Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Centro de Ciências e Tecnologias – CCT Unidade Acadêmica de Engenharia Química - UAEQ Universidade Federal.

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1 Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Centro de Ciências e Tecnologias – CCT Unidade Acadêmica de Engenharia Química - UAEQ Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Centro de Ciências e Tecnologias – CCT Unidade Acadêmica de Engenharia Química - UAEQ Introdução a controle de processos

2 Metas e Objetivos Discutir a característica da dinâmica do sistema de nível; Desenvolver e implementar controladores P e PI para controle de nível; Sintonizar controladores de nível. Discutir a característica da dinâmica do sistema de nível; Desenvolver e implementar controladores P e PI para controle de nível; Sintonizar controladores de nível.

3 Introdução Nível normalmente é controlado usando vazão de entrada ou saída de um vaso. Considere o diagrama: Nível normalmente é controlado usando vazão de entrada ou saída de um vaso. Considere o diagrama: Para esse estudo será considerado como variável manipulada F out, usando uma válvula ou a velocidade da bomba. Sendo esse o par mv-cv mais comum.

4 Introdução Dinâmica básica do sistema: Do balanço de massa: Quando a bomba é a fonte da força diretora da vazão, F out é independente do nível. Onde, A secção transversal do tanque (m²), L nível de líquido do tanque (m), t tempo (mins), F in e F out vazão volumétrica (m³/min).

5 Introdução Definindo o ponto de funcionamento em estado estacionário: Subtraindo os termos de estado estacionário a partir da equação diferencial, o modelo será escrito em termos de variáveis de desvio (permite analisar o comportamento do sistema em torno do ponto de funcionamento):

6 Exemplo Definindo o ponto de funcionamento em estado estacionário: Subtraindo os termos de estado estacionário a partir da equação diferencial, o modelo será escrito em termos de variáveis de desvio (permite analisar o comportamento do sistema em torno do ponto de funcionamento):

7 Inserindo controlador Controlador P Do balanço de massa o estado estacionário: Lei de controle: Supondo que a mv (F’ out ) será ajustada por um algoritmo de controle proporcional: A relação entre a cv e mv tem um ganho negativo, ou seja, aumentando o fluxo a nível do tanque diminui. (Ação inversa)

8 Inserindo controlador Controlador P Lei de controle: Determinação de kc:

9 Inserindo controlador Controlador PI Lei de controle: Supondo que a mv (F’ out ) será ajustada por um algoritmo de controle proporcional e integral: