{"id":382,"date":"2016-07-19T09:10:57","date_gmt":"2016-07-19T12:10:57","guid":{"rendered":"http:\/\/apcmode.com\/?page_id=382"},"modified":"2020-07-22T15:30:39","modified_gmt":"2020-07-22T18:30:39","slug":"controle-digital","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/apcmode.com\/?page_id=382","title":{"rendered":"Controle Digital"},"content":{"rendered":"<table style=\"width: 100%;\" border=\"1\" cellpadding=\"5\">\n<tbody>\n<tr>\n<td><a href=\"https:\/\/apcmode.com\/?page_id=350\">Retorna para t\u00f3pico anterior<\/a><\/td>\n<td><a href=\"https:\/\/apcmode.com\/?page_id=384\">Avan\u00e7a para pr\u00f3ximo t\u00f3pico<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Os controladores, que originalmente processavam&nbsp;sinais anal\u00f3gicos por meio de&nbsp;dispositivos&nbsp;mec\u00e2nicos, pneum\u00e1ticos ou eletr\u00f4nicos, hoje s\u00e3o quase na totalidade implementados em meio digital. Neste cen\u00e1rio, os sinais passam a ser amostrados e as&nbsp;equa\u00e7\u00f5es&nbsp;matem\u00e1ticas se transformam em instru\u00e7\u00f5es com c\u00e1lculos aproximados&nbsp;executados por&nbsp;um microprocessador. Por isso s\u00e3o requeridas&nbsp;considera\u00e7\u00f5es especiais para o projeto.<\/p>\n<p>No mercado industrial, os principais dispositivos utilizados para o controle de processos s\u00e3o os controladores digitais dedicados (single loop\u2019s), os controladores l\u00f3gicos program\u00e1veis (CLP\u2019s), os sistemas digitais de controle distribu\u00eddo (SDCD\u2019s) e os computadores industriais. Todos s\u00e3o dispositivos microprocessados capazes de implementar pelo menos a fun\u00e7\u00e3o de um PID.<\/p>\n<p>No projeto de controladores em ambiente digital, duas abordagens podem ser usadas. A primeira \u00e9 utilizar a teoria de controle digital, onde desde o in\u00edcio do projeto, os sinais s\u00e3o tratados como discretos e a fun\u00e7\u00e3o de transfer\u00eancia do processo e do controlador utiliza o dom\u00ednio Z ao inv\u00e9s do dom\u00ednio S, de Laplace. As ferramentas de an\u00e1lise tais como Lugar das Ra\u00edzes, Diagrama de Bode, tamb\u00e9m s\u00e3o pr\u00f3prias&nbsp;para este dom\u00ednio. Uma segunda abordagem, adotada aqui, conduz o projeto de maneira cl\u00e1ssica (no dom\u00ednio s). O controlador digital \u00e9 obtido, ao final, como uma aproxima\u00e7\u00e3o da vers\u00e3o anal\u00f3gica e crit\u00e9rios ser\u00e3o discutidos para avaliar a validade desta aproxima\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>A Figura abaixo mostra o esquema de um controle retroalimentado onde o controlador \u00e9 implementado num sistema digital. O sinal na sa\u00edda do controlador MV(k), de natureza discreta, \u00e9 convertido para um sinal anal\u00f3gico MV(t) e enviado ao processo. No elo de retroalimenta\u00e7\u00e3o, o sinal da vari\u00e1vel controlada PV(t), anal\u00f3gico, \u00e9 convertido para um sinal discreto e usado pelo controlador no c\u00e1lculo da pr\u00f3xima a\u00e7\u00e3o de controle.&nbsp; Este ciclo se repete continuamente, com sucessivas convers\u00f5es entre sinais anal\u00f3gicos e digitais. A convers\u00e3o de um ambiente para outro \u00e9 feito por meio de conversores A\/D e D\/A.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-1045\" src=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-64.png\" alt=\"Capturar\" width=\"942\" height=\"346\" srcset=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-64.png 942w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-64-300x110.png 300w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-64-768x282.png 768w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-64-100x37.png 100w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-64-150x55.png 150w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-64-200x73.png 200w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-64-450x165.png 450w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-64-600x220.png 600w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-64-900x331.png 900w\" sizes=\"auto, (max-width: 942px) 100vw, 942px\" \/><\/p>\n<p>Vantagens do controle digital:<\/p>\n<ul>\n<li>N\u00e3o h\u00e1 mudan\u00e7a no funcionamento do controlador devido \u00e0 degrada\u00e7\u00e3o de componentes internos;<\/li>\n<li>Facilidade para modificar a estrat\u00e9gia de controle, necessitando apenas a reprograma\u00e7\u00e3o do sistema;<\/li>\n<li>Menor custo de implementa\u00e7\u00e3o e manuten\u00e7\u00e3o, visto que com um \u00fanico hardware \u00e9 poss\u00edvel implementar diversas malhas de controle.<\/li>\n<\/ul>\n<p>O uso de um controlador digital, no entanto, requer alguns cuidados, visto que seu uso envolve a convers\u00e3o e o processamento de sinais digitais:<\/p>\n<ul>\n<li>Erro de quantiza\u00e7\u00e3o associado \u00e0 resolu\u00e7\u00e3o do conversor A\/D e D\/A;<\/li>\n<li>Acr\u00e9scimo no tempo morto relacionado ao transporte e processamento dos sinais;<\/li>\n<li>Falseamento (\u201c<em>aliasing<\/em>\u201d) causado por ru\u00eddo de medi\u00e7\u00e3o associado com um tempo de amostragem limitado;<\/li>\n<li>Erro de aproxima\u00e7\u00e3o no c\u00e1lculo digital da a\u00e7\u00e3o integral e a\u00e7\u00e3o derivativa.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Cada um destes itens ser\u00e1 estudado nas se\u00e7\u00f5es seguintes. Depois ser\u00e1 apresentado o algoritmo do PID digital industrial.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Retorna para t\u00f3pico anterior Avan\u00e7a para pr\u00f3ximo t\u00f3pico Os controladores, que originalmente processavam&nbsp;sinais anal\u00f3gicos por meio de&nbsp;dispositivos&nbsp;mec\u00e2nicos, pneum\u00e1ticos ou eletr\u00f4nicos, hoje s\u00e3o quase na totalidade implementados em meio digital. 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