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HARDWARE DE CONTROLE
mV
mA
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HARDWARE DE CONTROLE
digital
analógicoanalógico
Cálculo da ação de controle
IHM
pneumático
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HARDWARE DE CONTROLE
Elemento Final de Controle
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Sensor de vazão deve ser instalado upstream da válvula: menos ruídos e flutuacões
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HISTÓRICO
PID •introduzidos na década de 20
•nas suas versões iniciais, instalados no campo, junto com válvulas e sensores•no final da década de 30, surgiram os controladores com transmissores, devido ao aumento de tamanho e da complexidade dos processos controlados.•estes utilizavam padrão pneumático (3-15psig): tubos metálicos levavam o sinal de pressão do campo às salas de controle: ação centralizada dos operadores.•no final da década de 50, surgiram os controladores analógicos eletrônicos (controladores analógicos). Utilizam resistores, capacitores e indutores para implementar a ação de controle. Transmissores eletrônicos utilizam sinal de 4-20mA•na da década de 70, a venda de transmissores analógicos superou a de pneumáticos na indústria de controle de processos.
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HISTÓRICO
ControleSupervisório
•o primeiro foi instalado em uma refinaria em 1959
novidade
novidade
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HISTÓRICO
ControleSupervisório
•o primeiro foi instalado em uma refinaria em 1959
desvantagem da centralização:falha do computadorderruba todo o sistema de controle
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HISTÓRICO
DCS •Na década de 70, surgiu uma nova arquitetura: unidades de controle locais (com suas próprias CPUs) interconectadas por um data highway
hot backup: LCU redundantes para aumento de confiabilidade
Possibilidade de falhas
Custo unitário por
malha
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HISTÓRICO
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HISTÓRICO
“Every drop of oil can be monitored from field to refinery in the Aramco control room”
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DCS
•Aplicar o controle tão rápido quanto necessário para que o procedimento se assemelhe a um processo contínuo.
•Baseiam-se em processadores seqüenciais. Logo, cada malha é aplicada em um ponto discreto de tempo
•Entre cada ponto discreto, a ação de controle é mantida constante até que a próxima execução do controlador.
•O tempo decorrido entre duas execuções do controlador é chamado de tempo de ciclo de controle ou intervalo de controle.
•Os ciclos mais rápidos estão na ordem de 0,2s, enquanto que a maioria é de 0,5s a 1s.
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DCS
•As malhas regulatórias usam ciclos de 0,5s a 2s.
•Os ciclos de controle supervisório vão de 20s a vários minutos;
•Malhas lentas como nível, temperatura e composição podem operar com ciclos maiores (>20s). O mesmo não é válido para malhas rápidas como vazão e alguns controladores de pressão.
•Um controlador de tempo-real deve priorizar as ações dos controladores.
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PLC
•Primariamente usados no controle de bateladas, procedimentos de partida e parada.
•Baseados em lógica ladder, que permite ao usuário especificar uma seqüência de operações lógicas: e.g: “iniciar a vazão de alimentação de um reator até que o seu nível alcance um determinado valor”.
•Um PLC pequeno pode monitorar até 100 operações independentes enquanto que este número em um grande pode chegar a 1000.
•Atualmente, a distinção em PLCs e DCSs está ficando cada vez menos clara. Os PLCs estão sendo projetados para acomodar algoritmos de controle avançado e convencionais, enquanto que alguns DCSs oferecem operações de seqüenciamento e override.
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TECNOLOGIA FIELDBUS
•Distribui o controle para instrumentos inteligentes (sensores e válvulas com microprocessadores on board montados no campo.
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TECNOLOGIA FIELDBUS
•Utiliza uma comunicação digital de alta velocidade two-ways para comunicar os instrumentos de campo com a LAN.
•Os controles regulatórios são implementados no campo (instrumentos inteligentes) enquanto que o controle avançado e o controle supervisório são executados na LAN.
•Vantagem: reduz cabeamento
•Tecnologia comercialmente nova, mas que, no futuro, moverá o controle regulatório para o campo.
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ELEMENTO FINAL DE CONTROLE
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