Controle de Processos Químicos II - Exercícios 1

Prévia do material em texto

Karina Miho Sasaki 
RGA: 201811905011 
 
1. Como se classificam as variáveis de entrada e de saída de um processo químico. 
Explique cada uma. 
 
As variáveis são divididas em variáveis de entrada/input ou variáveis de saída/output. 
As variáveis de entrada denotam o efeito das vizinhanças sobre o processo químico, 
usadas para controlar o sistema. Podem ser classificadas em variáveis manipuladas/ajustáveis 
se os seus valores podem ser ajustados diretamente e livremente pelo operador ou por um 
sistema de controle para que se tenha variáveis de saída dentro dos parâmetros estabelecidos, 
ou podem ser classificadas em perturbações se os seus valores não são resultantes desses 
ajustes, podendo ainda ser subclassificadas de acordo com a mensurabilidade: perturbações 
medidas e perturbações não medidas. 
As variáveis de saída ou variáveis controladas denotam o efeito do processo sobre as 
vizinhanças, devem satisfazer as condições desejadas para que se produza um produto final de 
qualidade. Podem ser classificadas em variáveis medidas se os seus valores são conhecidos 
pela medição direta das mesmas, ou em variáveis não medidas se os seus valores não são ou 
não podem ser medidos diretamente. 
 
2. Explique as configurações de controle feedback, inferencial e feedfoward. 
 
Feedback: É um sistema em que se mede diretamente a variável de saída do processo 
através do sensor, o qual monitora e envia sinais para um transmissor. O transmissor envia as 
informações do controlador, o qual faz comparações com um set point estabelecido, se o erro 
estiver fora dos parâmetros estabelecidos, é feito uma correção, a qual o elemento de controle 
final irá manipular as variáveis de entrada para que a ação corretiva seja concretizada. 
Feedfoward: Diferentemente do controle de realimentação, o controle antecipativo não 
mede as variáveis de saída, a monitoração pelo sensor e a modificação são feitas antes da 
variável de entrada entrar no processo, se for detectado um distúrbio. Usa medidas diretas das 
perturbações para ajustar os valores das variáveis manipuladas, com o objetivo de manter os 
valores das variáveis de saída controladas nos níveis desejados. Assim, evita-se que esse 
distúrbio se propague até a saída. 
Inferencial: Usa-se medidas secundárias para ajustar os valores das variáveis 
manipuladas, pois as medidas das variáveis não são medidas diretamente como na configuração 
feedback. Usa-se alguma outra informação para fazer a inferência e prever o valor das 
variáveis, como balanço de massa, balanço de energia e outras equações que governem o 
sistema, e faz a correção de acordo com esse valor estimado. 
 
2.1. Duas correntes de líquido com vazões F1 e F2, com temperaturas T1 e T2, 
respectivamente, convergem para uma junção de mistura. Deseja-se controlar a 
temperatura T3 da corrente de líquido resultante. Água de refrigeração com vazão Fc, 
pode ser circulada sobre a corrente 2 por meio de uma serpentina. Utilizando um sensor, 
um controlador e uma válvula, monte um esquema de controle “feedback” e outro 
“feedfoward”, especificando as variáveis de carga, controlada e manipulada. 
 
 
 
O correto seria ter mais dois sensores na configuração feedfoward, um na corrente 1 e 
outro na corrente 2, para monitorar se há distúrbios nas variáveis de entrada. Mas como o 
enunciado permite apenas um componente de cada, considera-se que as correntes 1 e 2 têm 
temperaturas e vazões constantes (não tem distúrbio) e o sensor monitora as possíveis 
perturbações na corrente da serpentina. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
BEGA, E. A.; DELMÉE GERARD J. et al. Instrumentação industrial. 2. ed. Rio de Janeiro, Interciência, 
2006. 
KWONG, W. H. Introdução ao controle de processos químicos com Matlab, vol 1. Editoria Eduscar, 2016.