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SISTEMASSISTEMASCONTROLE ICONTROLE IModos Op.Modos Op.

Prof. ArnaldoProf. ArnaldoI. T. ConsultantI. T. ConsultantI. A. I. ConsultantI. A. I. Consultant

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Sistemas de Controle em Malha AbertaSistemas de Controle em Malha Aberta

Conjuntos de ProcessosConjuntos de Processos aonde as aonde as Ações deAções deControleControle são são Totalmente IndependentesTotalmente Independentes

dos dos Valores de SaídaValores de Saída((ss) obtido(s), sendo que) obtido(s), sendo queestes estes Não Produzirão QuaisquerNão Produzirão Quaisquer EfeitosEfeitosnosnos Regimes de Controle Op.Regimes de Controle Op. aplicados aplicados ;;

Assim sendo, Assim sendo, Pode-se PerceberPode-se Perceber que que NÃONÃOHAVERÁHAVERÁ Qualquer TipoQualquer Tipo de de RealimentaçãoRealimentaçãode de Valores Op.Valores Op. nosnos Processos OriginaisProcessos Originais &&Q.Q. DistúrbiosQ.Q. Distúrbios CAUSARÃOCAUSARÃO ProblemasProblemas & &

Erros TécnicosErros Técnicos que que Devem Ser ResolvidosDevem Ser Resolvidospelo pelo Sistema de ControleSistema de Controle / / OperadorOperador ;;

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Sistemas de Controle em Malha AbertaSistemas de Controle em Malha Aberta

Medidor de NívelMedidor de NívelTipo RéguaTipo Régua

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Controle Op. em Malha AbertaControle Op. em Malha Aberta tb. tb. ConsisteConsiste na naAplicaçãoAplicação dede Sinais E. E. Pré-ProgramadosSinais E. E. Pré-Programados,,

que que ApósApós Determinados Instantes de TempoDeterminados Instantes de Tempo,, Deverão Poder FazerDeverão Poder Fazer Variáveis ControladasVariáveis ControladasAtingiremAtingirem ValoresValores &/ou &/ou Comportamentos Op.Comportamentos Op. Mais AdequadosMais Adequados & & CoerentesCoerentes com com EtapasEtapas do do

Processo IndustrialProcesso Industrial SobSob MonitoramentoMonitoramento ;;

Os Os SinaisSinais &/ou &/ou ValoresValores obtidos nos obtidos nos ProcessosProcessossob sob SensoriamentoSensoriamento & & MediçãoMedição, bem como a, bem como apartir de seus partir de seus NíveisNíveis de de Evolução FuncionalEvolução Funcional& tb. na(s) & tb. na(s) SaídaSaída((ss) da ) da Malha ControladoraMalha Controladora,, Não Serão UtilizadosNão Serão Utilizados para para DeterminaçãoDeterminação dedeSinais de CorreçãoSinais de Correção & & Nem ParaNem Para a a DefiniçãoDefinição

dos dos InstantesInstantes em que em que Deverão Ser AplicadosDeverão Ser Aplicados ;;

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Nos Nos Sistemas de ControleSistemas de Controle em em Malha AbertaMalha Aberta, as, as

Referências de EntradaReferências de Entrada Deverão CorresponderDeverão Corresponder

às às Condições Op. FixasCondições Op. Fixas até aonde os até aonde os Índices de Índices de

PrecisãoPrecisão dos dos ProcessosProcessos estiverem estiverem DependentesDependentes

das das Técnicas de CalibraçãoTécnicas de Calibração & & AjustesAjustes AplicadasAplicadas ;;

Na Na PresençaPresença de de DistúrbiosDistúrbios, as , as Malhas AbertasMalhas Abertas dede

ControleControle Dificilmente Desempenham BemDificilmente Desempenham Bem suassuas

Funcionalidades ReguladorasFuncionalidades Reguladoras, , DependendoDependendo,,

Quase ExclusivamenteQuase Exclusivamente, do , do Pleno ConhecimentoPleno Conhecimento

das das Relações Op.Relações Op. entre as entre as EntradaEntrada((ss) & ) & SaídaSaída((ss), ),

bem como das bem como das Técnicas Iniciais de CalibraçãoTécnicas Iniciais de Calibração

ImplementadasImplementadas na na ConfiguraçãoConfiguração dos dos ProcessosProcessos ; ;

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Sistemas de Controle em Malha AbertaSistemas de Controle em Malha Abertasão são Caracterizados TecnicamenteCaracterizados Tecnicamente por por ::

▲▲ Níveis Inerentes de Imprecisão Op. Níveis Inerentes de Imprecisão Op. ;;

▲▲ Sem Adaptações às Variações ExternasSem Adaptações às Variações Externas,, InterferênciasInterferências,, PerturbaçõesPerturbações && Erros Erros ;;

▲▲ Dependência Técnica do JulgamentoDependência Técnica do Julgamento,, Bom Senso Bom Senso && Estimativa do Operador Estimativa do Operador ;;

▲▲ SimplicidadeSimplicidade,, Baixos CustosBaixos Custos,, Sem Que se Sem Que se Envolvam Elementos Sofisticados nas Etapas Envolvam Elementos Sofisticados nas Etapas de Sensoriamentode Sensoriamento,, MediçãoMedição,, QuantificaçãoQuantificação,, AjustesAjustes,, Calibrações dos Sinais de ControleCalibrações dos Sinais de Controle && Atuação Funcional Atuação Funcional ;;

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Sistemas de Controle em Malha Sistemas de Controle em Malha AbertaAberta

Processos Produtivos ContínuosProcessos Produtivos ContínuosOperadorOperador( Início )( Início )

AtuadoresAtuadoresFuncionaisFuncionais

SistemaSistemaControleControle

MediçãoMedição ProcessosProcessosProdutivosProdutivos

IndicaçãoIndicação

Matérias PrimasMatérias Primas

ProdutosProdutos

Set PointsSet PointsComandosComandosFuncionaisFuncionais

Ações Op.Ações Op.CorreçõesCorreções

TécnicasTécnicasControleControle

&/ou&/ouAjustes Op.Ajustes Op.

SSEENNSSOORR

TTRRAANNSSDDUUTTOORR

TTRRAANNSSMMIISSSSOORRMemóriaMemória

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Sistemas de Controle Op.Sistemas de Controle Op. em em Malha AbertaMalha Aberta são sãoCaracterizadosCaracterizados pela pela Incapacidade TécnicaIncapacidade Técnica de de

Auto-Correção FuncionalAuto-Correção Funcional diante das diante das DiferençasDiferençasentre entre Valores ReaisValores Reais & & Valores DesejadosValores Desejados para as para asGrandezasGrandezas envolvidas nos envolvidas nos Processos ProdutivosProcessos Produtivos,,ApresentandoApresentando ainda ainda Várias DificuldadesVárias Dificuldades para a para aObtençãoObtenção de de ModelosModelos & & Simulações ConfiáveisSimulações Confiáveisrealmente capazes de realmente capazes de Regerem AdequadamenteRegerem Adequadamenteos os Eventos ProdutivosEventos Produtivos & de & de Monitoramento Op.Monitoramento Op.

das das Malhas de ControleMalhas de Controle, pelo , pelo Grande NúmeroGrande Númerode de VariaçõesVariações & & Ajustes FuncionaisAjustes Funcionais que poderão que poderãosofrer já nos sofrer já nos Testes IniciaisTestes Iniciais, o que os , o que os InviabilizaInviabiliza & os & os Descredencia TecnicamenteDescredencia Tecnicamente para para DiversosDiversos

TiposTipos dede Aplicações Op.Aplicações Op. &/ou&/ou ProcessosProcessos ; ;

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Controle AntecipatórioControle Antecipatório (( Feed Forward Feed Forward Ctrl.Ctrl. ))

Em casos onde os Em casos onde os Processos ProdutivosProcessos Produtivos permitem permitemEstimarEstimar, com , com Bons NíveisBons Níveis de de PrecisãoPrecisão, , PossíveisPossíveisVariações BruscasVariações Bruscas & & Perturbações Op.Perturbações Op. ou então ou então

Predizer ConsistentementePredizer Consistentemente seus seus EfeitosEfeitos sobre a(s) sobre a(s)VariávelVariável((isis) ) ControladaControlada((ss) envolvidas, pode-se) envolvidas, pode-se

ImplementarImplementar AlgoritmosAlgoritmos parapara Controle Téc. Op.Controle Téc. Op.capazes de capazes de AlteraremAlterarem VariávelVariável((isis) ) ManipuladaManipulada((ss))

visando-se visando-se CompensarCompensar as as Ocorrências FuncionaisOcorrências Funcionaisque podem que podem CausarCausar várias várias Alterações Op. ErrôneasAlterações Op. Errôneas,,Prevenindo-sePrevenindo-se ou ou Minimizando-se SensivelmenteMinimizando-se Sensivelmenteos os Níveis de DistúrbiosNíveis de Distúrbios & & ErrosErros na(s) na(s) VariávelVariável((isis))ControladaControlada((ss) dos ) dos Eventos Op.Eventos Op. &/ou &/ou ProcessosProcessos ;;

( Muito Aplicado em ( Muito Aplicado em ControleControle de de Malhas AbertasMalhas Abertas ))

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Sistemas Antecipatórios para Controle Op.Sistemas Antecipatórios para Controle Op. devem serdevem serProjetados EspecificamenteProjetados Especificamente visando visando Atenderem BemAtenderem BemCada TipoCada Tipo de de Aplicação FuncionalAplicação Funcional para que possam, para que possam,na Práticana Prática, , Reproduzir AdequadamenteReproduzir Adequadamente,, TODASTODAS asas

Modelagens MatemáticasModelagens Matemáticas do(s) do(s) ProcessoProcesso((ss) sob) sobMonitoramentoMonitoramento & & RegulaçãoRegulação, até mesmo , até mesmo Em FunçãoEm Funçãode suas de suas Relações Op. EstreitasRelações Op. Estreitas com os com os DistúrbiosDistúrbios & &

AlteraçõesAlterações na(s) na(s) VariávelVariável((isis) ) ControladaControlada((ss), bem como), bem como os seusos seus Reflexos TécnicosReflexos Técnicos nos nos Processos ProdutivosProcessos Produtivos ;;

Assim, a Assim, a Maior DeficiênciaMaior Deficiência do do Controle AntecipatórioControle Antecipatórioestá em está em Não Medir ConstantementeNão Medir Constantemente as as Variáveis Op.Variáveis Op.& isso o faz & isso o faz Depender ExclusivamenteDepender Exclusivamente dos dos Níveis deNíveis dePrecisão Pré-EstabelecidosPrecisão Pré-Estabelecidos nas nas Variáveis de CargaVariáveis de Cargapara que, então, possam para que, então, possam ImplementarImplementar ModificaçõesModificaçõesTécnicas FuncionaisTécnicas Funcionais nas nas Variáveis ManipuladasVariáveis Manipuladas ;;

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No No Controle AntecipatórioControle Antecipatório, , DistúrbiosDistúrbios devem ser devem serPrevistos ConvenientementePrevistos Convenientemente & & Baseando-seBaseando-se em emSet PointsSet Points das das VariávelVariável((isis) ) ProgramadaProgramada((ss) serão) serão CalculadosCalculados os os Melhores ValoresMelhores Valores para para TodaToda((ss))

VariávelVariável((isis) ) ManipuladasManipuladas((ss), de forma a se ), de forma a se EvitarEvitarque que VariávelVariável((isis) ) ControladaControlada((ss) ) SoframSofram AlteraçõesAlteraçõesImprevistasImprevistas ou ou IndevidasIndevidas em suas em suas AmplitudesAmplitudes ;;

Em Em ProjetosProjetos de de Controle AntecipatórioControle Antecipatório é é UsualUsual o oAmplo Domínio TécnicoAmplo Domínio Técnico dos dos Processos Op.Processos Op. & isto& isto

é o é o Principal Requisito TécnicoPrincipal Requisito Técnico para para AplicaçãoAplicaçãodeste deste Tipo de ControleTipo de Controle, pois , pois Deverão SerDeverão Ser BemBem

ConhecidosConhecidos os os GanhosGanhos obtidos pelos obtidos pelos Regimes Op.Regimes Op.Como TambémComo Também pelas suaspelas suas Constantes de TempoConstantes de Tempo, , AlémAlém de de Tempos MortosTempos Mortos inseridos inseridos em em ComandosComandos, ,

TarefasTarefas, , EventosEventos & nos & nos Processos CompletosProcessos Completos ;;

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Malha Aberta de ControleMalha Aberta de Controle (( Feed Forward Feed Forward ModeMode ))

parapara Correção RápidaCorreção Rápida na na Vazão de Vazão de CombustívelCombustível

( ( QcQc ), ), EvitandoEvitando Possíveis PerturbaçõesPossíveis Perturbações em em TsTs ::

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Técnicas de Controle Op. AutomáticoTécnicas de Controle Op. Automático

SupervisãoSupervisão,, MonitoramentoMonitoramento,, RegulagemRegulagem

& & ManutençãoManutenção de de SituaçõesSituações, , CondiçõesCondições

&/ou &/ou ValoresValores de de Variáveis Op.Variáveis Op. envolvidas envolvidas

em em Processos ProdutivosProcessos Produtivos implantados implantados sobsob

MétodosMétodos, , EspecificaçõesEspecificações & & ParâmetrosParâmetros,,

a partir de a partir de Critérios Pré-DefinidosCritérios Pré-Definidos &/ou&/ou

ProgramadosProgramados, com intuito de , com intuito de AtingirAtingir os os

Maiores NíveisMaiores Níveis de de E. P. Q. F.E. P. Q. F. dentro das dentro das

Dinâmicas Op.Dinâmicas Op. das das Plantas IndustriaisPlantas Industriais ;;

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Sistemas de Controle em Malha Sistemas de Controle em Malha FechadaFechada

Neste Tipo de Neste Tipo de Modo FuncionalModo Funcional, as, as Ações deAções deControleControle DependerãoDependerão, de algum modo, dos, de algum modo, dosValoresValores obtidos na(s) obtidos na(s) SaídaSaída((ss) ) Op.Op. & assim, & assim,possuirão possuirão EfeitoEfeito((ss) ) DiretoDireto((ss) nos ) nos EventosEventos & &

Regimes FuncionaisRegimes Funcionais dos dos ProcessosProcessos ;;

Assim, as Assim, as SaídasSaídas serão serão SempreSempre SensoriadasSensoriadas,,MedidasMedidas, , QuantificadasQuantificadas & & ComparadasComparadas com comas as EntradaEntrada((ss) a fim de ) a fim de Reduzirem-seReduzirem-se ErrosErros&/ou &/ou AuxiliaremAuxiliarem ProcessosProcessos a a ManteremManterem os os

Valores FuncionaisValores Funcionais DesejadosDesejados && CorretosCorretos ;;

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Controlador de ProcessoControlador de Processo irá irá ReceberReceber a a SinalizaçãoSinalização do do SensorSensor, , MedirMedir os os ValoresValores da da Saída Op.Saída Op., , Compará-losCompará-los com o com o Valor DesejadoValor Desejado de de Pré-AjustePré-Ajuste ( (Set PointSet Point), ), ParametrizarParametrizar & &

QuantificarQuantificar os os Erros TécnicosErros Técnicos, enquanto , enquanto CalculaCalcula o o Tipo Tipo AdequadoAdequado de de Sinal CorretorSinal Corretor que será capaz de que será capaz de ModificarModificar a a

PosiçãoPosição da da Válvula de ControleVálvula de Controle até que os até que os DesviosDesvios de de ValoresValores da da Variável ControladaVariável Controlada sejam sejam EliminadosEliminados ou ou

PermaneçamPermaneçam DentroDentro dos dos Limites PermitidosLimites Permitidos pela pela TolerânciaTolerância de de Erros Op.Erros Op. ; ;

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Realimentação Op.Realimentação Op. ouou Retroação Op.Retroação Op.(( Feedback Loop Op. ModeFeedback Loop Op. Mode ))

Recurso FuncionalRecurso Funcional dos dos Sistemas de ControleSistemas de Controlepor por Malha FechadaMalha Fechada que que ComparaCompara CondiçõesCondições&/ou &/ou ValoresValores da(s) da(s) SaídaSaída((ss) com ) com ResultadoResultado((ss))obtido(s) na(s) obtido(s) na(s) EntradaEntrada((ss), a partir de ), a partir de RelaçõesRelaçõesCausaCausa – – EfeitoEfeito (( DistúrbiosDistúrbios )) entre as mesmas,entre as mesmas,ViabilizandoViabilizando, as , as Ações Técnicas AutomáticasAções Técnicas Automáticasde Controlede Controle capazes de capazes de OrientarOrientar &/ou &/ou AlterarAlterar Regulagens Op.Regulagens Op. das das VariáveisVariáveis de de ProcessosProcessos nos nos Sistemas de ControleSistemas de Controle, , DepurandoDepurando &/ou &/ou

MelhorandoMelhorando a a EficáciaEficácia, , PrecisãoPrecisão & & ExatidãoExatidão ;;

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µCtµCt

Controle FuncionalControle Funcionalparapara

Misturador IndustrialMisturador Industrial

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Controle RealimentadoControle Realimentado (( Feedback Ctrl.Feedback Ctrl. ))

Uma das Uma das Técnicas de ControleTécnicas de Controle Mais EmpregadasMais Empregadas nos nosProcessos IndustriaisProcessos Industriais, aonde , aonde ValoresValores das das VariáveisVariáveisa serem a serem ReguladasReguladas são obtidos através de são obtidos através de SensoresSensores,,sendo, sendo, ComparadosComparados com com ValorValor((eses) ) Pré-AjustadoPré-Ajustado((ss))( ( Set PointsSet Points ) para as ) para as GrandezasGrandezas sob sob Controle Op.Controle Op. ; ;

DiferençasDiferenças entre os entre os Set PointsSet Points & as & as AmplitudesAmplitudes das dasVariáveisVariáveis a serem a serem ControladasControladas são são ConhecidasConhecidas como comoErrosErros ( ( DesviosDesvios ), sendo que as ), sendo que as SaídasSaídas do do ControladorControlador

serão serão Sempre Definidas em FunçãoSempre Definidas em Função destes destes ErrosErros,,PermitindoPermitindo Maiores NíveisMaiores Níveis dede Ajustes FuncionaisAjustes Funcionais,,MelhorandoMelhorando os os ÍndicesÍndices de de Desempenho TécnicoDesempenho Técnico das das VariáveisVariáveis ManipuladasManipuladas dentro dos dentro dos ProcessosProcessos que estarão que estarão VinculadosVinculados às às Plantas IndustriaisPlantas Industriais ;;

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Controle FuncionalControle FuncionalBásico paraBásico para

Caldeira IndustrialCaldeira Industrial

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Sist. Automáticos CTRLSist. Automáticos CTRL – – Malhas Malhas FechadasFechadas

Metodologia Básica FuncionalMetodologia Básica Funcional

▲ ▲ ObtençãoObtenção Valores de MedidaValores de Medida dasdas VariáveisVariáveis ; ;

▲ ▲ ConsultaConsulta Valores-ReferênciaValores-Referência Pré-DefinidosPré-Definidos ;;

▲ ▲ ComparaçãoComparação Valores-ReferênciaValores-Referência xx MedidosMedidos ; ;

▲▲ Determinação Determinação ErrosErros, , DiferençasDiferenças & & DesviosDesvios ;;

▲▲ Uso de Uso de DesviosDesvios para para GeraçãoGeração Sinais CorreçãoSinais Correção ; ;

▲▲ Aplicação Aplicação Sinais CorreçãoSinais Correção nos nos Pontos Op.Pontos Op. da(s) da(s) MalhaMalha((ss) ) AutomáticaAutomática((ss) por “) por “Loop ControlLoop Control”” ;;

▲ ▲ Verificação Op.Verificação Op. das das Variáveis ModificadasVariáveis Modificadas :: Não OKNão OK Repetição SistêmicaRepetição Sistêmica dede Ações Ações

Op.Op. ; ; OKOK EstabilizaçãoEstabilização dodo Processo de ControleProcesso de Controle ; ;

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Sistema de Controle porSistema de Controle porMalha FechadaMalha Fechada

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TemperaturaTemperaturaDesejadaDesejada

ElementosElementosFinais deFinais deControleControle

Técnicas deTécnicas deSensoriamentoSensoriamento

& Medição& Medição

Técnicas deTécnicas deControleControle

AutomáticoAutomático

ProcessoProcessoOperacionalOperacional

Set PointSet Point

Variável ManipuladaVariável Manipulada Variável ControladaVariável ControladaTemperaturaTemperatura

FeedbackFeedbackOp. LoopOp. Loop

Malha Fechada paraMalha Fechada paraControle de TemperaturaControle de Temperatura

ContatorContatorAcionadorAcionador

ChavesChavesDigi SwitchesDigi Switches

ResfriadorResfriadorVentiladorVentilador

VálvulaVálvula

TermômetroTermômetroTermistorTermistor

TermoacopladorTermoacopladorPirômetro IRPirômetro IR

Ar, Gases, Água, Líquidos, Óleos, Metais, Tubulação, ...Ar, Gases, Água, Líquidos, Óleos, Metais, Tubulação, ...

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Atualmente, mesmo com os Atualmente, mesmo com os Avanços TecnológicosAvanços Tecnológicos característicos das característicos das Soluções Op. de AutomaçãoSoluções Op. de Automação,,

Sistemas de ControleSistemas de Controle & & Instrumentação IndustrialInstrumentação Industrialainda ainda ExistemExistem Paradoxos TécnicosParadoxos Técnicos InerentesInerentes às àsTécnicas de Controle RealimentadoTécnicas de Controle Realimentado, pois estas, pois estas

APENASAPENAS se se SensibilizamSensibilizam & & AtuamAtuam CASOCASO OcorramOcorramDesvios OperacionaisDesvios Operacionais em em 1 Variável Controlada1 Variável Controlada

em relação aos seus em relação aos seus Set Points Pré-AjustadosSet Points Pré-Ajustados ;;

Assim sendo, tais Assim sendo, tais Técnicas de ControleTécnicas de Controle APENASAPENASResponderãoResponderão SESE & & APÓSAPÓS existirem existirem OcorrênciasOcorrências de de

DistúrbiosDistúrbios & & PerturbaçõesPerturbações nos nos Eventos FuncionaisEventos Funcionaisbem como suas bem como suas Conseqüentes Margens de ErrosConseqüentes Margens de Erros,,

de forma que o de forma que o Modo Ideal de Atuação Op.Modo Ideal de Atuação Op. dasdasmesmas seria mesmas seria PrevenirPrevenir & & EvitarEvitar as as SituaçõesSituações quequepudessem levar apudessem levar a Quaisquer Erros FuncionaisQuaisquer Erros Funcionais ;;

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Tecnologias Mais AvançadasTecnologias Mais Avançadas para para ControleControle

de de Processos Op. IndustriaisProcessos Op. Industriais, tais como os, tais como os

AlgoritmosAlgoritmos & & Técnicas DifusasTécnicas Difusas (“ (“FuzzyFuzzy”),”),

Redes de PetriRedes de Petri,, Teoria dos GrafosTeoria dos Grafos ou até a ou até a

Lógica ParaconsistenteLógica Paraconsistente possuem possuem ElementosElementos

& & Características TécnicasCaracterísticas Técnicas Mais IndicadasMais Indicadas

para para PrediçãoPredição de de AçõesAções, , TarefasTarefas, , EventosEventos,,

DistúrbiosDistúrbios, , ErrosErros & & Comportamentos Op.Comportamentos Op.

Muito Mais CondizentesMuito Mais Condizentes com as com as RealidadesRealidades

& & NecessidadesNecessidades de de Controle de ProduçãoControle de Produção

das das Plantas Industriais AtuaisPlantas Industriais Atuais ;;

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ControleControle

AplicativoAplicativo

TécnicasTécnicas

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Contexto Técnico de EstudoContexto Técnico de Estudo

TécnicasTécnicasControleControle

AplicativoAplicativo

ProcessosProcessosContínuosContínuos

ProcessosProcessosDescontínuosDescontínuos

EmEmMassaMassa

EmEmLotesLotes

PorPorProjetoProjeto

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Processos Produtivos DescontínuosProcessos Produtivos Descontínuos

ProcessoProcesso Procedimento FuncionalProcedimento Funcional envolvendoenvolvendo

SucessõesSucessões de de EventosEventos, , TarefasTarefas, , AçõesAções, , EstadosEstados &&

Alterações OperacionaisAlterações Operacionais, conforme determinadas, conforme determinadasNormatizações TécnicasNormatizações Técnicas & que se & que se DesenvolvemDesenvolvemem em Âmbitos IndustriaisÂmbitos Industriais, podendo , podendo RepresentarRepresentar1 Parte1 Parte ou ou 1 Elemento1 Elemento da da Unidade ProdutivaUnidade Produtiva ;;

Processo Industrial DescontínuoProcesso Industrial Descontínuo se caracteriza se caracterizapelo fato do pelo fato do Produto FinalProduto Final ser ser Obtido ApenasObtido Apenas em emCerta QuantidadeCerta Quantidade ApósApós 1 Ciclo Op. Completo1 Ciclo Op. Completo,,

EnquantoEnquanto Novas EntradasNovas Entradas de de Matéria PrimaMatéria Prima SÓSÓOcorrerão DepoisOcorrerão Depois do do Encerramento TotalEncerramento Total do do

Mesmo Ciclo FuncionalMesmo Ciclo Funcional (“ (“BateladaBatelada” / “” / “BatchBatch”) ”) ;;

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Processos Produtivos ContínuosProcessos Produtivos ContínuosProcedimentos FuncionaisProcedimentos Funcionais que se que se CaracterizamCaracterizam pelo pelo fato do(s) fato do(s) ProdutoProduto((ss) ) FinalFinal((isis) ser(em) ) ser(em) ObtidoObtido((ss) por ) por Tarefas de PreparaçãoTarefas de Preparação Bem ElaboradasBem Elaboradas, , Fluxo deFluxo de

ProduçãoProdução Quase Sem InterrupçõesQuase Sem Interrupções, , UniformidadeUniformidade nos nosEventos FuncionaisEventos Funcionais, , Altas TaxasAltas Taxas de de ProduçãoProdução, fazendo, fazendoProdutosProdutos & & ProcessosProcessos se tornarem se tornarem InterdependentesInterdependentes,, apresentarem apresentarem Pouca FlexibilidadePouca Flexibilidade nas nas Tarefas Op.Tarefas Op. & &Baixas DependênciasBaixas Dependências de de Mão de Obra DiretaMão de Obra Direta, o que , o que Favorece MuitoFavorece Muito a a ImplementaçãoImplementação das das TécnicasTécnicas parapara

AutomaçãoAutomação & & Controle Op.Controle Op. de de Processos ProdutivosProcessos Produtivos ;;

ExEx..:: MediçõesMedições de de PesoPeso, , NívelNível, , VazãoVazão, ... , ... ProduçãoProdução de deVaporVapor, , Energia ElétricaEnergia Elétrica, , PetróleoPetróleo, , GásGás & & DerivadosDerivados,,Produtos QuímicosProdutos Químicos &/ou &/ou FarmacêuticosFarmacêuticos em geral, ... em geral, ...

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ContínuoContínuoss

EmEm

MassaMassaEmEm

LotesLotesPorPor

ProjetoProjeto

VolumesVolumes

ProduzidosProduzidosMuitoMuito

AltosAltosAltosAltos MédiosMédios BaixosBaixos

Variedade Variedade ProduzidaProduzida PequenaPequena MédiaMédia GrandeGrande PequenaPequena

FlexibilidadFlexibilidadee

BaixaBaixa MédiaMédia AltaAlta AltaAlta

M. O. D.M. O. D. BaixaBaixa MédiaMédia AltaAlta AltaAlta

Tipo LayoutTipo LayoutPor Por

ProdutoProdutoPorPor

ProdutoProdutoPorPor

ProcessoProcessoPorPor

ProcessoProcesso

OciosidadeOciosidade BaixaBaixa BaixaBaixa MédiaMédia AltaAlta

LeadtimesLeadtimes BaixoBaixo BaixoBaixo MédioMédio AltoAlto

Fluxo Fluxo Info.’sInfo.’s BaixoBaixo MédioMédio AltoAlto AltoAlto

ProdutosProdutos ContínuosContínuos Em LotesEm Lotes Em LotesEm Lotes UnitárioUnitário

AutomaçãoAutomação AltaAlta Alta / Média Alta / Média Alta / MédiaAlta / Média BaixaBaixa

Tipificação Op.Tipificação Op. dos dos Processos ProdutivosProcessos Produtivos

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Sistema Malha Fechada Auto-Sistema Malha Fechada Auto-ControladaControlada

Malha Malha Funcional Funcional

Auto-Auto-Controlada Controlada

paraparaMonitoramento Monitoramento

da da Pressão Pressão MínimaMínima

de de CombustívelCombustível

Modo FuncionalModo Funcional aonde a aonde a Estrutura TécnicaEstrutura Técnica da da Malha de Malha de ControleControle ObtémObtém Sinais Op.Sinais Op. & às & às vezes, vezes, Até MesmoAté Mesmo os seus os seus Níveis Níveis

de Energiade Energia, , DiretamenteDiretamente dodo Meio Meio ControladoControlado, , Por IntermédioPor Intermédio das das

ConexõesConexões de seus de seus SensoresSensores

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Controlador Regulador de Pressão Controlador Regulador de Pressão Diferencial Piloto-OperadoDiferencial Piloto-OperadoControlador Controlador

ReguladorRegulador Piloto-Piloto-OperadoOperado em em Aço Aço

CarbonoCarbono para para ControleControle do do Fluxo Fluxo

AxialAxial de de GásGás ( ( Sistemas Sistemas

DistribuiçãoDistribuição ) com ) com Altos Níveis Op.Altos Níveis Op. de de VazãoVazão & & PressãoPressão ;;

Versões “Versões “Falha AbreFalha Abre” ” & “& “Falha FechaFalha Fecha” ” ;;

ØØ :: 1’’1’’ ; ; 2”2” ; ; 3”3” ; ; 4”4” & & 6”6”

Pmáx EntradaPmáx Entrada :: 100 100 barbar

RegulagemRegulagem :: 0,50,5 a a 52 52 barbar

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Controlador Regulador de Pressão Controlador Regulador de Pressão Diferencial Piloto-OperadoDiferencial Piloto-Operado

1)1) Válvula Bloqueio Manual Válvula Bloqueio Manual 6)6) Válvula Alívio Parcial Válvula Alívio Parcial2)2) Filtro com Dreno Filtro com Dreno 7)7) Manômetro Pressão Saída Manômetro Pressão Saída3)3) Manômetro Pressão Entrada Manômetro Pressão Entrada 8)8) Válvula de Purga Válvula de Purga4)4) Válvula Auto-Bloqueio Válvula Auto-Bloqueio 9)9) Válvula Bloqueio Manual Válvula Bloqueio Manual 5)5) Ctrl. Reg. Pressão Diferencial Ctrl. Reg. Pressão Diferencial

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Sistemas de Controle Automático DescontínuoSistemas de Controle Automático Descontínuo(( Controle Binário em Malha AbertaControle Binário em Malha Aberta ))

Também denominados de Também denominados de Sistemas de Controle Op.Sistemas de Controle Op. ““On - OffOn - Off” ou “” ou “Tudo ou NadaTudo ou Nada”, operam ”, operam SinaisSinais &/ou&/ou

FunçõesFunções que que Agem ApenasAgem Apenas sob sob 2 Valores Padrões2 Valores Padrões dede AjusteAjuste ( ( 0%0% ou ou 100%100% ) em relação às ) em relação às GrandezasGrandezas

VariáveisVariáveis sob sob ControleControle, mas, , mas, EventualmenteEventualmente, podem, podemser ser ProjetadosProjetados para para AssumiremAssumirem Valores EscalonadosValores Escalonados

EntreEntre Limites MínimosLimites Mínimos & & MáximosMáximos ≠≠ 0 a 100% 0 a 100% ;;

Considerado o Considerado o Mais SimplesMais Simples dos dos Modos AutomáticosModos Automáticosde de Controle Op.Controle Op. possui possui Atuação RápidaAtuação Rápida, mas é , mas é MenosMenosAdaptávelAdaptável que outros que outros Métodos FuncionaisMétodos Funcionais, embora , embora seja seja AdequadoAdequado para para Uso FreqüenteUso Freqüente em em Vários TiposVários Tipos

de de ProcessosProcessos aonde suas aonde suas VariáveisVariáveis sofrerão certas sofrerão certasOscilações ContínuasOscilações Contínuas em torno de seus em torno de seus Set PointsSet Points ;;

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Faixas de Atuação Op.Faixas de Atuação Op. “ “On - OffOn - Off” de certos ” de certos ProcessosProcessospodempodem possuir possuir Pequenas ExtensõesPequenas Extensões &/ou até apresentar &/ou até apresentarCaracterísticas RepetitivasCaracterísticas Repetitivas, fazendo que este Tipo de, fazendo que este Tipo de

Metodologia de Regulação Op.Metodologia de Regulação Op., também seja conhecida, também seja conhecidaporpor Controle de Intervalo DiferencialControle de Intervalo Diferencial (“(“Differential Differential

GapGapControlControl” ou “” ou “D. G. C.D. G. C.”), quando a ”), quando a SaídaSaída do do ControladorControlador se se MantêmMantêm em em Valor FixoValor Fixo AtéAté que que EntradaEntrada((ss) ) SofraSofra((mm))

VariaçõesVariações &/ou &/ou DistúrbiosDistúrbios equivalentes aos próprios equivalentes aos própriosNíveis de SensibilizaçãoNíveis de Sensibilização do do Intervalo Pré-AjustadoIntervalo Pré-Ajustado ;;

Sistemas de Controle BinárioSistemas de Controle Binário são são GeradoresGeradores de de AçõesAçõesde de Chaveamento Op.Chaveamento Op. UsadasUsadas para as para as AplicaçõesAplicações com com

MúltiplosMúltiplos AcionamentosAcionamentos & & DiversasDiversas VariáveisVariáveis, mesmo, mesmoassim, como assim, como Metodologia TécnicaMetodologia Técnica são são ConsideradosConsiderados

1 Modo Específico1 Modo Específico de de Chaveamento DigitalChaveamento Digital & & NãoNão um umSistema Tradicional ControladorSistema Tradicional Controlador de de Processos Op.Processos Op. ;;

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Controle “On - Controle “On - Off”Off”parapara

Níveis de FluidosNíveis de Fluidos

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Se duranteSe durante ProcessosProcessos sob sob ControleControle “ “On - OffOn - Off””

ocorrerem ocorrerem EventosEventos com com DistúrbiosDistúrbios ( ( DesviosDesvios,,

““Off - SetsOff - Sets”, “”, “DroopsDroops” ou “” ou “Limit ShootsLimit Shoots” ) nas ” ) nas

Faixas de Ajustes AdotadasFaixas de Ajustes Adotadas ou ou AlteraçõesAlterações nasnas

Variáveis ControladasVariáveis Controladas GerandoGerando DificuldadesDificuldades

para se para se ManteremManterem tais tais Faixas Pré-AjustadasFaixas Pré-Ajustadas, ,

Em EspecialEm Especial quando este quando este Sistema de ControleSistema de Controle

AtuarAtuar sobre sobre Mais de 1Mais de 1 Situação Op.Situação Op., os seus , os seus

Sinais de SaídaSinais de Saída se tornarão se tornarão DependentesDependentes de de ::

1.1. Tendências DiretasTendências Diretas dos dos ErrosErros ;;

2.2. Ações PregressasAções Pregressas do do ControladorControlador ;;

3. 3. Experiências PréviasExperiências Prévias dodo OperadorOperador ; ;

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RespostaResposta & & Sinal FuncionalSinal Funcional do do ControladorControlador “ “On - OffOn - Off” ” cuja cuja SaídaSaída SofreSofre Oscilações SignificativasOscilações Significativas em torno do em torno do

Set PointSet Point ( ( 0,50,5 ), ),

DemonstrandoDemonstrando Limitações Op.Limitações Op. em relação ao em relação ao ComportamentoComportamento

DinâmicoDinâmico & no & no Regime PermanenteRegime Permanente da da Variável Variável ControladaControlada,,

ReforçandoReforçando seus seus Baixos NíveisBaixos Níveis de de PrecisãoPrecisão & & AjusteAjuste, , além dosalém dos

Altos NíveisAltos Níveis de de RuídoRuído & & DesgasteDesgaste de seus de seus Componentes Componentes Op.Op. : :

SSAAÍÍDDAA

CCTTRRLL

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Controle Automático DescontínuoControle Automático Descontínuoem 2 Posições Sem Histereseem 2 Posições Sem Histerese

Modo de Controle Op.Modo de Controle Op. aonde as aonde as AlteraçõesAlterações aa

seremserem EfetuadasEfetuadas nasnas Variáveis de ProcessoVariáveis de Processosão são DefinidasDefinidas APENASAPENAS através deatravés de 1 Set 1 Set

PointPointno no ControladorControlador que que EfetuaráEfetuará a a Função Op.Função Op. de de ComparaçãoComparação entre entre Valores MedidosValores Medidos no no

Elemento SensorElemento Sensor / / TransmissorTransmissor com o com o ValorValorAjustadoAjustado & & HavendoHavendo DiferençasDiferenças, , EnviaráEnviará ososSinais Op.Sinais Op. ao ao Elemento Final de ControleElemento Final de Controle,,durante durante Tempo NecessárioTempo Necessário para para DiminuiçãoDiminuiçãodos dos ErrosErros no no ProcessoProcesso sob sob Regulação Op.Regulação Op. ;;

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Controle Automático Controle Automático DescontínuoDescontínuo

2 Posições Sem 2 Posições Sem HistereseHisterese

1 –1 – EntradaEntrada de de VaporVapor ( Variável ManipuladaVariável Manipulada )2 –2 – SaídaSaída do do LíquidoLíquido Aquecido Aquecido ( Variável ControladaVariável Controlada )3 –3 – SaídaSaída do do CondensadoCondensado4 –4 – EntradaEntrada do do LíquidoLíquido a ser Aquecido a ser Aquecido5 –5 – SerpentinaSerpentina para Aquecimento Op. para Aquecimento Op.6 –6 – ReservatórioReservatório Aquecido a Vapor Aquecido a Vapor ( ProcessoProcesso )7 –7 – MediçãoMedição do Sinal Temperatura do Sinal Temperatura ( SensorSensor )8 –8 – VálvulaVálvula com Servo Motor Elétrico com Servo Motor Elétrico ( E. F. C.E. F. C. )

VálvulaVálvula

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Controle Automático DescontínuoControle Automático Descontínuo

de 2 Posições Com Histeresede 2 Posições Com Histerese

Modo de Controle Op.Modo de Controle Op. aonde a aonde a Faixa deFaixa de

Alterações PossíveisAlterações Possíveis a serem a serem EfetuadasEfetuadas

nasnas Variáveis de ProcessoVariáveis de Processo é é Pré-FixadaPré-Fixada

por por 2 Set Points2 Set Points ( ( MínimoMínimo & & MáximoMáximo ))

no no ControladorControlador,, visando-se visando-se PermitirPermitir as as

Atuações Mais RápidasAtuações Mais Rápidas & & PrecisasPrecisas nos nos

Eventos Op.Eventos Op. dos dos ProcessosProcessos que estão que estão

sendo sendo Regulados AutomaticamenteRegulados Automaticamente ;;

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ReservatórioReservatório AlimentadoAlimentado com com Ar ComprimidoAr Comprimido àà Pressão ConstantePressão Constante dede1,2 Kgf1,2 Kgf / /cm2cm2,, sendo que asendo que a Descarga ContínuaDescarga Contínua poderá serpoderá ser ModificadaModificada por por Válvula de DescargaVálvula de Descarga,, visando visando RegularRegular asas Variações de DescargaVariações de Descarga

envolvidas nesteenvolvidas neste Processo Op.Processo Op. que estará sendo que estará sendo ControladoControlado ; ;

Elemento de ControleElemento de Controle (( Pressostato DiferencialPressostato Diferencial )) RegularáRegulará aa VálvulaVálvula colocadacolocada em em SérieSérie nana EntradaEntrada dodo ReservatórioReservatório & & Registrador GráficoRegistrador Gráficoapontaaponta VariaçõesVariações PressãoPressão xx tempotempo àà Velocidade PlotterVelocidade Plotter = = 1 mm1 mm / / ss ; ;

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Entre Entre tempostempos 11,, 22 && 33 (( 00 aa 2,952,95 minutosminutos ), o), o PressostatoPressostato AcionouAcionouFechamentoFechamento dada VálvulaVálvula quandoquando a a PressãoPressão eraera 0,8 Kgf0,8 Kgf / / cm2cm2 & a & a

AberturaAbertura da mesmada mesma quandoquando PressãoPressão ≤ ≤ aa 0,5 Kgf0,5 Kgf / / cm2cm2, com a, com aDiferençaDiferença entreentre PressãoPressão dede AberturaAbertura ((PaPa) & ) & FechamentoFechamento ( (PfPf))

sendo considerada sendo considerada Zona DiferencialZona Diferencial ouou Diferencial de PressãoDiferencial de Pressão ; ;

NosNos tempostempos 1’1’, , 2’2’ && 3’3’ ( ( 2,952,95 aa 5,005,00 min.min. ), ), Diferencial de PressãoDiferencial de Pressão ( ( PfPf – – PaPa )) = = 0,1 Kgf0,1 Kgf / / cm2cm2,, que estáque está DentroDentro dada Faixa Op.Faixa Op. na qualna qualo o Dispositivo ControladorDispositivo Controlador ((PressostatoPressostato),), NÃO Precisou IntervirNÃO Precisou Intervir ; ;

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Controle Descontínuo por Largura de Controle Descontínuo por Largura de PulsosPulsos

ControladorControlador apresentaapresenta 2 Níveis de Saída2 Níveis de Saída :: AltoAlto && BaixoBaixo ( ( OnOn - - OffOff ) & os ) & os Tempos de PermanênciaTempos de Permanência nestesnestes NíveisNíveis irãoirão

Depender DiretamenteDepender Diretamente dosdos Índices de Erros Op.Índices de Erros Op.,, com oscom os PeríodosPeríodos dosdos Sinais de SaídaSinais de Saída dodo ControladorControlador sendosendo

DependentesDependentes das das AçõesAções de de Correção de ErrosCorreção de Erros ; ;

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Controle Descontínuo de Três Controle Descontínuo de Três PosiçõesPosições

ControladorControlador poderá poderá FornecerFornecer Sinal de SaídaSinal de Saída emem 3 3 NíveisNíveis

(( 00, , 5050 && 100%100% ), ), Definidos em FunçãoDefinidos em Função dasdas AmplitudesAmplitudes

&& dosdos tempostempos em que aem que a Variável ControladaVariável Controlada sese Situará DentroSituará Dentro dada Zona DiferencialZona Diferencial dede Atuação Atuação

FuncionalFuncional ; ;

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Controle Descontínuo de Três Controle Descontínuo de Três PosiçõesPosições

E1E1 = = Erro Máximo Erro Máximo PositivoPositivo

E2E2 = = Erro Máximo Erro Máximo NegativoNegativo

SaídaSaída ControladorControlador = = 100%100%

quandoquando Ep (%) > Ep (%) > E1E1

SaídaSaída ControladorControlador = = 50%50% quando quando E2 E2 < Ep (%) < < Ep (%) < E1E1

SaídaSaída ControladorControlador = = 0%0% quando Ep (%) < quando Ep (%) < E2E2

ZDCZDC

Modo de ControleModo de Controle utilizadoutilizadoquando se deseja quando se deseja ReduzirReduzir

Comportamentos CíclicosComportamentos Cíclicosde de Variáveis ControladasVariáveis Controladas,,assim como assim como Picos de ErrosPicos de Erros

( ( OvershootOvershoot & & UndershootUndershoot ) )InerentesInerentes aos aos ProcessosProcessossob sob Controle FuncionalControle Funcional

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