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Processos Processos Industriais Industriais

Código: 3691

Princípios e Princípios e AplicaçõesAplicações

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Código: 3691Autor: Claiton Moro Franchi

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Capítulo 5Capítulo 5

Controladores Controladores FeedbackFeedbackCaracterísticas

� A ação corretiva acontece quando a variável de processo tem um valor diferente do setpoint independente da fonte e do tipo da perturbação.

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diferente do setpoint independente da fonte e do tipo da perturbação.� O controle feedback não necessita de um conhecimento aprofundado do

processo a ser controlado.� O controlador PID é relativamente versátil e robusto.� Nenhuma ação corretiva é tomada até que um erro na variável de processo

ocorra. � Não é possível tomar uma ação de controle preventiva, mesmo que se

conheçam as perturbações.

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Controle AntecipativoAntecipativo ((FeedforwardFeedforward ))

Tipo de controle que antecipa a perturbação na carga e aplica a ação de controle antes da variação na variável de processo. Deve-se ter conhecimento matemático

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antes da variação na variável de processo. Deve-se ter conhecimento matemático do processo para aplicação desse controlador.

Controlador feedforwardControlador feedback

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Controle FeedforwardFeedforward (Controle Caldeiras)(Controle Caldeiras)

Controlador feedforwardControlador feedback

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Controle FeedbackFeedback + + FeedforwardFeedforward(Controle (Controle Caldeiras)Caldeiras)

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Controle FeedforwardFeedforward(Controle (Controle Aquecimento)Aquecimento)

Controladorfeedforward

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feedforwardControlador

feedback + feedforward

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Controle CascataCascataNesse tipo de controle, uma malha secundária (escrava) é utilizada para controlar a variável que é a maior fonte de perturbação na carga para outra malha de controle primária (mestre).

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Cascata (Trocador de Calor)Controle Cascata (Trocador de Calor)

Controle feedback

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Cascata (Trocador de Calor)Controle Cascata (Trocador de Calor)Resposta do processo

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Cascata (Trocador de Calor)Controle Cascata (Trocador de Calor)

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Cascata (Fornalha)Controle Cascata (Fornalha)

CascataFeedback

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Cascata (CLP)Controle Cascata (CLP)

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle de RelaçãoControle de RelaçãoTem por objetivo manter a relação entre duas variáveis de processo (u e d) em um valor especificado:

uR =

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dR =

Controlador método I:

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle de RelaçãoControle de Relação

Controlador método II:

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle de Relação (Exemplo)Controle de Relação (Exemplo)

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle de Faixa DivididaControle de Faixa Dividida

O controlador atua em duas válvulas distintas, cada válvula para uma faixa de saída do controlador.

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� Saída do controlador 75% VA 75% e VB 100% � Saída do controlador 50% VA 100% e VB 100%� Saída do controlador 25% VA 100% e VB 75%� Saída do controlador 0% VA 100% e VB 0%

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Controle OverrideOverride (Seletores)(Seletores)

Aplicado em situações em que duas ou mais variáveis não podem exceder limites especificados.

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especificados.

Seletor baixo:Seletor alto:

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Controle OverrideOverride (Aplicações)(Aplicações)

Sobretemperatura de forno:Proteção de equipamentos:

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Controle OverrideOverride (Aplicações)(Aplicações)

Redundância de instrumentação:

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle Controle OverrideOverride (Aplicações)(Aplicações)

Restrições operacionais (coluna de destilação):

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle MPCControle MPC

Tem por objetivo minimizar um critério de performance sobre um horizonte futuro, sujeito a restrições nas entradas e saídas, sendo o comportamento calculado de acordo com o modelo da planta.

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Capítulo 5Capítulo 5

Controle AdaptativoControle AdaptativoPossui uma sintonia em tempo real do ajuste dos controladores de acordo com as condições operacionais.

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Capítulo 5Capítulo 5

Estudo de Caso (Produção de Água Sanitária)Estudo de Caso (Produção de Água Sanitária)O processo apresentado a seguir é para a produção de hipoclorito de sódio (NaOCl), conhecido como água sanitária, a qual é formada pela seguinte reação:

2NaOH + Cl2 → NaOCl + H2O + NaCl

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2NaOH + Cl2 → NaOCl + H2O + NaCl

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Capítulo 5Capítulo 5

Estudo de Caso (Produção de Água Sanitária)Estudo de Caso (Produção de Água Sanitária)

Malhas típicas de controle:

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Capítulo 5Capítulo 5

Estudo de Caso (Produção de Água Sanitária)Estudo de Caso (Produção de Água Sanitária)

Controle cascata na malha de diluição:

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Capítulo 5Capítulo 5

Estudo de Caso (Produção de Água Sanitária)Estudo de Caso (Produção de Água Sanitária)

Controle antecipativo para ajuste do controlador de relação:

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Capítulo 5Capítulo 5

Estudo de Caso (Produção de Água Sanitária)Estudo de Caso (Produção de Água Sanitária)

Controle de relação entre vazão de água e NaOH (50%):

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