Automacao_Aplicacoes.pdf

...controle proporcional mais integral é também conhecido como controle de dois modos, controle PI e controle automático reset. O modo integral é também chamado de controle flutuante (floating control). Como para o controle proporcional, a saída do controlador é modulada, mas o valor da saída depende dos seguintes fatores: 1. a direção, magnitude e duração do erro de controle 2. o ganho do controlador, que depende do ganho proporcional e o ganho integral, ambos ajustáveis. 3. a ação do controlador, direta ou inversa. Usando o controlador PI para a temperatura do óleo, este controlador faz o mesmo que o controlador proporcional mas ele tem uma característica a mais. Assumir que a temperatura do óleo esteja baixa. A saída do modo proporcional pede um aumento da vazão do vapor, que deve subir e levar a temperatura para o ponto de ajuste. Se a temperatura permanece baixa, o modo integral gradualmente se soma à saída e a válvula abre um pouco mais. Enquanto o erro permanecer, o modo integral se mantém somado à saída, a válvula se mantém abrindo e a temperatura finalmente atinge o ponto de ajuste. O erro de controle agora é zero, de modo que o controlador está satisfeito, a saída permanece constante e a vazão de vapor se mantém constante até que a temperatura do óleo seja perturbada de novo. Assim, o sistema de controle ainda responde ao desvio do ponto de ajuste. A ação adicional do modo integral reforça a ação do modo proporcional em qualquer direção, subindo ou descendo. Por causa da ação integral, este controlador não possui desvio permanente de controle. Em qualquer nova carga estável, o controlador retorna a variável controlada para seu ponto de ajuste. diferente do controle liga-desliga ou do controle proporcional. Controle Proporcional mais Integral mais Derivativo O controle proporcional mais integral é também conhecido como controle de três modos ou controle PID. O modo derivativo é também chamado de controle de variação (rate control). Um controlador PID modula sua saída, cujo valor depende dos seguintes fatores: 1. direção, magnitude e duração e taxa de variação do erro de controle 2. ganho do controlador, que depende do ganho proporcional, ganho integral e ganho derivativo, todos ajustáveis. 3. ação do controlador, direta ou inversa. Usando o controlador PID para a temperatura do óleo, este controlador faz o mesmo que o controlador PI mas ele tem uma característica a mais. O modo derivativo altera a saída do controlador de acordo com a velocidade de variação do erro de controle. Se o erro não estiver variando, a ação derivativa não faz nada. Se o erro varia lentamente, a ação derivativa muda a saída um pouco durante a variação do erro. Se o erro varia rapidamente, a ação derivativa faz uma grande variação na saída do controlador durante a variação do erro. O objetivo da ação derivativa é o de dar um reforço à ação corretiva do controlador, especialmente quando a variável controlada estiver variando rapidamente. Portanto, a ação derivativa tende a evitar o erro se tornar muito grande antes que a ação proporcional e integral possam Operação do Processo 5 reganhar o controle. A ação derivativa é usada principalmente para sistemas lentos. Para controlar a temperatura do óleo com um controlador PID, se a temperatura cair abaixo do ponto de ajuste lentamente, o controlador age muito pouco, como um controlador PI. Se a queda é rápida, a ação para aumentar a abertura da válvula de vapor vem principalmente das ações proporcional e derivativa. Isto reduz a velocidade da queda e faz a ação derivativa se tornar menos importante. Enquanto isso, por causa do desvio prolongado do ponto de ajuste, a ação integral, que depende da duração do desvio, se torna mais importante. Finalmente, a temperatura é trazida de novo para o ponto de ajuste e permanece lá, o efeito derivativo cai para zero e a saída do controlador e a vazão de vapor se mantém em regime no ponto de ajuste. Controlabilidade do processo Os quatro modos de controle discutidos: liga-desliga, proporcional, integral e derivativo são os mais usados. A escolha do controle binário ou modulado e dos modos de controle proporcional depende da dificuldade de controle do processo. Quanto mais fácil é o processo para ser controlado, mais simples é o controlador usado. Um processo que varia raramente é fácil de ser controlado e pode ser manipulado satisfatoriamente com controle manual, considerando a possibilidade má operação ou de não operação por causa da falha humana. Quanto mais difícil é o processo para ser controlado, mais complexos são o controlador e os seus ajustes. 3.4. Conclusão O controle contínuo é encontrado em indústrias de processo, tais como refinarias, petroquímicas, têxteis, siderúrgicas, mineração, alimentícia, farmacêutica. Ela tipicamente mede, controla e manipula as variáveis continuas temperatura, pressão, vazão, nível e análise. Em seu controle, o algoritmo básico usado é o bloco PID, Proporcional Integral e Derivativo. O controle contínuo é uma...

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