{"id":316,"date":"2016-07-19T08:53:45","date_gmt":"2016-07-19T11:53:45","guid":{"rendered":"http:\/\/apcmode.com\/?page_id=316"},"modified":"2021-09-08T09:28:26","modified_gmt":"2021-09-08T12:28:26","slug":"objetivos-de-controle","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/apcmode.com\/?page_id=316","title":{"rendered":"Objetivos de controle"},"content":{"rendered":"\n\n\n
Retorna para t\u00f3pico anterior<\/a><\/td>\nConte\u00fado deste t\u00f3pico
\n– Controle servo-mecanismo (ou de rastreamento)<\/a>
\n– Controle regulat\u00f3rio<\/a>
\n– Fra\u00e7\u00e3o-tempo n\u00e3o conforme<\/a>
\n– Controle-M\u00e9dio<\/a>
\n– Malha de seguran\u00e7a<\/a><\/td>\n		Avan\u00e7a para pr\u00f3ximo t\u00f3pico<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Toda malha de controle possui a fun\u00e7\u00e3o comum de reduzir o erro de controle. Por outro lado, se tamb\u00e9m considerarmos o esfor\u00e7o de controle, o perfil do setpoint e uma regi\u00e3o de toler\u00e2ncia para este erro, ent\u00e3o surgem diretrizes adicionais para o projeto do controlador. Para facilitar a identifica\u00e7\u00e3o, prop\u00f5e-se classificar as malhas em cinco grupos, cada um com um objetivo espec\u00edfico de controle:<\/p>\n

1 – Regulat\u00f3rias de variabilidade m\u00ednima (regulatory<\/i>)<\/p>\n

2 – Regulat\u00f3rias por fra\u00e7\u00e3o-tempo em conformidade (offspec<\/i> time<\/i>)<\/i><\/p>\n

3 – Rastreamento de SP (secondary<\/i>)<\/p>\n

4 – Malha de seguran\u00e7a (security<\/i>)<\/p>\n

5 – Controle m\u00e9dio, tanque pulm\u00e3o (avg-level<\/i>)<\/p>\n

\n

Regulat\u00f3rias de variabilidade m\u00ednima<\/span><\/h3>\n

S\u00e3o malhas que operam com um setpoint<\/em> constante, ou com varia\u00e7\u00f5es apenas eventuais (por exemplo, durante partida\/parada de planta). O objetivo \u00e9 manter a vari\u00e1vel controlada o mais pr\u00f3ximo poss\u00edvel do setpoint, compensando perturba\u00e7\u00f5es de carga e dist\u00farbios diversos.<\/strong><\/p>\n

Acrescenta-se que, neste tipo de malha, a PV tem rela\u00e7\u00e3o direta com a qualidade do processo. Busca-se a variabilidade m\u00ednima, sem erro permanente, maximizando a qualidade; Variabilidade da PV e erro m\u00e9dio de controle tem rela\u00e7\u00e3o muito pr\u00f3xima;<\/p>\n

Exemplos: Umidade em secadores, espessura em laminadores, densidade em tanque de homogeneiza\u00e7\u00e3o, concentra\u00e7\u00e3o do produto final, press\u00e3o em ciclones, ou qualquer vari\u00e1vel de processo (n\u00edvel, temperatura, press\u00e3o, densidade, pH, etc) onde a redu\u00e7\u00e3o da variabilidade propicia otimiza\u00e7\u00e3o no ponto de opera\u00e7\u00e3o e aproxima\u00e7\u00e3o com alguma restri\u00e7\u00e3o \u00f3tima;<\/p>\n

A variabilidade m\u00ednima tamb\u00e9m se aplica \u00e0 malhas de controle com rela\u00e7\u00e3o indireta com a qualidade, ou seja, a redu\u00e7\u00e3o da variabilidade \u00e9 chave para o desempenho de outras malhas com impacto na qualidade ou auxilia no desacoplamento em linha de suprimento, tais como: press\u00e3o de vapor na sa\u00edda de caldeiras, n\u00edvel ou temperatura em reatores,\u00a0 vaz\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o de opera\u00e7\u00f5es, altura de interface em separadores, press\u00e3o de header<\/i> em linha de suprimento com consumidores independentes; press\u00e3o de compressores\/exaustores;<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\n

Regulat\u00f3rias de variabilidade m\u00ednima<\/span><\/h3>\n

Busca-se minimizar o erro m\u00e9dio, por\u00e9m n\u00e3o h\u00e1 uma rela\u00e7\u00e3o clara entre qualidade e variabilidade;\u00a0 A malha possui um ponto de refer\u00eancia (<\/span>set point<\/i>), por\u00e9m o benef\u00edcio da redu\u00e7\u00e3o de variabilidade deixa de existir quando o erro se torna pequeno;\u00a0 <\/span>Ap\u00f3s um dist\u00farbio, a perda associada ao desvio da PV em rela\u00e7\u00e3o ao SP depende mais do tempo de restabelecimento do que da amplitude do desvio; <\/span>Mais importante que a amplitude do erro, \u00e9 a raz\u00e3o entre o tempo em que a malha opera dentro e fora de determinados limites.<\/span><\/p>\n

O indicador de desempenho deve refletir o percentual de tempo em que a vari\u00e1vel de processe esteve fora dos limites de especifica\u00e7\u00e3o, n\u00e3o importante o tanto que ultrapassou estes limites.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Exemplos: n\u00edvel em tubul\u00e3o de caldeira, temperatura em forno de tratamento t\u00e9rmico, n\u00edvel de flotado em coluna, press\u00e3o em c\u00e2mara de secagem, n\u00edvel de condensado em vaso separador<\/p>\n

\n

Malhas escravas (controle servo-mecanismo)<\/span><\/h3>\n

Operam com um setpoint<\/em> vari\u00e1vel. O valor do setpoint \u00e9 recalculado automaticamente como fun\u00e7\u00e3o de outras vari\u00e1veis ou \u00e9 oriundo de um sistema de controle mestre (outra malha de controle, sistema especialista ou gerador de trajet\u00f3ria). O objetivo principal da malha \u00e9 conseguir rastrear este setpoint vari\u00e1vel, com o m\u00ednimo de atraso e erro.<\/strong><\/p>\n

Aplica\u00e7\u00f5es t\u00edpicas: Malhas escravas (controle de vaz\u00e3o), controle de trajet\u00f3rias em manipuladores rob\u00f3ticos (controle de posi\u00e7\u00e3o, velocidade e acelera\u00e7\u00e3o), processos batelada (temperatura e concentra\u00e7\u00e3o).<\/p>\n

A seguir um exemplo de gr\u00e1fico de tend\u00eancia de uma malha escrava para\u00a0controle de vaz\u00e3o<\/p>\n

\"Exemplo<\/p>\n

\n

Malha de controle m\u00e9dio (Average Control<\/em> ou Anti-Surge Control<\/em>)<\/span><\/h3>\n

Possui dois objetivos: (1) manter a PV controlada entre dois patamares (regi\u00e3o de controle) e; (2) operar com a menor varia\u00e7\u00e3o poss\u00edvel na MV. O setpoint<\/em> da malha, quando utilizado, \u00e9 apenas uma refer\u00eancia de m\u00e9dio-prazo e o controlador age apenas para compensar a varia\u00e7\u00e3o m\u00e9dia de carga.<\/p>\n

Aplica\u00e7\u00f5es t\u00edpicas: Em equipamentos de processo usados como filtros naturais, absorvendo varia\u00e7\u00f5es de alta frequ\u00eancia e, ao mesmo tempo, evitando varia\u00e7\u00f5es bruscas na sa\u00edda de controle (MV). Alguns exemplos: tanques \u201cpulm\u00e3o\u201d (tanques reservat\u00f3rios usados para absorver varia\u00e7\u00f5es de carga), vasos separadores g\u00e1s\/\u00f3leo na ind\u00fastria petrol\u00edfera, silos de abastecimento, caixas de polpa na minera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

No exemplo ilustrado pela figura abaixo um tanque pulm\u00e3o possui seu n\u00edvel controlado pela vaz\u00e3o de sa\u00edda. O setpoint<\/em> \u00e9 de 50%, por\u00e9m o n\u00edvel possui liberdade para varia entre 30 e 70%. Assim o controle \u00e9 projetado de maneira a excursionar minimamente a MV (vaz\u00e3o de sa\u00edda), enquanto que as varia\u00e7\u00f5es no fluxo de entrada s\u00e3o transferidas para a PV, ou seja, absorvidas pelo tanque.<\/p>\n

\"fig13c\"<\/p>\n

\n

Malhas de seguran\u00e7a<\/span><\/h3>\n

S\u00e3o malhas que operam normalmente saturadas (MV em seu valor m\u00ednimo ou m\u00e1ximo), enquanto a PV permanece afastada do SP, que neste caso \u00e9 ajustado em algum limite m\u00e1ximo ou m\u00ednimo de seguran\u00e7a. Quando, por\u00e9m, a PV ultrapassa o SP, ent\u00e3o a MV se move at\u00e9 que a condi\u00e7\u00e3o original seja restabelecida.<\/p>\n

A Figura a seguir\u00a0exemplifica uma malha de seguran\u00e7a para press\u00e3o em vasos. O SP \u00e9 ajustado no valor da press\u00e3o m\u00e1xima aceit\u00e1vel e a MV \u00e9 refer\u00eancia de abertura para uma v\u00e1lvula de al\u00edvio. Repare que na maior parte do tempo a PV permanece abaixo do valor limite e a MV em 0% (v\u00e1lvula de al\u00edvio fechada). O controlador entra em a\u00e7\u00e3o, por\u00e9m, quando ocorre um aumento na press\u00e3o.<\/p>\n

\"fig13d\"<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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