Válvulas de Controle

Páginas: 14 (3326 palavras) Publicado: 29 de julho de 2015
CTC – CENTRO TECNOLÓGICO
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA

COMPENSADOR DE TEMPO MORTO
Método IMC (Internal Model Control) e Preditor Smith

Bruna Porto / Elias Pedroso / Marina S. Melchiors
Professor: Ariovaldo Bolzan 
Disciplina: Controle de Processos

Objetivos
2



Introduzir as noções básicas do método de compensação do atraso
de transporte;



Demonstrar o funcionamento dométodo de sintonia IMC para
controladores PID;



Exemplificar o projeto de um compensador de atraso via técnica
preditor Smith.

Índice
3



Introdução;



Sintonia de Controladores PID;



Método IMC;



Compensação De Processos;



Compensador Dead-Time;



Aplicação;



Conclusões;



Referências.


 
 
 

Controle Automático de Processos;

Preditor
Smith;
SistemaMultivariável;
Estrutura
Do
Controlador;

Estrutura
Do
Controlador;
Controladores
Clássicos;
Projeto Do Controlador;

Identificação
De Sistemas;
Processos
Com
Tempo
Morto.
Aplicações
Práticas.

Projeto Do Controlador;

Propriedades Do Preditor Smith;

Limitações Do Preditor Smith;

Evolução Cronológica.

Introdução
4

CONTROLE AUTOMÁTICO DE PROCESSOS:


É utilizado industrialmente para mantervariáveis de uma planta
entre seus limites operacionais desejáveis;



Os sistemas de controle fazem uso de diferentes técnicas para
manter a variável controlada no valor do set-point;



Ele está ligado à qualidade e a quantidade dos produtos;



Possibilita a existência de processos extremamente complexos
com diversas variáveis que precisam ser medidas e controladas.

Introdução
5

SISTEMAMULTIVARIÁVEL
 


Os sistemas que possuem duas ou mais entradas e saídas são
denominados de sistemas MIMO (Multiple Input, Multiple Output).

Figura 1: Ilustração de um diagrama de blocos de um sistema multivariável (2 x 2).
Fonte: Smith (2008).

Introdução
6

CONTROLADORES CLÁSSICOS
 


Se baseiam na função de transferência do processo;



O projeto dos controladores pode ser baseado na estrutura decontrole PID, os quais são aplicados em cerca de 95% dos
processos;



Devido a larga aplicabilidade é essencial o aperfeiçoamento e
desenvolvimento de métodos para sintonia deste controlador.

Introdução
7

CONTROLADORES CLÁSSICOS
 

O controlador PID possuir três parâmetros a serem ajustados;


Um modelo adequado que vise à estabilidade aliada ao
desempenho torna-se imprescindível para umajuste adequado;



Pode ser tratado com o emprego técnicas computacionais para
implementar as suas propriedades;



A existência de tempo morto é determinante em malhas de
controle;



Neste contexto, será abordado procedimentos para sintonia dos
controladores PID em processos com tempo morto significativo.

Introdução
8

PROCESSOS COM TEMPO MORTO
 

Atrasos entre as variáveis de entrada e saídade processos são
bastante comuns em aplicações industriais;


Geralmente é causado pelo transporte de energia ou matéria
dentro do sistema e tempos de processamento;

Figura 2: Processo com tempo morto.
Fonte: UFSC (2014).

Introdução
9

PROCESSOS
COM TEMPO MORTO
  
 

Os processos com tempo morto são difíceis de controlar usando
controladores convencionais, devido:




Detecção do efeitodas perturbações;
Atraso no efeito da ação de controle;
A ação de controle se baseia no erro atual.



O tempo morto introduz um atraso em cada fase, desestabilizando
o controle em malha fechada;



O tempo morto pode ser representado pelo seguinte modelo linear:
(1)

Sintonia de controladores PID 
10



No controlador existem parâmetros que devem ser ajustados;



A performance de uma malhade controle está condicionada ao ajuste
adequado destes parâmetros;



Este processo de ajuste, denominado de sintonia, pode ser feito por
diferentes caminhos:


Analisar o comportamento de uma malha e realizar os ajustes
sucessivos;



Obter um modelo matemático que descreve o processo, e através
dos parâmetros desse modelo, determina-se o ajuste necessário.

Sintonia de controladores...
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