instrumentaçao aula 1

7/23/2019 Instrumentaao Aula 1

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Universidade paulista- UNIP

Prof. Me. Ariel Caleb Fernandes Souza

Instrumentao

Aula


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Os modernos processos industriais de fabricacao exigemsistemas de controle cada vez mais sofisticados. Essesprocessos sao muitos variados e abrangem a fabricacao deprodutos diversos como os derivados do petroleo, osprodutos alimenticios, o papel e a celulose, entre outros.


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Em todos esses processos absolutamente indispensvelcontrolar ou manter constantes algumas variveis. O objetivo melhorar a qualidade, diminuir o desperdicio de energia,aumentar a quantidade produzida e manter a segurana.

or exemplo, precisamos controlar a press!o, a vaz!o, atemperatura, o n"vel, o p#, a condutividade, a velocidade e aumidade em muitos destes processos. Os instrumentos demedi!o e controle s!o elementos que nos permitem manter

controladas estas variveis.


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Os sistemas de controle mantm a variavel controlada novalor especificado, comparando o valor da varivel medida,ou a condi!o do controlador, com o valor desejado$referencia ou set point%, e fazendo as corre&es em fun!odo desvio existente entre estes dois valores $erro ou offset%,sem a necessidade de interven!o do operador.


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Existem instrumentos especificos paramedicao, indicacao, para registro e paracontrole de uma variavel de processo.


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'(nstrumenta!o e qualquer dispositivo $instrumento%, ouconjunto de dispositivos, utilizado com a finalidade de semedir, indicar, registrar ou controlar as variveis de umprocesso). $*+-(/0, 1223, p. 1%

Existem instrumentos espec"ficos para medi!o, indicacao,para registro e para controle de uma varivel de processo.


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rocesso 'Equipamento ou meio fisico que precisa ser controlado ou

monitorado de forma a transformar a materia4prima em umproduto). $*+-(/0, 1223, p. 5%

'Operacao onde se varia pelo menos uma caracter"sticaf"sica ou qu"mica de um determinado material). $*+-(/0,1223, p. 5%

variavel de processo e uma grandeza fisica ou quimica,cuja varia!o afeta na opera!o de um processo.


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/o exemplo citado anteriormente do trocador de calor, atemperatura sera a varivel de processo. Ela e influenciadapor diversos fatores, sendo que os principais s!o a vaz!o,temperatura de entrada do fluido a ser aquecido,caracter"sticas do vapor utilizado no aquecimento,capacidade cal6rica dos fluidos, perda trmica do trocadorpara o ambiente, etc.


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O objetivo principal de qualquer sistema de medicao oucontrole e aumentar a efici7ncia do processo, econsequentemente os lucros da instalacao, atuando sobre8a qualidade do produto final9a segurana das pessoas e equipamentos9a preserva!o do meio ambiente9a economia de matria prima, de energia e de m!o de obra.


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:alha de controle;ma malha de controle consiste em um conjunto de

equipamentos e instrumentos utilizados para controlar umadeterminada varivel de processo $sa"da%. nicos, pneumticos, etc.


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?ontrole em malha abertaO controle em malha aberta aquele que a informa!o

sobre a varivel controlada n!o utilizada para ajustarquaisquer das variveis de entrada.

/o caso do exemplo citado anteriormente, a temperatura dofluido aquecido na sa"da do trocador n!o exercer nenhumainflu7ncia sobre o vapor que entra no trocador de calor.


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?ontrole de malha fechada/o processo t"pico de troca de calor do exemplo citado, bem

como nos demais casos de controle de processos, a fun!ofundamental do sistema de controle em malha fechada, ousistema de controle com realimenta!o, manipular arela!o entrada@sa"da de energia ou material.


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O controle em malha fechada pode ser realizado por umoperador humano $controle manual% ou mediante a utilizacaode instrumentacao $controle automatico%.

/o controle manual o operador ter como fun!o medir atemperatura do fluido aquecido $varivel de processo% ecorrigir a vaz!o do vapor adicionando ao trocador $varivelmanipulada%, de forma a manter a temperatura da varivelcontrolada no valor desejado $refer7ncia ou set point%.


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o operador ir medir a temperatura do fluido aquecido pormeio de um instrumento indicador e este sinal sercomparado com a temperatura desejada, caso a temperaturaesteja acima ou abaixo do valor desejado, o operador dever

atuar sobre a vlvula de admiss!o de vapor fazendo acorre!o.


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medi!o do valor da varivel de processo feita pelotransmissor de temperatura $++%9 a compara!o do valormedido pelo transmissor com a refer7ncia $dado pelooperador% para obten!o do valor do erro $erro A refer7ncia B

valor medido% feita pelo controlador indicador detemperatura $+(?%, enquanto a corre!o ser efetivada pelavlvula de controle, com base no valor recebido pelo +(?.


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*e o elemento final de controle $em geral vlvula decontrole% tem somente duas posi&es, o controle sedenomina de 'duas posi&es), 'abre4fecha) ou 'on4off).

*e a vlvula de controle tem uma posi!o determinada paracada desvio, o controle chamado 'proporcional).

*e a vlvula tem sua posi!o reajustada $processo com'varia!o de carga)% a fim de manter a varivel no valordesejado, temos controle de reajuste automtico ou integral$'reset)%.

*e a vlvula de controle tem a intensidade de varia!oaumentada em fun!o da velocidade do desvio, temos ocontrole derivativo ou antecipat6rio $'rate)%.


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O controle de duas posi&es satisfat6rio para processosque permitem as oscila&es decorrentes. C usado paraprocessos simples, n!o cr"ticos.

O controle proporcional aconselhvel para processoscont"nuos mais complexos e delicados.


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Daixa proporcional*uponhamos o caso de um indicador4controlador de uma

varivel qualquer, escala de zero a 522. O ponto de ajusteescolhido seja F2. Observamos o ponteiro em rela!o ao"ndice9 G medida que o ponteiro se afasta do "ndice para um

dos lados, a vlvula vai abrindo4se ou fechando4se, isto ,deslocando4se para uma de suas posi&es extremas. Oafastamento do ponteiro para outro lado do "ndice far avlvula alcanar a outra posi!o extrema.

*uponhamos que tais fatos aconteceram quando o ponteiroatingiu 12 e H2,


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A onto de controle9I: A Iarivel medida9d A


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O controle integral tem sua aplica!o em sistemas sujeitos a'varia&es de carga). Essa express!o em linguagem dainstrumenta!o, significa quaisquer influ7ncias sobre avarivel controlada de um sistema processual.

Este modo de controle somente cessa sua corre!o quandoa varivel controlada e o ponto de ajuste est!o no mesmovalor.

0eralmente, o controle integral usado juntamente com o

controle proporcional.


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O controle derivativo tem sua aplica!o em processos onde necessria uma corre!o rpida em fun!o da velocidadedo desvio da varivel em rela!o ao ponto de controle.

C empregado da seguinte forma8

a% ?ontrole proporcional J controle integral J controlederivativo9

b% ?ontrole proporcional J controle derivativo.


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