadas que deverão ser utilizados nos diagramas e nas malhas de controle de projetos de instrumentação.

A norma internacional que regula esse assunto é a ISA 5.1 (Instrumentation Symbols and Identification).Cada instrumento ou função programada deve ser identificado por um conjunto de letras que o classifica funcionalmente e um conjunto que identifica a malha o qual o instrumento ou função programada pertence.

A identificação é feita da seguinte forma:

1º Grupo de letras: Identifica a variável medida ou iniciadora

1° letra – Variável medida

Ex: P – pressão, T – temperatura, F – vazão, L – nível.

2° letra – Modificadora

Ex: D – diferencial, Q – totalização, S – segurança.