Compensador PI para um processo Industrial

Compensador PI Discreto para um Processo Industrial

Brenner Barroso Vieira
Universidade Federal de Ouro Preto
Curso de Engenharia Elétrica

Resumo

Este trabalho trata do projeto, simulação e análise de um processo industrial (produção de barras de alumínio), utilizando um compensador proporcional integral (PI).

1.Introdução Podemos modelar processos industriais, através das leis da física e conhecendo o funcionamento do processo. A produção de barras de alumínio tem funcionamento baseado na fundição do alumínio, deixando-o em uma temperatura (ϴi), em um forno e escoado por uma distancia (d) com uma velocidade (v) até o molde, estando aqui com uma temperatura (ϴo), onde é resfriado, para formar a barra desejada. O Diagrama esquemático do processo de produção de barra de alumínio pode ser verificado na Fig. 1, onde é desprezado o movimento feito pela mesa onde está o molde.

Figura 1: Diagrama esquemático do Processo

Neste trabalho será analisado o processo com uma distancia entre o forno e o molde D de 5,0 m, com uma vazão pela calha q de 0.005kg/s e uma velocidade de escoamento V de 0.05m/s. Considerou-se ainda o calor específico do alumínio c de 206 cal/kg/ºC e a capacidade térmica do alumínio dentro do forno, massa(M) multiplicada pelo calor específico(c), C de 1000 cal/ºC.

2.Considerações importantes Necessita que a temperatura do alumínio que chega ao molde esteja “próxima” do valor especificado, portando devemos considerar o sensor de temperatura no molde. Considera-se também que a massa M do alumínio contido no forno será constante, sendo essa válida quando a quantidade de alumínio necessária para a formação de uma barra seja muito menor do que a quantidade de alumínio no forno no inicio do “vazamento”. Supõe-se ainda que o forno seja isolado, para eliminar perdas de calor de calor para o ar, e que o alumínio no tanque é perfeitamente misturado de forma a estar em uma temperatura uniforme.

3.Modelagem do processo