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INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE DE PROCESSOS
Acadêmica: Fernanda Zabot
Professora: Tamara Zanette
Centro Universitário Unifacvest
Curso de Engenharia Química “8° fase” - Instrumentação e Controle de Processos Químicos
Lages, 07 de dezembro de 2017
RESUMO
A instrumentação, em engenharia, é associada ao estudo teórico e prático dos instrumentos e seus princípios científicos, utilizados para monitorar de forma contínua, ou discreta, o comportamento de variáveis de controle que de alguma forma venham interessar ao homem nas diversas áreas do conhecimento humano aplicado, ou seja, não apenas nos processos produtivos industriais. 
É através da instrumentação, principalmente, que um operador faz o acompanhamento do processo. 
Palavra-chave: variáveis de controle, instrumentação, processos
1 INTRODUÇÃO 
A Instrumentação é a ciência que aplica e desenvolve técnicas de medição, indicação, registro e controle de processos de fabricação.
A maioria das plantas industriais era essencialmente operadas manualmente antes da década de 1940, com o aumento do custo da mão-de-obra e com o desenvolvimento de equipamentos de maior performance entre os anos de 1940 e 1950 tornou-se economicamente inviável operar plantas sem controle automático. Foram introduzidos os primeiros controladores elementares.
Somente a partir da década de 1960 é que toda a teoria e análise de evoluiu para a melhoria e o refinamento do controle (computadores digitais – DDC controle digital direto), além de métodos para identificação, otimização, controle avançado e controle estatístico de processos. Um novo incremente na capacidade de processamento nos computadores, nos anos de 1990 fez com que as técnicas de controle se voltassem para o sistema de controle artificial, assim começaram a ser desenvolvidos sistemas especialistas, controladores baseados em lógica difusa e em redes neurais.
Atualmente, o controle do processo é fundamental nas industrias, pois através de alguma alteração nas variáveis sabe-se que o produto final não será obtido conforme o desejado, podemos citar, por exemplo, uma dosagem de produto para a flotação de fibras, se essa dosagem não for correta a eficiência do sistema será reduzida, ou ainda a dosagem de químicos para o branqueamento da fibra, se quantidade dosada estiver acima, haverá desperdício de produto, se estiver abaixo o produto estará fora da especificação e terá de ser refugado.
Neste contexto, este trabalho apresenta conceitos sobre a instrumentação e controle de processos. Basicamente, o controle do processo é realizado pelas variáveis que são controladas pelos instrumentos, esses instrumentos irão emitir uma resposta aos operadores, então entender sobre o controle, as variáveis e o que o sistema esta querendo dizer é de fundamental importância, principalmente para que seja possível solucionar os problemas indicados.
2 ROCESSOS INDUSTRIAIS E VARIÁVEIS DE PROCESSO
Vários são os tipos de indústrias existentes nos diversos ramos da atividade industrial. Em geral, são divididas em indústrias de processamento contínuo e de manufatura.
Nas industrias de processamento contínuo, a produção é medida em toneladas ou metros cúbicos, e o processo produtivo manipula fluidos. Movimentam grande aporte de capital, mas mobilizam pouca mão de obra. 
Nesses processos, as variáveis mais usadas são temperatura, pressão, vazão e nível, embora existam diversas outras, como condutividade elétrica, densidade, umidade, etc.
Já as industrias de manufatura, a produção é medida em unidades e seu processo produtivo necessita de intensiva mão de obra. Nos processos de manufatura as variáveis de interesse são ligado, desligado e limites de quaisquer variáveis.
3 CONCEITOS BÁSICOS E TERMINOLOGIA
Alguns conceitos básicos e terminologia são estudados para a melhor compreensão do assunto.
A dinâmica refere-se ao comportamento do processo dependente do tempo. O comportamento sem controladores no sistema é chamado de resposta em malha aberta.
As variáveis são divididas em variáveis de entrada e variáveis de saída. As variáveis de entrada são pressões, temperaturas, vazões, entre outras, dos fluxos de entrada dos processos. Também serão utilizadas como variáveis manipuladas, isto é, aquelas que iremos variar para controlar o sistema.
E as variáveis de saída são vazões, composições químicas, fluxos de saída ou dentro dos processos. Serão as variáveis controladas, isto é, aquelas que queremos controlar.
O controle e a realimentação (feedback) é a maneira tradicional de se controlar um processo é medir a variável a ser controlada, comparar o seu valor com o valor de referência, ou set point do controlador, e alimentar a diferença, o erro, em um controlador que mudará a variável manipulada de modo a levar a variável medida (controlada) ao valor desejado. Neste caso, a informação foi realimentada da saída, subtraída do valor de referência para, então, alterar a variável manipulada de entrada.
O controle antecipativo é uma estratégia que foi difundida posteriormente à realimentação negativa e se aplica a processos com grandes atrasos. A técnica, consiste em detectar o distúrbio assim que este ocorre no processo e realizar a alteração apropriada na variável manipulada, de modo a manter a saída igual ao valor desejado. Desta forma, a ação corretiva tem início assim que o distúrbio na entrada do sistema for detectado, em vez de aguardar que o mesmo se propague por todo o processo antes de a correção ser feita, como ocorre na realimentação.
E por fim, a estabilidade, um processo é instável se sua saída ficar cada vez maior. Num sistema real sempre haverá um limite para as oscilações porque existirá alguma restrição física como uma válvula que ficará totalmente aberta ou fechada. Um sistema linear estará exatamente no limite de estabilidade se oscilar, mesmo não havendo perturbação na entrada, e a amplitude da seleção não decair.
4 CONCLUSÃO
Através deste trabalho de pesquisa podemos compreender que aplicação da instrumentação e controle nas indústrias foi um grande avanço, pois através dela é possível a obtenção de produtos de melhor qualidade com menor custo e menor tempo, o aumento da produção e do rendimento e a obtenção e fornecimento de dados seguros da matéria prima e quantidade produzida.

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