4 Malhas de controle

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MALHAS DE CONTROLE
Os instrumentos podem estar interligados entre si para realizar uma 
determinada tarefa nos processos industriais.
A associação desses instrumentos chama-se malha em uma malha cada 
instrumento executa uma função
CLASSIFICAÇÃO DOS CONTROLES QUANTO 
À ESTRUTURA
� Controle Manual
CLASSIFICAÇÃO DOS CONTROLES QUANTO 
À ESTRUTURA
� Controle de Processos Automático
CLASSIFICAÇÃO DOS CONTROLES QUANTO 
À ESTRUTURA
• Controle Automático por Programa
CLASSIFICAÇÃO DOS CONTROLES QUANTO 
À ESTRUTURA
• Controle Automático com Realimentação
CLASSIFICAÇÃO DOS CONTROLES QUANTO 
À ESTRUTURA
• Controle Automático Global
TIPOS DE MALHAS DE PROCESSOS
�Malha Aberta: São sistemas de controle nos quais a
saída não tem efeito na ação de controle.
TIPOS DE MALHAS DE PROCESSOS
�Malha Fechada: a ação de controle é dependente da
saída.
TIPOS DE MALHAS DE PROCESSOS
� Sistema de Controle em malha fechada
É um sistema em que os sensores verificam o estado atual do
dispositivo a ser controlado e esta medida é comparada com um
valor predefinido.
Desta comparação resultará num erro, ao qual o sistema de
controle fará os ajustes necessários para que o erro seja
reduzido a zero.
TIPOS DE MALHAS DE PROCESSOS
� Sistema de Controle em malha fechada
TIPOS DE MALHAS DE PROCESSOS
� Sistema de Controle em malha fechada:
EXEMPLO
TIPOS DE MALHAS DE PROCESSOS
�Malha Aberta x Malha Fechada
� Por meio da utilização de um sistema de controle de malha fechada, pode-se
projetar um sistema de controle a distúrbio e variações de parâmetros da
planta.
� O sistema de controle de malha aberta é mais fácil de ser construído, visto
que grande parte das plantas é estável em malha aberta.
� Em sistemas onde é conhecida a relação entre a entrada e a saída, e ainda,
verifica-se a ausência de distúrbio, é aconselhável a utilização de um sistema
de controle de malha aberta.
� Geralmente, projeto de sistemas em malha fechada são mais caros que malha
aberta.
� Uma combinação entre sistemas de controle de malha aberta e malha
fechada apresenta melhores resultados do que utilizados separadamente.
Representação do esquema de um
controle em malha fechada simples de um
trocador de calor.
Este controle tem como objetivo manter a
temperatura de saída Ts igual ao setpoint
ajustado.
Neste tipo de controle a ação de correção
atua após a perturbação, produzindo um
erro entre a medida e o set-point.
Este erro pode ser igualmente produzido
por uma mudança no setpoint. Nos dois
casos, a ação de correção objetiva
eliminar o erro.
�Controle em malha fechada simples
Resposta da temperatura a 
uma variação de set point.
Resposta da temperatura a 
uma variação de carga.
Diagramas em blocos do funcionamento do trocador de calor da figura anterior.
Nos dois casos, é mostrado que o controle em malha fechada independe do tipo
de controlador utilizado.
� Controle em malha fechada simples
Diagrama em blocos para mudança de SP.
Diagrama em blocos para uma variação de carga.
�Controle com malha fechada e aberta
Controle com malha fechada e aberta
Representação do esquema de um
controle controle que associa uma malha
fechada á uma malha aberta.
Esta ultima é raramente usada sozinha.
O somador é usado para associar a
malha fechada com a aberta.
�Controle com malha fechada e aberta
Controle em malha aberta
Um relê FY1 será necessário entre a
perturbação Qc e a variável manipulada
Q.
Assim que a perturbação Qc variar, a
variável manipulada será acionada através
do relê FY1, onde no seu interior existirá
uma função matemática qualquer , de
acordo com as características do
processo. Por exemplo (multiplicação,
soma, divisor , etc ) .
A malha aberta só se justifica se a
perturbação Qc possuir variações bruscas
e consideráveis.
Controle de nível a dois elementos: nível e vapor
Controle de nível a dois elementos ( nível e vapor ) sobre a alimentação de uma caldeira de
baixa potência. Pode-se observar os princípios de malha aberta e fechada associadas. A
malha aberta atua quando houver uma variação na vazão de vapor , e a malha fechada irá
atuar quando houver uma variação de nível
�Controle com malha fechada e aberta
Controle de nível a três elementos: nível , fluxo de vapor e fluxo água
controle de nível a três elementos ( nível ,vapor e água ) sobre a alimentação de uma caldeira
de média potência. Existe uma comparação estática e dinâmica dos fenômenos de aumentar
e diminuir o nível da caldeira em função de uma variação de carga.
�Controle com malha fechada e aberta
PROJETO DE UM SISTEMA DE CONTROLE
1. Estabelecer os objetivos de controle
2. Identificar as variáveis a controlar
3. Escrever as especificações para as variáveis
4. Estabelecer a configuração do sistema e 
identificar o atuador
5. Obter um modelo do processo a controlar, 
do atuador e do sensor
6. Descrever um controlador e selecionar os 
parâmetros-chave a serem ajustados
7. Otimizar os parâmetros e analisar o 
desempenho
Se o desempenho atender as 
especificações, finalizar então o projeto
Se o desempenho não atender as especificações, 
repetir a interação da configuração e do atuador