Controle de Processos (Tópicos)
1º Semestre, 2015
107484 - Controle de Processos (Tópicos Especiais para Enga. Elétrica e Mecatrônica)
Avisos:
Conteúdo abordado
Objetivo: Apresentar técnicas de modelagem, simulação, sintonia de controladores e projeto de estratégias de
controle aplicados a processos industriais.
Serão apresentados modelos e técnicas típicas de controle utilizadas em
indústrias químicas, petróleo, mineração, papel e celulose, entre outras..
Ementa: Fundamentos de controle de processos industriais; Modelagem matemática de sistemas industriais; Terminologia usada em controle de processos; Elementos finais de controle; Técnicas de controle de processos; Controle avançado de processos; Indicadores de desempenho; Projeto e simulação via computador (Matlab e Simulink).
Programa:
Introdução
Elementos de uma malha de controle
Terminologia e simbologia (norma ISA)
Diagrama de Processos & Instrumentação (P&ID)
Modelagem matemática de processos industriais
Revisão conceitos básicos (termodinâmica)
Balanços de massa e energia
Modelagem de processos industriais
Variáveis de desvio e linearização de funções multivariáveis
Sistemas de 1textordfeminine e de 2textordfeminine ordem interativos e não interativos
Análise de graus de liberdade
Retardo de transporte (atraso no tempo)
Simulação de sistemas dinâmicos
Válvulas de controle e transmissores
Descrição de válvulas de controle
Tipos de válvulas de controle
Características dinâmicas de válvulas e transmissores
Controlador PID: projeto e sintonia
Algoritmos e ações de controle
Projeto baseado em regras de sintonia
Projeto baseado em modelo
Saturação do sinal de controle: projeto anti-windup
Identificação de processos
Caracterização por modelos de 1a. e 2a. ordem com tempo morto
Redução de ordem
Descrição do processo em malha fechada
Estratégias de controle multi-malhas
Controle em cascata
Controle de razão
Controle seletivo
Controle com ganho escalonado
Controlador split-range
Controle com restrição (override)
Compensação de tempo morto e sistemas de fase não mínima
Controle antecipatório (feedforward) e inferencial
Indicadores de desempenho de malhas de controle
Controle avançado e multivariável
Análise de interação de malhas
Emparelhamento de variáveis controladas e manipuladas
Controle decentralizado
Desacoplamento de malhas interativas
Carlos A. Smith e Armando B. Corripio,
Princípios e Prática do Controle Automático de Processo, 3a ed., 2008, LTC (livro texto).
George Stephanopoulos,
Chemical process control: An introduction to theory and practice, 1984,
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Mario Cesar M. Massa de Campos e Herbert C. G. Teixeira,
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Dale E. Seborg, Duncan A. Mellichamp, Thomas F. Edgar e Francis J. Doyle,
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Fisher, Control valve handbook, Fisher-Rosemount, 3a ed., 1998.
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John Wiley & Sons.
W. L. Luyben, Process Modeling, Simulation and Control for Chemical Engineers,
2a ed., 1990, McGraw-Hill International Editions.
T. E. Marlin, Process Control. Designing processes and control systems for dynamic performance,
1995, McGraw-Hill.
K. Ogata, Engenharia de Controle Moderno, 4a ed., 2002, Prentice-Hall.
R. C. Dorf e R. H. Bishop, Sistemas de Controle Modernos, 8a ed., 2001, LTC.
Notas de aula
Listas de Exercícios e Projetos
Material de Apoio
Notas
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