Principio de Controlo

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Introduçao
O sistema de control e um conjunto de dispositivos encarregados de administrar,ordenar dirigir ou regular o comportamento de um sistema com o fim de reduzir a probablidade de falhas e obter e os resultados teoricamente verdadeiros. Em geral são usados em processos de produçao industrial para control de equipamentos e maquinas, em sistemas de malha aberta ou em sistema de malha fechado, onde em sistemas de malha aberta a saida (variavel controlada) depende da entrada (variavel manipulada), mas em sistemas fechados depende de uma analise corretiva realizada por uma realimentaçao.
Objetivos Geral
O objectivo geral deste trabalho e fundamentar e analisar o controle on/off pelas seguintes abordagens:
Conceito de controlador on/off.
Principio de funcionamento.
Analise Grafica.
Aplicacoes 
Desenvolvimento
Histórico
A necessidade de controlar um processo já é bastante antiga. Nasceu desde o momento em que o
homem passou a manufaturar bens para suas necessidades. Da manufatura saiu o conceito de se
sistematizar os procedimentos envolvidos na manufatura de um bem. Surge assim o conceito de processo
de manufatura. Estes procedimentos são ordenadas e podem ser agrupadas em etapas ou fases.
A principal característica do processo de manufatura é que o homem era o responsável pelo controle e
pela execução de todos os procedimentos envolvidos no processo. O problema era que a produtividade era
baixa e a qualidade fortemente dependente do ser humano. Com o surgimento da máquina à vapor, começa
a surgir a idéia de se usar máquinas para executar etapas do sistema produtivo. Entretanto as primeiras
máquinas a vapor não tinham elementos de controle automático. Eram ainda dependentes do homem para o
controle de suas ações, mas já representavam um avanço em termos de força e velocidade em relação ao ser
humano.
Com invenção do regulador mecânico para a pressão do vapor, feito por James Watt, a máquina passou
a ter um uso industrial importante, pois agora a pressão do vapor era regulada automaticamente por um
dispositivo, podendo a máquina assim efetuar um trabalho ou uma etapa de um processo. Surge o processo
industrial em substituição ao processo de manufatura, onde máquinas realizam parte do processo de
produção.
Entretanto, ainda não existia o controle automático no processo, dado que toda ação da máquina
dependia da supervisão e atuação do homem. A idéia era fazer com que a máquina ganhasse cada vez mais
autonomia no processo de fabricação, tal qual o ocorreu com o controle do vapor. Ou seja, buscava-se o
controle de automático de processo. Mas o controle de processo usando meramente elementos mecânicos
era algo difícil de se conseguir e o controle automático de processo praticamente não avançou muito até o século XX. Com o século XX, vieram a eletricidade e os controles elétricos e eletrônicos, mais versáteis e dinâmicos que os controles mecânicos e assim a automação de processos adquiriu a dimensão que este até os dias de hoje.
Controle ON-OFF ou LIGA-DESLIGA ou de histerese:
É a forma de controlador mais simples que existe e consiste em um circuito comparador que compara o sinal de entrada com dois sinais de referência, chamados de limite inferior e superior. Quando o sinal de entrada fica menor que o limite inferior, a saída do controlador é ativada e o atuador é acionado com sua potência máxima. Quando o sinal de entrada fica maior que o limite superior, a saída é desligada e o atuador desligado. A diferença entre o limite superior e o inferior é chamada de histerese. Normalmente, a histerese é ajustável de forma tal que o set-point fique entre o limite inferior e o superior. Desta forma o sistema controla fica oscilando de um valor máximo à um mínimo e não atinge nenhum valor específico.
Não é um controlador do tipo que você específica por exemplo, 100ºC e ele estabiliza nisso. É um controlador do tipo nível de água onde se tem um nível máximo e um nível mínimo. Quando o nível está no mínimo aciona o atuador, que no caso seria a bomba d’água, e esta e vai enchendo a caixa d’água. Quando o nível máximo é atingido, a saída será desligada e o atuador, no caso a bomba, é desligado. Aí consumo de água faz o nível baixar e atinge o nível inferior novamente e o ciclo se repete.
Valor desejado – Set-Point (SP);
• Valor real ou valor do processo (PV);
• Algoritmo de controle.
Com base nessas informações, o controlador compara
o valor desejado (SP) com o valor do processo
(PV) e determina, com base no algoritmo de controle,
Analisemos pela figura acima, um controlador ON-OFF. Neste exemplo temos um ambiente com temperatura controlada: o valor desejado de temperatura é dado pelo SP, o valor atual de temperatura (PV) é medido por um sensor de temperatura (por exemplo, um termopar), a função do controlador é a de chavear a resistência tendo como parâmetro o valor de temperatura fornecido pelo sensor de modo que mantenha a temperatura no valor determinado pelo SP dentro do ambiente.
Vejamos agora, na figura 4, que no instante 1 a temperatura tende a ficar abaixo do SP, nesse instante a resistência R é ligada através do relé K1 com a função de elevar a temperatura até o valor do SP, porém, devido à característica do processo a temperatura continua em queda durante algum tempo, antes de manifestar tendência ascendente.
Nota: O uso do controle ON/OFF é ideal em aplicações onde a variável a ser controlada possui um tempo de resposta lento. Alguns exemplos de controle ON/OFF:
Estufas;
Ar-condicionado;
Ferro de passar roupa;
Refrigeração de motores
a combustão, entre outros.
Vantagens e Desvatagens
A grande vantagem deste sistema é o fato de que é um sistema muito barato e que como o atuador
somente liga e desliga nos momentos em que os limites são atingidos, o controlador e o atuador sofrem
pouco desgaste.
A grande desvantagem é que a grandeza controlada(temperatura, pressão, etc..) não estabiliza em
nenhum ponto e sim oscila entre o ponto desejado, indo do limite inferior ao superior.
Abaixo vemos um controle simples de temperatura. O set-point foi de 100ºC, o limite superior é
120ºC e o inferior de 80ºC. A histerese é de 40ºC. Observe como a temperatura oscila em torno do valor
desejado que é de 100ºC, indo de 120ºC à 80ºC o tempo todo.
Conclusao
Cada tipo de controlador é aplicável a processos que têm certas combinações de características básicas. Ao se escolher um tipo de controlador, deve-se escolher um que atenda as necessidades de uma forma mais simples, sendo assim mais econômicas, por exemplo, a utilização de um controlador PID onde poderia muito bem ser utilizado um controle ON-OFF.
Bibliografia
Controle_e_-Automacao_Industrial_II
Teoria_controle_PID – Juliano Matias 
Automação_Industrial_Unidade 4 _Estratégias de Controle_