Introdução Ao Controle De Processos.

No início, a humanidade não conhecia os meios para se obter a energia a partir da matéria. Desse modo, a energia era fornecida pelo próprio trabalho humano ou pelos trabalhos de animais domésticos. Somente no século XVIII, com o advento das máquinas a vapor, conseguiu-se transformar a energia da matéria em trabalho. Porém, o homem apenas teve a sua condição de trabalho mudada, passando do trabalho puramente braçal ao trabalho mental.

Nesse momento, cabia ao homem o esforço de tentar “controlar” esta nova fonte de energia, exigindo dele então muita intuição e experiência, além de expô-lo constantemente ao perigo devido à falta de segurança. No princípio, isso foi possível devido à baixa demanda. Entretanto, com o aumento acentuado da demanda, o homem viu-se obrigado a desenvolver técnicas e equipamentos capazes de substituí-lo nesta nova tarefa, libertando-o de grande parte deste esforço braçal e mental. Daí então surgiu o controle automático que, quanto à necessidade, pode assim ser classificado:

2. Definições e Conceitos Básicos.

A seguir serão apresentados algumas definições e conceitos básicos que serão utilizados ao longo deste curso, servirão para entender os pricípios do controle de processos químicos.

2.1. Entrada (Causa) / Saída (Conseqüência)

Todo sistema seja ele físico-químico, elétrico, mecânico, etc., pode ser abordado de forma bastante simplificada como o meio através do qual variáveis de entrada e saída se interligam numa relação de causa e conseqüência. Neste ínterim, atribui-se a denominação entrada a toda informação que é uma causa no sistema, e conseqüência a toda informação que é uma conseqüência no sistema. Esta relação está reprensentada esquematicamente na Figura 1, onde u e w representam todas as entradas e y representa todas as saídas.

Figura 1. Entrada (Causa) / Saída (Conseqüência)

Uma forma fácil de se entender estes conceitos é através do seguinte exemplo.

Num trocador de calor o produto quente entra (alimenta) nos tubos, enquanto água fria entra (alimenta) no casco, a fim de resfriar o produto. Na descarga do trocador temos, produto resfriado (tubo) e água aquecida (casco). Nesse caso, fica fácil de se identificar e classificar as entradas (causas) como vazão de produto quente e água fria, e as saídas (conseqüências) como vazão de produto resfriado e água aquecida.

Sabendo-se disto, surge a pergunta que não quer calar. Toda entrada (causa) é uma alimentação para sistema e toda saída (conseqüência) é uma descarga do sistema?

Para responder esta pergunta, imaginemos a Figura 2. Ela ilusta um tanque com uma vazão de alimentação e uma vazão de descarga, ambas manipuláveis por válvulas e como saída (conseqüência) tem-se o nível. Neste caso, ambas as vazões são variáveis de entrada (causa), pois a manipulação de qualquer das duas variáveis altera o nível (conseqüência). Assim, pode-se concluir que para fins de controle de processo nem nota descarga é uma saída.