Controle de Processos Industriais

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NOME: PRISCILA VIEIRA RONCATE BORGES 
MATRICULA : 1915424 
 
 
Resolução: 
Na maioria dos processos o sinal de referência da saída desejada não possui a mesma unidade 
física da saída real do sistema, assim, para que o processo possa comparar esses dois sinais deve 
haver um bloco de tal forma a converter a saída do processo em um sinal de mesma unidade do 
sinal de referência. Portanto, o bloco do DISPOSITIVO DE MEDIÇÃO possui a função de 
transforma o sinal real em um sinal de mesma magnitude, característica e unidade que o sinal de 
entrada do sistema de controle. 
O bloco que representa o PROCESSO tem a função de representar o modelo dinâmico da planta 
analisada, assim, a entrada desse bloco representa o sinal de atuação e a saída representa o 
resultado proporcionado pela planta. 
Finalmente, o bloco CONTROLADOR é posto antes da planta, pois dessa forma recebe o sinal de 
erro entre o sinal desejado e o sinal real realiza as operações necessárias e envia um sinal de 
atuação para a planta de tal forma a obter o desempenho de interesse. 
 
 
Resolução: 
A diferença básica se dá na realimentação, para um sistema em malha fechada a saída da planta 
é analisada de tal forma alterar a ação de controle que alimenta a planta. Em geral, um sistema de 
malha fechada apresenta um melhor desempenho devido a saída estar sendo constantemente 
comparada com o sinal desejado. 
 
 
Resolução: 
a) Uma máquina de lavar convencional é capaz apenas de ligar e desligar o motor, ou seja, 
não há uma realimentação de velocidade do tambor. Portanto, trata-se de um sistema de 
malha aberta. 
b) Para que a máquina não transborde de água o nível deve ser verificado por um sensor, 
dessa forma, como há uma realimentação o sistema é de malha fechada. 
c) Uma máquina convencional é capaz apena de abrir e fechar a válvula de entrada de água, 
assim, não há um sensor que detecte se o fluxo de água está alto ou baixo. Portanto, o 
sistema é de malha aberta. 
d) O fogão convencional possui uma válvula de fluxo de gás que permite o controle da 
intensidade da chama, no entanto, não há um sensor que verifique qual o nível de saída da 
chama. Portanto, o sistema é de malha aberta. 
 
 
Resolução: 
 O medidor encontra-se na mão direita do indivíduo que por meio do tato identifica a 
temperatura de saída do sistema. O atuador é a mão esquerda do indivíduo que realiza a abertura 
e o fechamento do registro de entrada do vapor. O controlador é o processamento mental do 
indivíduo que através da experiência sabe como controlar o atuador a partir do valor medido na 
saída do sistema. Finalmente, a válvula é o registro de entrada do vapor. 
 O sistema pode ser automatizado com um conjunto de equipamentos, primeiro um sensor 
de temperatura que identifica a temperatura do líquido de saída. Um Controlador Lógico 
Programável pode ser utilizado para receber o sinal do sensor e enviar o sinal de atuação para a 
válvula. Finalmente, o atuador pode ser uma válvula elétrica que abre e fecha o registro de vapor 
a partir de um comando elétrico vindo do CLP. 
 
Resolução: 
 A massa específica é definida por: 
𝜇 =
𝑚
𝑣
 
 Primeiro determinamos o volume da coluna de líquido acima da válvula. 
𝑣 = (10 − 1)𝐴 = 9𝐴 
Logo, 
𝜇 =
𝑚
9𝐴
 
 A pressão manométrica é dada por: 
𝑃𝑚 =
𝑚𝑔
𝐴
 
 Dessa forma, podemos determinar a área do tanque. 
𝐴 =
𝑚𝑔
𝑃𝑚
 
 Substituindo na expressão da massa especifica teremos: 
𝜇 =
𝑚
9 ⋅
𝑚𝑔
𝑃𝑚
 
 Portanto, 
𝝁 =
𝑷𝒎
𝟗𝒈
 
 
 
Resolução: 
a) Primeiro determinamos a área do tanque. 
𝐴 = 102 = 100 𝑚2 
 Inicialmente, o taque estava com 9 metros de coluna de líquido, logo: 
Δ𝑉 = (9 − 5)100 
𝚫𝑽 = 𝟑𝟎𝟎𝒎𝟑 
 
b) O aumento de vazão necessário deve ser igual a vazão de queda da altura do líquido. Assim, 
devemos determinar a taxa de queda do líquido por meio do gráfico, logo: 
𝑣ℎ =
Δℎ
Δ𝑡
=
5 − 1
8 − 0
= 0,5 𝑚/𝑚𝑖𝑛 
 
Assim, a vazão de volume deve ser de: 
𝑣𝑣 = 𝑣ℎ ⋅ 𝐴 
𝑣𝑣 = 0,5 ⋅ 100 
𝒗𝒗 = 𝟓𝟎 𝒎
𝟑/𝒎𝒊𝒏