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CONTROLE AVANÇADO DE PROCESSO

APLICAÇÃO PARA PLANTA DE PET

“FASE LÍQUIDA”

JOÃO CARLOS BASTOS GONZAGA

ORIENTADOR : PROF. DR. RUBENS MACIEL FILHO

CO-ORIENTADOR : PROF. DR. LUIZ AUGUSTO DA CRUZ MELEIRO

FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA

UNICAMP

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OBJETIVOS GERAIS:1- USAR TÉCNICAS CLÁSSICAS DE CONTROLE PARA SINTONIZAR OS CONTROLADORES DO PROCESSO.

2- PROPOR ESTRATÉGIAS PARA IMPLEMENTAÇÃO DE TÉCNICAS DE CONTROLE AVANÇADO

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:1- MELHORIA NA QUALIDADE DOS PRODUTOS

2- AUMENTO NO RENDIMENTO DE PRODUTOS DE MAIOR VALOR AGREGADO

3- AUMENTO NA CAPACIDADE DE PRODUÇÃO DA UNIDADE

4- AUMENTO DA ESTABILIDADE OPERACIONAL

OBJETIVOS GERAIS / ESPECÍFICOS

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1- PROBLEMAS DE VARIABILIDADE DAS MALHAS DE CONTROLE

2-CONTROLADORES COM SAÍDAS SATURADAS

3- OPERAÇÃO DE SISTEMA DE CONTROLE EM MODO MANUAL

4- MODELAGEM DO PROCESSO

5- SIMULAÇÃO DO PROCESSO

6- ESTUDO DE ESTRATÉGIAS DE CONTROLE AVANÇADO

MOTIVAÇÃO :

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PLANTA GERAL

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FASE LÍQUIDA

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Esterificador Primário

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Nome DescriçãoLIC-2.1 Controle do nível do EP ( atua na bomba de pasta)PIC-2.1 Controla a pressão do reator (0 a 7 bar)PIC-2.2 Controla a pressão do reboiler (escravo da temperatura do reator-TIC-2.1)PIC-2.3 Controla a pressão do EP (atua na válvula (PV-2.2)).TIC-2.1 Controla a temperatura do reator( mestre para o PIC-2.2)TIC-2.2 Controla a temperatura do topo da coluna ( atua na velocidade bb. Refluxo)TIC-2.3 Controla a temperatura do fundo da coluna ( atua na válvula do refervedor)COL-2.1 Coluna de destilação BB-2.1 Bomba de refluxoME-2.1 Motor do agitador do EPPV-2.1 Válvula de controle de pressão de fluído térmico reboilerPV-2.2 Válvula de controle de pressão do EPFV-2.1 Válvula de controle de fluxo de fluído térmico refervedorFTV Fluído térmico no estado vaporFTL Fluído térmico no estado líquido

Principais variáveis do EP

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Esterificador Secundário

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Nome DescriçãoLIC-3.1 Controle do nível do ES ( atua na válvula de entrada do ES (LV-3.1))PIC-3.1 Controla a pressão do reboiler (escravo da temperatura do reator-TIC-3.1)TIC-3.1 Controla a temperatura do reator( mestre para o PIC-3.1)TIC-3.2 Controla a temperatura do topo da coluna ( atua na velocidade BB-3.1)TIC-3.3 Controla a temperatura do fundo da coluna ( atua na válvula FV-3.1 )BB-3.1 Bomba de refluxoME-3.1 Motor do agitador do ESPV-3.1 Válvula de controle de pressão de fluído térmico reboilerFV-3.1 Válvula de controle de fluxo de fluído térmico refervedorFTV Fluído térmico no estado vaporFTL Fluído térmico no estado líquido

Principais variáveis do ES

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Baixo Polimerizador

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Nome DescriçãoPDIC-4.1 Controle do nível do BP ( atua na válvula de entrada do BP (LV-4.1))LIC-5.1 Controle do nível do AP (altera set-point do PDIC-3.1 ) TIC-4.1 Controla a temperatura primeiro estágio do BP (faz set-point no PIC-4.1)TIC-4.2 Controla a temperatura segundo estágio do BP (atua na válvula PV-4.2)PIC-4.1 Controla a temperatura primeiro estágio do BP (atua na válvula PV-4.1)PIC-4.2 Controla a pressão do reboiler (atua na váLvula PC-4.4)PIC-4.3 Controla o vácuo no segundo estágio do BP (atua na válvula PV-4.3)BB-4.1 Bomba de refluxoPV-4.4 Válvula de controle de pressão de fluído térmico reboilerTQ-4.1 Tanque recebedor de glicol FTL Fluído térmico no estado líquido

Principais variáveis do BP

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Alto Polimerizador

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Nome DescriçãoPDIC-4.1 Controle do nível do BP ( atua na válvula de entrada do BP (LV-4.1))LIC-5. Controle do nível do AP (altera set-point do PDIC-3.1 ) TIC-5.1 Controla a temperatura do AP (faz set-point no PIC-5.2)PIC-5.1 Controla o vácuo do AP (atua na válvula PV-5.1)PIC-5.2 Controla a pressão do reboiler (atua na váLvula PV-5.2)LIC-5.2 Controla o nível do tanque recebedor do AP (atua na válvula LV-5.2)BB-5.1 Bomba de polímeroME-5.1 Motor do agitador do APME-5.2 Motor do raspadorPV-5.1 Válvula quebra vácuo PV-5.2 Válvula de controle de pressão de fluído térmico reboiler VIC-5.1 Controla a viscosidade pelo viscosímetro (faz set-point no PIC-5.1)VIC-5.2 Controla a viscosidade pela corrente do agitador (faz set-point no PIC-5.1) Válvula quebra vácuoTQ-5.1 Tanque recebedor de glicol FTL Fluído térmico no estado líquido

Principais variáveis do AP

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h Setcim

CMV_x (CMV criado através do

CMVDef)

TSK_CMV (programa em C)

Inicialização do Arquivo

Variáveis do CMV

programa de entrada de dados

(CLP)

programa de saída de dados

(CLP)

base de dados

API

INTEGRAÇÃO PLC / CONTROLE AVANÇADO

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PCPENTIUM

ENGENHARIASERVERALPHA

10004/266

PRINCIPAL ALPHA STATION200 4/100

ALPHA STATION200 4/100

PC-D

5/20E 5/40E

SSP-E5/40E 5/80E

PC-D/E

5/40E

PC-UTILIDADES

ETHERNET TCP / IP FIBRA ÓPTICA DECHUB 900

DH+ FIBRA ÓPTICA

SSP-EPC-E

REDECORPORATIVA

DE TAMANUSEIO

DE CHIPSMANUSEIO

SERVERALPHA

4/2661000

SERVIDORREDUNDANTE

SERVIDOR

TOPOLOGIA DE REDE

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Tipos de controladores

20%

40%

16%

12%

12%

Pressão

Temperatura

Vazão

Nível

Outros

Situação dos Controladores Quanto ao Modo de Operação

20%

11%

68%

Controladoresem manual

Controladoresem cascata

Controladoresem auto/local

Situação Atual dos Controladores Quanto ao Valor de Saída

24%

9%

67%

Saida Controlador = 0%

Saida Controlador = 100%

Saida Controlador = Normal

CONTROLADORES INSTALADOS

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EXITAÇÃO EM DEGRAU

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RSTUNE

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1. IDENTIFICAÇÃO DAS VARIÁVEIS CONTROLADAS

2. IDENTIFICAÇÃO DAS VARIÁVEIS MANIPULADAS

3. IDENTIFICAÇÃO DAS RESTRIÇÕES

4- IDENTIFICAÇÃO DAS PERTUBAÇÕES

5. MODELAGEM DO PROCESSO

6- TESTE DO MELHOR ALGORÍTMO DE CONTROLE

7- IMPLEMENTAÇÃO DO CONTROLE AVANÇADO

8- OTIMIZAÇÃO

PRÓXIMOS PASSOS

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