MODOS DE ACIONAMENTO

O sinal de saída do controlador depende de diferença entre a variável do processo (PV)e o valor desejado para aquele controle (SP ou SV).

Assim, dependendo do resultado desta diferença, a saída pode aumentar ou diminuir.Baseado nisto um controlador pode ser designado a trabalhar de dois modos distintoschamados de “ação direta” e “ação indireta”.

AÇÃO DIRETA (NORMAL)Ação direta (normal = PV-SP ). Dizemos que um controlador está funcionando na ação direta quando um aumento na variável do processo em relação ao valor desejado,

AÇÃO INDIRETA (REVERSA)

direta quando um aumento na variável do processo em relação ao valor desejado, provoca um aumento no sinal de saída do mesmo.

Ação indireta (reversa = SP-PV ). Dizemos que um controlador está funcionando na “ação reversa” quando um aumento na variável do processo em relação ao valor desejado, provoca um decréscimo no sinal de saída do mesmo.

AÇÃO DE CONTROLE ON-OF (LIGA-DESLIGA)

De todas as ações de controle, a ação em duas posições é a mais simples e também amais barata, e por isso é extremamente utilizada tanto em sistemas de controleindustrial como doméstico.

Como o próprio nome indica, ela só permite duas posições para o elemento final decontrole, ou seja: totalmente aberto ou totalmente fechado.

Assim, a variável manipulada é rapidamente mudada para o valor máximo ou o valormínimo, dependendo se a variável controlada está maior ou menor que o valordesejado.

Devido a isto, o controle com este tipo de ação fica restrito a processos prejudiciais,pois este tipo de controle não proporciona balanço exato entre entrada e saída depois este tipo de controle não proporciona balanço exato entre entrada e saída deenergia.

Este solenóide estando energizado permite passagem da vazão máxima e estandodesenergizado bloqueia totalmente o fluxo do líquido para o tanque. Assim este sistemaefetua o controle estando sempre em uma das posições extremas, ou seja, totalmenteaberto ou totalmente fechado.

Sistema ON-OFF de Controle de Nível de Liquido

O controle proporcional associado ao integral e ao derivativo, é o mais sofisticado tipo de controle utilizado em sistemas de malha fechada.

A proporcional elimina as oscilações, a integral elimina o desvio de off-set, enquanto aderivativa fornece ao sistema uma ação antecipativa evitando previamente que o desviose torne maior quando o processo se caracteriza por ter uma correção lenta comparadacom a velocidade do desvio (por exemplo, alguns controles de temperatura).

QUADRO COMPARATIVO ENTRE O TIPO DE DESVIO E A RESPO STA DE CADA AÇÃO

Abaixo são mostradas formas de resposta das ações de controle sozinhas oucombinadas, após a ocorrência de distúrbios em degrau, pulso, rampa e senoidal,sendo que o sistema se encontra em malha aberta.

Utilizando a função de transferência abaixo demonstrar as raízes do sistema e representar o plano cartesiano respectivamente.

Para implementação de um processo industrial foi necessário demonstrar as raízes de um sistema com retroação unitária segundo a ilustração apresentada abaixo com a seguinte função de transferência. Demonstrar o plano cartesiano.

A amplitude de correção é proporcional a amplitude do desvio. Portanto, para cada valor de erro, temos um único valor de saída em correspondência.

Comportamento da ação proporcional em malha aberta.

A relação entre a banda proporcional e o ganho de um controlador, que é a seguinte:

Matematicamente, pode-se expressar a ação proporcional, como:

Supondo que a faixa de medição de um PIC seja de 0 a 10 kgf/cm², e a pressão deentrada do mesmo seja 5 kgf/cm² (VP = SP), e a saída se encontra em 50%. Num dadomomento, a pressão de entrada aumenta para 6 kgf/cm² (60% da faixa), o queacontecerá com a saída do controlador, sabendo-se que o mesmo possui uma bandaproporcional de 125% e a sua ação é direta?

banda proporcional de 125%

Substitui os valores na primeira fórmula

Diante dos cálculos realizados a saída do controlado r irá para 58%

Um controlador de temperatura cujo range é de 300 K a 440 K tem seu valor desejado ajustado em 384 K . Achar o erro percentual quando a temperatura medida é de 379 K.

O erro percentual é definido por:

OBS: Neste caso o desvio é negativo pois o valor medido está abaixo do valor desejado.

Um sistema está sendo controlado através da ação proporcional direta, se encontrafuncionando nas seguintes condições: VP = 50%; SV = 40% e FP = 60%. Calcular a suasaída neste instante sabendo que So é igual a 50%.

SOLUÇÃO:

S = Po ± G.E

S = Po + 100/BP . (VP - SP) -> Ação direta Aumento na variável do

Faixa proporcional (FP)

So = Sinal de saída inicial

VP = Variável do processo (PV)

SP = SV = Valor Setado (Desejado)

Como determinar ação direta ou indireta + -

S = Po + 100/BP . (VP - SP) -> Ação direta

S = 50 + (100 /60). (50 - 40)

S = 50 + 16,67 = 66%

Aumento na variável do processo em relação ao valor desejado.

PV = VP = 50%;

SP = SV = 40%

-> Ação direta

Um controlador proporcional de ação reversa é sensibilizado por um desvio semanifesta a uma taxa de 8% /min. Sabendo-se que a faixa proporcional é de 20%, qualé a variação produzida na saída do controlador ao final dos primeiros 20 segundos?

60 s ----------- 8%20 s ----------- DV = E

S – Po= ± 100/BP . E

S = Po ± G.E

BP = 20s

DV = E .60 = 160

DV = E = 160/60 = 2,66

S – Po = ± 100/20 . 2,66

S – Po = ± 13,34%

S – Po = ± (13,34 . 16)/100

S – Po = ± 2,12 (mA)

Obs: Faixa proporcional = banda proporcional

Então: DV = E= 2,66