Aplicações de técnicas de controle avançado a uma malha de controle de ph

Páginas: 123 (30650 palavras) Publicado: 19 de maio de 2012
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS ESCOLA DE ENGENHARIA CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO PROJETO DE FIM DE CURSO

APLICAÇÕES DE TÉCNICAS DE CONTROLE AVANÇADO A UMA MALHA DE CONTROLE DE pH

Hamilton Guilherme de Oliveira Júnior

Orientador: Prof. Fábio Gonçalves Jota Supervisor: Engº Daniel Codo de Faria

Belo Horizonte 2007

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINASGERAIS ESCOLA DE ENGENHARIA CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO PROJETO DE FIM DE CURSO

APLICAÇÕES DE TÉCNICAS DE CONTROLE AVANÇADO A UMA MALHA DE CONTROLE DE pH

Monografia submetida à banca examinadora designada pelo Colegiado Didático do Curso de Engenharia de Controle e Automação da Universidade Federal de Minas Gerais como requisito parcial à obtenção do título deBacharel em Engenharia de Controle e Automação.

Hamilton Guilherme de Oliveira Júnior

Orientador: Prof. Fábio Gonçalves Jota Supervisor: Engº Daniel Codo de Faria

Belo Horizonte 2007

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APLICAÇÕES DE TÉCNICAS DE CONTROLE AVANÇADO A UMA MALHA DE CONTROLE DE pH

Hamilton Guilherme de Oliveira Júnior

Monografia submetida à banca examinadora designada pelo Colegiado Didático do Curso deEngenharia de Controle e Automação da Universidade Federal de Minas Gerais como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia de Controle e Automação.

Trabalho aprovado em 27 de junho de 2007

BANCA EXAMINADORA

__________________________________________________________ Fábio Gonçalves Jota, PhD, DELT-UFMG __________________________________________________________ DanielCodo de Faria, Engenheiro, PPGEE-UFMG __________________________________________________________ Patrícia Nascimento Pena, Doutora, CNPQ-UFMG

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Agradecimentos
Quero  agradecer  em  primeiro  lugar  à  minha  família,  que  sempre  me  deu  apoio  e  força  em  todas  as  decisões  que  tomei,  e  que  me  amparava  nos  momentos  de  incerteza. Principalmente aos meus pais, por me educarem da melhor forma possível.  Meus  amigos  também  foram  parte  importante  nessa  caminhada.  Também  sempre  me  diziam  palavras  de  incentivo  quando  pensava  que  não  fosse  conseguir  essa  vitória.  À  eles devo parte das forças por ter sempre persistido.  Ao  orientador  Fábio  Jota  que,  apesar  de  tantas  tarefas,  aceitou  me  orientar  nesse  projeto.  Seus  ensinamentos  foram  de grande  valia  e  me  ajudaram  a  vencer  todas  as  dificuldades  enfrentadas  neste  trabalho.  Ao  supervisor  Daniel  Codo  por  ter  me  dado  as  direções iniciais para este trabalho, sem as quais teria perdido um tempo muito grande.  Ao  Gilberto,  por  ter  me  auxiliado  por  várias  vezes  no  preparo  das  soluções  ácidas  que foram gastas em grande quantidade durante os testes. A Deus, por ter me abençoado e possibilitado a mim a conclusão deste trabalho. 

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Resumo
O controle de pH é usualmente encontrado no âmbito industrial, muito presente, por  exemplo,  em  processos  químicos,  biológicos,  farmacêuticos,  e  na  indústria  alimentícia.  O  pH, ou potencial de hidrogênio iônico, é uma medida da concentração dos íons H+ em uma solução, sendo igual ao logaritmo negativo dessa concentração. Em outras palavras, o valor  de  pH  indica  o  quão  ácida  ou  básica  é  uma  solução,  sendo  que  valores  mais  baixos  determinam  soluções  mais  ácidas.  Normalmente  trabalha‐se  na  faixa  de  0  a  14  pH,  indicando que a concentração dos íons supracitados varia entre 10‐14 e 1 mol/l.  O  controle  de  pH  é  uma  tarefa  difícil  de  ser  realizada,  principalmente devido  à  grande não‐linearidade deste processo. O ganho do processo pode variar em muitas ordens  de  grandeza  dependendo  do  ponto  de  operação,  o  que  exige  uma  enorme  precisão  dos  atuadores, dos sensores e do controlador. A constante de tempo do processo também pode  variar,  dependendo  das vazões  do  processo,  por exemplo. Dentre outros, estes  problemas  tornam ...
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