CARACTERÍSTICAS DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS -PARÂMETROS FIXOS; -TIPOS DE COMPORTAMENTO. Autor: José Lamartine de A. L. Neto Professor das disciplinas “Controle de Variáveis Industriais” e “Controle Avançado de Processos Industriais” do curso técnico de Automação Industrial do CEFET-BA Atualização 12-10-2008 José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2 Parâmetros Fixos do Processo -Resistência -Capacitância -Tempo Morto José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2 Resistência Resistência – São as partes do processo que resistem a uma transferência de energia ou de material. Exemplos: - A inclusão de um poço aumenta em muito o atraso de tempo do elemento primário (sensor). Sempre que possível, recomenda-se evitar a utilização de qualquer dispositivo que diminua a velocidade de resposta do elemento primário. No medidor de temperatura tipo Bourdon, a resistência ao fluxo de fluído no tubo capilar provoca um atraso de tempo. Por essa razão se deve evitar grandes comprimentos de tubo capilar.
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CARACTERÍSTICAS DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
-PARÂMETROS FIXOS;
-TIPOS DE COMPORTAMENTO.
Autor: José Lamartine de A. L. NetoProfessor das disciplinas “Controle de Variáveis Industriais” e
“Controle Avançado de Processos Industriais” do curso técnico de Automação Industrial do CEFET-BA
Atualização 12-10-2008
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
Parâmetros Fixos do Processo
-Resistência
-Capacitância
-Tempo Morto
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
Resistência
Resistência – São as partes do processo que resistema uma transferência de energia ou de material.
Exemplos:
- A inclusão de um poço aumenta em muito o atraso de tempo do elemento primário (sensor). Sempre que possível, recomenda-se evitar a utilização de qualquer dispositivo que diminua a velocidade de resposta do elemento primário.
No medidor de temperatura tipo Bourdon, a resistência ao fluxo de fluído no tubo capilar provoca um atraso de tempo. Por essa razão se deve evitar grandes comprimentos de tubo capilar.
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Resistência
Exemplos:
-Nos sistemas de comando/controle hidráulico ou pneumático tambémtemos um atraso de tempo, provocado pela resistência ao fluxo defluído na tubulação entre o elemento primário e o transmissor. Por essa razão, entre esses elementos a tubulação deve ser a mais curta possível.
-Nas válvulas de controle a inércia física e os atritos da haste, obturador e sede provocam atraso de tempo. Para diminuir esse problema é necessário manter o elemento final de controle em ótimas condições por meio de uma manutenção cuidadosa e utilizar posicionador.
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É igual a relação entre saída sobre entrada, ou seja, Variável Principal sobre Variável Manipulada;
Na resistência elétrica R=ddp/Coulombs/seg, ou seja, como C/s=I, então R=V/I
A resistência hidráulica fica sendo a relação entre a pressão diferencial no ponto de resistência dividido pela vazão que passa pelo local a resistência, ou seja: R=∆P/Q (m/m3/s)
Resistência
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Capacitância... é a medida de habilidade de um processo reter
uma quantidade de energia ou material, por unidade de quantidade de alguma variável de
referência.
-A capacitância atenua os distúrbios do processo.
-A capacitância é uma característica dinâmica do processo e capacidade é uma característica volumétrica do processo.
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CapacitânciaNa figura, os dois tanques de formatos diferentes, mas com a mesma capacidade volumétrica (160 m3). Cada tanque possui uma capacitância diferente, baseada na altura do líquido.
O tanque com oito metros (8 m) de altura possui uma capacitância volumétrica de líquido de 20 m3 por metro de altura (160/8); ao passo que o tanque com quatro metros (4 m) de altura apresenta uma capacitância de 40 m3 por metro de altura (160/4).
Deve-se, portanto, identificar sempre a capacitância com o tipo de energia ou com o tipo dos materiais envolvidos.
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Tempo Morto
Quanto maior o tempo morto, mais difícil é o controle.
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Tempo Morto
... também chamado tempo de transporte – é o atraso verificado entre a ocorrência de uma alteração no processo e a sua percepção pelo elemento de medição.
O tempo morto ocorre no transporte de massa ou energia através de um dado percurso.
O comprimento do percurso e a velocidade de propagação da massa ou da energia definem o tempo morto.
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Tipos Básicos de Processo
-Quanto a capacidade de se controlar sem auxílio externo-Quanto a habilidade de amortecer os distúrbios que aparece
1) AUTO REGULANTE
2) INTEGRANTE
3) RUN AWAY (muito instável)
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Tipos Básicos de Processo
AUTO REGULANTE
- Possui uma espécie de controle interno, inerente a ele.
- Possui um amortecimento, de modo que ele se regula automaticamente.
- Fácil de ser controlado.
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Auto-regulante - estável
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Auto-regulante - exemplo
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Tipos Básicos de Processo
INTEGRANTE
-Não atinge um valor limite estável, quando se aplica umdegrau unitário na sua entrada.
-Sua saída varia conforme uma rampa ascendente;
-Não pode ser deixado sem controle por um longo tempo.
-Existe um único ponto de equilíbrio entre entrada e saída.
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Integrante - instável
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Integrante - instável
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Tipos Básicos de ProcessoRUN AWAY (muito instável)
- Até um certo ponto da Variável Principal, seu comporta-mento se assemelha a um processo Auto-regulante.Daí em diante vai se tornando cada vez mais instável.
-Não pode ser deixado sem controle.
- Existe um único ponto de equilíbrio entre entrada e saída.
-Apresenta uma curva com mudança de concavidade (tem ponto de inflexão)