ATPS CONTROLE 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 01

AULA TEMA: Medição de Vazão e noções de metrologia. Controle e Sintonia e

Controladores PID.

PASSO 01

INSTRUMENTOS PARA CONTROLES DE PROCESSOS

Os processos industriais exigem controle na fabricação de seus produtos. Os processos são muito variados e abrangem muitos tipos de produtos como pôr exemplo: a fabricação dos derivados do petróleo, produtos alimentícios, à indústria de papel e celulose, etc. Em todo este pr¬ocesso é absolutamente necessário controlar e manter constantes algumas variáveis, tais como pressão, vazão, temperatura, nível, PH, condutividade, velocidade, umidade, etc. Os instrumentos de medição e controle permitem manter constantes as variáveis do processo com os seguintes objetivos: melhoria em qualidade do produto aumenta em quantidade do produto e segurança.

No princípio da era industrial, o operário atingia os objetivos citados através de controle manual destas variáveis utilizando somente instrumentos simples, manômetro, termômetro e válvulas manuais, etc. e isto era suficiente porque os processos eram simples.

Com o passar do tempo os processos foram se complicando exigindo um aumento da automação nos processos industriais, através dos instrumentos de medição e controle. Enquanto isto os operadores iam se liberando de sua atuação física direta no processo e ao mesmo tempo ia permitindo a centralização das variáveis em uma única sala.

Devido a centralização das variáveis do processo podemos fabricar produtos que seriam impossíveis através do controle manual. Mas para atingir o nível que estamos hoje, os sistemas de controle sofreram grandes transformações tecnológicas como veremos a seguir: controle manual, controle mecânica e hidráulico, controle pneumático, controle elétrico,

controle eletrônico e atualmente controle digital.

Os processos industriais podem dividir-se em dois tipos: processos contínuos e processos descontínuos. Em ambos os tipos deve manter-se as variáveis próximo aos valores desejados.

O sistema de controle que permite fazer isto se define como aquele que compara o valor da variável do processo com o valor desejado e toma uma atitude de correção de acordo com o desvio existente sem que a operação intervenha. Para que se possa fazer esta comparação e consequentemente à correção é necessário que se tenha uma unidade de medida, uma unidade de controle e um elemento final de controle no processo.

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 ponto sem 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.