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m a d o r
c o m p o n e n t e c h a v e
Figura: Controle da qualidade do componente chave
Introdução ao Controle de Processos (CP1) www.professores.deq.ufscar.br/ronaldo/cp1 DEQ/UFSCar 11 / 49
Atender aos Objetivos Operacionais
Exemplo (continuação): econômicas
C F 1
V 1
C T 1
v a p o r
V 2
V 3
f a s e
v a p o r
f a s e
l í q u i d a
C T 2
T a m b o r
F l a s h
T C
V 4
B o m b a
C N 1
V 5
C P 1
C T 3
a l i m e n t a ç ã o
C C 1
Mantenha uma
taxa de produção suave.
Solução
C F 1
V 1
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V 2
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f a s e
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l í q u i d a
C T 2
T a m b o r
F l a s h
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V 4
B o m b a
C N 1
V 5
C T 3
a l i m e n t a ç ã o
C C 1
C P 1
Q u e i m a d o r
c o m p o n e n t e c h a v e
Figura: Controle da taxa de produção
Introdução ao Controle de Processos (CP1) www.professores.deq.ufscar.br/ronaldo/cp1 DEQ/UFSCar 12 / 49
Atender aos Objetivos Operacionais
Exemplo (continuação): econômicas
Mantenha uma taxa de produção suave.
Solução
C F 1
V 1
C T 1
v a p o r
V 2
V 3
f a s e
v a p o r
f a s e
l í q u i d a
C T 2
T a m b o r
F l a s h
T C
V 4
B o m b a
C N 1
V 5
C T 3
a l i m e n t a ç ã o
C C 1
C P 1
Q u e i m a d o r
c o m p o n e n t e c h a v e
Figura: Controle da taxa de produção
Introdução ao Controle de Processos (CP1) www.professores.deq.ufscar.br/ronaldo/cp1 DEQ/UFSCar 12 / 49
Atender aos Objetivos Operacionais
Exemplo (continuação): configuração de controle para o tambor flash
O atendimento aos principais objetivos operacionais garantirá uma operação
lucrativa e, principalmente, segura.
Solução
C F 1
V 1
C T 1
v a p o r
V 2
V 3
f a s e
v a p o r
f a s e
l í q u i d a
C T 2
T a m b o r
F l a s h
T C
V 4
B o m b a
C N 1
V 5
C T 3
a l i m e n t a ç ã o
C C 1
C P 1
Q u e i m a d o r
c o m p o n e n t e c h a v e
Introdução ao Controle de Processos (CP1) www.professores.deq.ufscar.br/ronaldo/cp1 DEQ/UFSCar 13 / 49
Objetivos do Sistema de Controle
1. Suprimir a Influência de Perturbações Externas
Objetivo mais comum em uma planta química.
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Objetivos do Sistema de Controle
1. Suprimir a Influência de Perturbações Externas (continuação)
Estudo de Caso
Tanque de Aquecimento com Agitação
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T i 1
F T,
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F s t
Q h
C o n d e n s a d o
V a p o r
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T s t
Introdução ao Controle de Processos (CP1) www.professores.deq.ufscar.br/ronaldo/cp1 DEQ/UFSCar 15 / 49
Objetivos do Sistema de Controle
1. Suprimir a Influência de Perturbações Externas (continuação)
objetivos do sistema de controle
1 manter T a um valor desejado Ts ("set point")
2 manter h a um valor desejado hs ("set point")
perturbações \u2014 causam desvios de T e h em relação a Ts e hs,
respectivamente
1 variações em Fi1 e Fi2
2 variações em Ti1 e Ti2
3 variações em Fst e Tst
compensações das perturbações
1 controle por realimentação ("feedback")
2 controle antecipatório ("feedforward")
3 controle por realimentação + antecipatório
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Objetivos do Sistema de Controle
1. Suprimir a Influência de Perturbações Externas (continuação)
Controle por Realimentação Fst \u2192 T
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T
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I n d i c a d o r d e 
T e m p e r a t u r a
I n s t r u m e n t a ç ã o
T r a n s d u t o r d e 
T e m p e r a t u r a
C o n t r o l a d o r d e 
T e m p e r a t u r a
c o n t r o l a d o r
s e t p o i n t
C o n d e n s a d o
T
T s p e+
-
T s t
Introdução ao Controle de Processos (CP1) www.professores.deq.ufscar.br/ronaldo/cp1 DEQ/UFSCar 17 / 49
Objetivos do Sistema de Controle
1. Suprimir a Influência de Perturbações Externas (continuação)
Funções da malha de controle:
medição: sensor ( termopar ) + transdutor/transmissor de
temperatura
comparação: e = Ts \u2212 T , Ts(= Tsp) valor de referência ("set
point")
ação:
\uf8f1\uf8f2\uf8f3
e > 0\u2192 Fst \u2197
e < 0\u2192 Fst \u2198
e = 0\u2192 Fst = Fsts
\u21d2 elemento final (válvula de
controle)
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Objetivos do Sistema de Controle
1. Suprimir a Influência de Perturbações Externas (continuação)
Controle por Realimentação Fi2\u2192 h
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C o n d e n s a d o
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I n d i c a d o r d e 
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I n s t r u m e n t a ç ã o
T r a n s d u t o r d e 
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C o n t r o l a d o r d e 
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c o n t r o l a d o r
s e t p o i n t
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-h
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Introdução ao Controle de Processos (CP1) www.professores.deq.ufscar.br/ronaldo/cp1 DEQ/UFSCar 19 / 49
Objetivos do Sistema de Controle
1. Suprimir a Influência de Perturbações Externas (continuação)
Funções da malha de controle:
medição: sensor ( célula de pressão diferencial ) + transdutor/transmissor de
nível
comparação: e = hs \u2212 h, hs(= hsp) valor de referência (&quot;set
point&quot;)
ação:
\uf8f1\uf8f2\uf8f3
e > 0\u2192 Fi2\u2197
e < 0\u2192 Fi2\u2198
e = 0\u2192 Fi2 = Fi2s
\u21d2 elemento final (válvula de
controle)
Introdução ao Controle de Processos (CP1) www.professores.deq.ufscar.br/ronaldo/cp1 DEQ/UFSCar 20 / 49
Objetivos do Sistema de Controle
1. Suprimir a Influência de Perturbações Externas (continuação)
Controle Antecipatório Fst \u2192 T
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I n d i c a d o r d e 
T e m p e r a t u r a
I n s t r u m e n t a ç ã o
T r a n s d u t o r d e 
T e m p e r a t u r a
C o n t r o l a d o r d e 
T e m p e r a t u r a
c o n t r o l a d o r
s e t p o i n t
C o n d e n s a d o
T
T s p e+
-i 1
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Introdução ao Controle de Processos (CP1) www.professores.deq.ufscar.br/ronaldo/cp1 DEQ/UFSCar 21 / 49
Objetivos do Sistema de Controle
1. Suprimir a Influência de Perturbações Externas (continuação)
Funções da malha de controle:
medição: sensor (termopar) + transdutor/transmissor de
temperatura
comparação: e = Ti1s \u2212 Ti1, Ti1s(= Ti1sp) valor de referência
(&quot;set point&quot;)
ação:
\uf8f1\uf8f2\uf8f3
e > 0\u2192 Fst \u2197
e < 0\u2192 Fst \u2198
e = 0\u2192 Fst = Fsts
\u21d2 elemento final ( válvula de controle )
Introdução ao Controle de Processos (CP1) www.professores.deq.ufscar.br/ronaldo/cp1 DEQ/UFSCar 22 / 49
Objetivos do Sistema de Controle
&quot;Feedback&quot; × &quot;Feedforward&quot;
Controle por Realimentação × Controle Antecipatório
Controle por Realimentação: atua no processo após a perturbação
afetá-lo.
vantagens
1 compensa para todas as perturbações indistintamente, sem a
necessidade de identificá-las ou medi-las
2 insensível aos erros de modelagem e alterações em parâmetros
desvantagens
1 compensa somente após desvio da variável controlada
2 é insatisfatório para processos lentos e com tempos mortos
3 pode criar instabilidade na resposta da malha fechada
Introdução ao Controle de Processos (CP1) www.professores.deq.ufscar.br/ronaldo/cp1 DEQ/UFSCar 23 / 49
Objetivos do Sistema de Controle
&quot;Feedback&quot; × &quot;Feedforward&quot; (continuação)
Controle por Realimentação × Controle Antecipatório
Controle Antecipatório: atua no processo antes da perturbação
afetá-lo.
vantagens
1 compensa antes da ocorrência de um erro (controle ideal)
2 é bom para processos lentos e com tempos mortos
3 não indroduz instabilidade à resposta da malha fechada
desvantagens
1 requer identificação e medida de todas as possíveis perturbações
(uma malha para cada perturbação)