SISTEMAS CONTROLE I Conceitos Básicos

Apresentação em tema: "SISTEMAS CONTROLE I Conceitos Básicos"— Transcrição da apresentação:

1 SISTEMAS CONTROLE I Conceitos Básicos
Prof. Arnaldo I. T. Consultant I. A. I. Consultant

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3 BIBLIOGRAFIA PRINCIPAL
Engenharia de Sistemas de Controle Autor: Nise, Norman C. ; Editora: LTC 6ª. Edição São Paulo, 2012 Sistemas de Controle Modernos Autor: Bishop, Robert H. Dorf, Richard C. ; Editora: LTC 12ª. Edição São Paulo, 2013

4 BIBLIOGRAFIA PRINCIPAL
Sistemas de Controle Automáticos Autor: Golnaraghi, Farid Kuo, Benjamin C. ; Editora: LTC 1ª. Edição São Paulo, 2012 Engenharia de Controle Moderno Autor: Ogata, Katsuhiko ; Editora.: Pearson Education - BR ª. Edição São Paulo, 2012 Internet – Web Sites : Vários Artigos & Arquivos

5 EMENTA TÉCNICA BÁSICA Introdução aos Sistemas de Controle ;
Princípios Básicos do Controle por Realimentação ; Especificações de Desempenho em Sistemas de Controle no Domínio do Tempo ; Introdução ao Controle de Processos Industriais ; Controladores P, PI, PD & PID ; Método do Lugar Geométrico das Raízes (LGR) ; Projeto de Compensadores baseados no Método LGR ; Métodos de Resposta em Freqüência (RdF) ; Projeto de Compensadores pelos Métodos RdF ; Controle Digital de Sistemas: Sinais Contínuos, Discretos & por Amostragens ; Funções de Transferências Pulsadas ; Discretização de Sistemas ; Controladores Digitais ;

6 Sistemas Controle Contexto De Estudo

7 A M B I E N T I N D U S T R A L I N T E G R A Ç Ã O Chão de Fábrica
Elétrica Eletrônica Mecânica Hidráulica Pneumática Instrumentação Monitoramento Controle Op. Automação Informática Telecom Supervisão Administração Gerência Planejamento I N T E G R A Ç Ã O A M B I E N T I N D U S T R A L

8 A Enorme Competitividade dos Vários Nichos
do Mercado Mundial envolvendo as Indústrias & suas Plantas de Processos foi imposta pelos Crescentes Níveis de Globalização que, agora, podem ser Considerados Irreversíveis & isso praticamente, tem obrigado as Organizações a Buscarem, Constantemente, as Mais Diversas Soluções Tecnológicas, muitas Inovadoras & que podem oferecer Melhorias Quantitativas, Qualitativas & Financeiras para seus Métodos Produtivos, Linhas de Produtos, Estratégias & Metodologias de Marketing, de Oferta & de Comercialização adotadas oficialmente ;

9 Sistemas Controle Processos Implementação Técnica Op.
E. P. Q. F. x T. I. A. S. E. P. Q. F. Sistemas Controle Processos Implementação Técnica Op. T. I. A. S.

10 Sistemas Automáticos de Controle
Soluções Tecnológicas Normatizadas para Acionarem, Monitorarem, Ajustarem, Supervisionarem & Gerenciarem Variáveis, Parâmetros, Condições & Seqüências Op. de Eventos &/ou Processos Produtivos, dentro de certas Especificações, Características & Conjuntos de Regras de Trabalho &/ou de Controle Op. que são Definidas, Ajustadas & Pré-Programadas conforme Determinados Métodos & Critérios Funcionais, Fixos ou Variáveis dentro das Malhas de Controle ;

11 Sistemas Automáticos de Controle
A partir de Modelagens Funcionais para as Malhas de Controle Op. que são Projetadas para Manterem Níveis & Valores Coerentes para Grandezas & Variáveis dos Processos Produtivos Dentro das suas Condições Pré - Ajustadas, permite-se Determinar os Erros & Desvios em relação aos Valores Desejados & Utilizá-los em Ajustes Funcionais de modo a Aplicá-los nas Ações de Controle visando Reduzir ou Anular Efeitos & Conseqüências dos próprios Erros nos Processos ;

12 CALDO  PARA FÁBRICA

13 Malha de Controle Operacional
Configuração Técnica Op. composta por Conjuntos de Equipamentos, Dispositivos & Elementos de Instrumentação Industrial Dimensionados para tornarem-se Soluções Normatizadas Padronizadas à Obtenção, Medição, Monitoramento & Alteração dos Contextos, Situações &/ou Valores relativos às Grandezas, Variáveis &/ou Parâmetros ( Sinais E. E. &/ou Conjuntos de Dados ) dos Eventos Op. & Processos Produtivos das Plantas Industriais Supervisionadas ;

14 Malha de Controle – Cadeia de Comando
Cadeia de Comando de 1 Malha Op. em 1 Sistema de Controle dentro dos Processos Produtivos deve ser Constituída por 1 Conjunto de Componentes Tecnológicos, Digitalizados ou Não, Capazes de : # Receber Sinais E. E. &/ou Dados dos Elementos de Entrada envolvidos em Eventos de Controle Op. ; # Efetuar adequadamente todos Processamentos & Conversões Técnicas necessárias nestes Sinais E. E. ; # Enviar os Resultados obtidos como Saídas Op. para os Elementos Finais do Sistema de Controle ;

15 Malhas Automáticas de Controle Op.
Soluções Tecnológicas Normatizadas que são Implantadas para Proporcionarem as Condições Funcionais Adequadas capazes de Manterem as Variáveis de Processos Dentro De determinados Valores Padrão, a partir das Ações de Controle que ocorrerão, Respeitando-se certos Critérios & Parâmetros Op. Considerados como os Mais Próximos dos Desejados, Observando-se até as Possíveis Margens de Erros &/ou de Desvios que possam ser Causados por Perturbações Op. Inerentes aos Processos Produtivos que ficarão sob as Metodologias de Controle aplicadas ;

16 Sistema de Controle por Realimentação ( Feedback Op. Mode )
Alarme

17 Controle Automático -- Ação Op. Básica
Técnicas de Controle Op. Automático permitem, através de Sensoriamento, Medição & suas Ações, a Redução dos Níveis de Erro, com Tempos de Atuação & Precisão Impossíveis De Se Obter através de Controle Manual

18 Planta -- Espaço Total ou Particionado,
em Conjunto ou Módulos, que Abrangem Itens Op. das Instalações, Máquinas, Equipamentos &/ou Dispositivos que irão Operar Conjuntamente para Estabelecer, Controlar &/ou Gerenciar Corretamente Processos & Eventos Produtivos dentro de Normatizações Técnicas devidamente Reconhecidas & Atualizadas, visando os Maiores Níveis E. P. Q. F. possíveis ;

19 Sistema – Conjunto Op. Estruturado de
Componentes Combinados, que Atuam no Acionamento, Calibração, Ajustes & Controle das Máquinas, Equipamentos, Dispositivos &/ou Circuitos Operando Conjuntamente, dentro das Normatizações Técnicas devidas, Desempenhando Adequadamente as várias Metodologias, Funções & Tarefas Op. que são Difíceis, Complicadas ou Impossíveis de serem Desenvolvidas Isoladamente com os Melhores Níveis E. P. Q. F. Possíveis, dentro dos Processos & Eventos Produtivos ;

20 Processo -- Conjunto de Técnicas, Métodos,
Eventos, Tarefas &/ou Funções Op. utilizadas no Tratamento Industrial das Matérias-Primas para poder Transformá-las de maneira a Tornarem-se Elementos Finais dos Processos Produtivos, em Quaisquer Escalas Finais de Obtenção, dentro das Dependências das Plantas Industriais ; Também são considerados Processos, os Eventos Técnicos que Geram Ações Funcionais que são Efetuadas nas Soluções de Controle & Supervisão das Seqüências de Tarefas de onde Se Originarão os Produtos Finais já mencionados ;

21 Variável de Processo ( PV )
Grandeza, Propriedade Física ou Condição Op. Sensoriada & Mensurada para que se Efetuem Análises, Comparações, Ajustes &/ou quaisquer Ações Técnicas de Gerenciamento, Supervisão & Controle de Processos Op. visando-se Obter as Definições para Níveis & Valores de Parâmetros capazes de Melhorarem os Índices Qualitativos dos Processos Produtivos & seus Produtos que estarão sob Supervisão &/ou Controle Op. ; ( PV também denominada Variável Controlada )

22 Variável Manipulada ( MV ) – Quaisquer das
Variáveis de Processos cujos Valores podem ser Operados com Finalidade Técnica de se Manter determinada Variável Controlada Dentro &/ou De Acordo com certos Valores Pré-Ajustados ; Set Point ( SP ) – Valor(es) Desejado(s) que são Estabelecido(s) Previamente como Padrão(ões) de Referência Op. para Variáveis de Processos ; Set Valor ( SV ) – Valor(es) nos quais Variáveis de Processo Devem Permanecer para que sejam Consideradas Operacionalmente como sendo as Variáveis Controladas nos Processos sob os Métodos de Supervisão & Controle Funcional ;

23 Distúrbios ( Perturbações ou Ruídos ) - São os
Fenômenos, Situações, Grandezas & Parâmetros que Afetam Adversamente os Valores Referência das Variáveis Controladas dentro dos Processos Produtivos que estão sob Controle Funcional ; Desvios ( Erros ) - Valores Op. Resultantes das Diferenças entre Valores Desejados & Valores Reais para 1 Variável Controlada num Processo ; Ganho Op. - Valor Resultante do Quociente entre Taxas de Alteração dos Valores de Saída & Entrada causadores de Discrepâncias Op. num Processo, quando expressos na Mesma Unidade de Medida de 1 Sistema de Unidades Comum ;

24 Problemáticas de Controle -- Natureza
Em Supervisão & Controle de Processos são utilizadas Metodologias & Técnicas Funcionais para que Grandezas Variáveis se Mantenham sob Valores Referenciais Pré-determinados, a partir de Algoritmos & Modelagens de Ações que Monitoram, Comparam, Agem & Otimizam, em Tempo Real, Possíveis Variações existentes ; Para isso ocorrer Sem Maiores Distúrbios, com Menores Índices de Erros & Resultados dentro dos Índices de Precisão, Exatidão, Eficácia Op. Normatizados & Desejados, deve-se analisar :

25 Problemáticas Básicas de Controle
Plantas, Sistemas, Processos &/ou Eventos Op. a serem Controlados possuem como alguns de seus Critérios Técnicos Mais Importantes : Especificações de Desempenho Funcional Índices de Precisão, Exatidão & Eficácia Op. Níveis de Rejeição a Distúrbios Técnicos Op. Respostas de Regime Estacionário & Transitórios Intercorrências Técnicas nos Regimes Funcionais Níveis de Sensibilidade às Alterações das Grandezas, Parâmetros & Características Op. Minimização dos Índices de Custo-Benefício Otimização Funcional & de Implementação Física

26 Problemáticas de Controle -- Resoluções
Escolha Adequada dos Sensores de Medição Opção Correta dos Atuadores Funcionais Desenvolvimento Adequado das Modelagens de Controle Funcional & seus Regimes Op. Projeto &/ou Escolha do Controlador baseado nas Modelagens & Critérios de Controle Avaliação Correta do Projeto por Simulações & através de Testes em Sistemas Físicos Op. Repetições das Simulações & Testes, em caso de Resultados Iniciais Não Satisfatórios Padronização Técnica dos Níveis de Exatidão, Precisão, Qualidade & Custo-Benefício

27 Processos & Instrumentação Integrados
aos Sistemas de Malhas de Controle Dados Rápidos & Seguros de Matérias-Primas utilizadas & Quantidades produzidas ; Seqüenciamento Registrado de Eventos Op. ; Controle & Estabilização dos Processos Op. ; Otimização Funcional dos Processos Op. ; Maior Exatidão, Precisão & Eficácia Técnica ; Automação Integrada da Produção ; • Melhoria da Qualidade dos Produtos ; Otimização Econômica da Produção ; • Maior Segurança das Pessoas & Instalações ; • Maior Proteção ao Meio Ambiente ;

28 Sistemas de Controle – Tipos Funcionais
► Processos Contínuos & “Tipo Batch” ; ► Lineares ou Não-Lineares ; ► Básicos, Difusos, Redes de Petri ou Grafos ; ► Variantes ou Invariantes no Tempo ; ► Uma Entrada & Uma Saída – S. I. S. O. ; ► Múltiplas Entradas & Saídas – M. I. M. O. ; ► Malha Aberta ou Malha Fechada ; ► Funcionalmente Híbridos ;

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