Controle de Processos Industriais - Vol. 2

Estratégias modernas

Claudio Garcia

2019 — 1ª edição
Lançamento

R$ 135,00

Disponível em estoque

Sobre o Livro

ISBN: 9788521214175
Páginas: 418
Formato: 17 x 24 cm
Ano de Publicação: 2019
Peso: 0.675 kg

Conteúdo

PARTE I – ESTRATÉGIAS EMPREGADAS NO CONTROLE DE PROCESSOS

CAPÍTULO 10 – ESTRATÉGIAS EMPREGADAS NO CONTROLE DE PROCESSOS

10.1 Classificação das estratégias aplicadas no controle de processos
10.2 Aplicações do controle avançado na indústria de processos
Referências

 

PARTE II – ESTRATÉGIAS CLÁSSICAS DE CONTROLE

CAPÍTULO 11 – CONTROLE DE RAZÃO OU RELAÇÃO
11.1 Controle de razão para processos contínuos
11.2 Exemplos de aplicação do controle de relação
    11.2.1 Adição de aditivo na gasolina
    11.2.2 Adição de álcool na gasolina
    11.2.3 Controle de razão estequiométrica entre componentes para formar amônia
    11.2.4 Controle de diluição de hidróxido de sódio
    11.2.5 Controle de composição aplicando duas filosofias de controle de razão
    11.2.6 Controle da mistura ar/combustível em caldeiras
Referências

CAPÍTULO 12 – CONTROLE EM CASCATA
12.1 Diagrama de blocos e funções de transferência do controle em cascata
12.2 Sintonia das malhas no controle em cascata
12.3 Vantagens e aplicações do controle em cascata
12.4 Seleção da variável controlada secundária
12.5 Estabilidade das malhas em cascata
12.6 Tipos mais comuns de malhas secundárias
12.7 Ações de controle nas malhas em cascata
    12.7.1 Saturação do modo integral
12.8 Posicionadores de válvulas e seus algoritmos de controle
    12.8.1 Exemplo do comportamento de válvula de controle com conversor I/P e com posicionadores do tipo eletropneumático e digital
12.9 Exemplos de aplicação de controle em cascata
    12.9.1 Controle de nível em tanque com posicionador na válvula
    12.9.2 Malha de vazão com posicionador
    12.9.3 Malha de controle de nível a três elementos em caldeiras aquatubulares
    12.9.4 Controle de reator químico exotérmico
Referências

CAPÍTULO 13 – CONTROLE POR PRÉ-ALIMENTAÇÃO
13.1 Controle por realimentação (feedback)
13.2 Controle por pré-alimentação (feedforward)
    13.2.1 Controle por pré-alimentação aplicado ao controle de nível de caldeiras
    13.2.2 Formas de se projetar controladores por pré-alimentação
13.3 Controle por pré-alimentação com modelo estático do processo
    13.3.1 Exemplo 1 (LIPTÁK, 2006)
    13.3.2 Exemplo 2 (SEBORG et al., 2011)
13.4 Controle por pré-alimentação usando modelo estático do processo mais compensação dinâmica
13.5 Controle por pré-alimentação usando modelo dinâmico aproximado da perturbação
    13.5.1 Exemplo 1
    13.5.2 Exemplo 2
    13.5.3 Exemplo 3
    13.5.4 Exemplo 4
13.6 Controle por pré-alimentação usando modelo dinâmico rigoroso do processo
13.7 Controle por pré-alimentação com modelos estático e dinâmico obtidos a partir de modelo rigoroso da planta
13.8 Controle por realimentação mais pré-alimentação
13.9 Exemplo de aplicação de controle por realimentação mais pré-alimentação a trocador de calor
Referências

CAPÍTULO 14 – CONTROLE DE PROCESSOS BATELADA
14.1 Classificação dos processos industriais
14.2 Principais características dos processos batelada
    14.2.1 Aspectos comuns de processos contínuos e batelada
    14.2.2 Aspectos diferentes de processos contínuos e batelada
    14.2.3 Consolidação dos processos batelada na indústria – a norma S88
14.3 Características do controle para processos batelada
14.4 Controle batelada
14.5 Elementos do controle batelada
    14.5.1 Controle discreto
    14.5.2 Controle regulatório
    14.5.3 Controle das operações de unidades
    14.5.4 Controle do ciclo de batelada
    14.5.5 Otimização
14.6 Exemplo industrial de processo semibatelada
Referências

 

PARTE III – TÉCNICAS CLÁSSICAS DE CONTROLE AVANÇADO

CAPÍTULO 15 – CONTROLE PID ADAPTATIVO
15.1 Tipos de controle adaptativo
15.2 Adaptação programada
    15.2.1 Diferentes formas de adaptação programada
    15.2.2 Exemplo de aplicação de controle PI e PID com adaptação programada
15.3 Controle autoadaptativo ou autoajustável (self-tuning)
    15.3.1 Tipos de controle autoadaptativo ou autoajustável
    15.3.2 Exemplo de aplicação de controle PI autoadaptativo ou autoajustável
15.4 Comparação entre sistemas com adaptação programada e autoajustáveis
Referências

CAPÍTULO 16 – COMPENSAÇÃO DE TEMPO MORTO
16.1 Malha de controle com Preditor de Smith
16.2 Exemplo de malha de controle com e sem Preditor de Smith
    16.2.1 Resposta do Preditor de Smith a uma variação no valor de referência – planta de primeira ordem
    16.2.2 Resposta do Preditor de Smith a uma variação no valor de referência – planta de segunda ordem
    16.2.3 Preditor de Smith com perturbação na carga – planta de primeira ordem
    16.2.4 Preditor de Smith com perturbação na carga – planta de segunda ordem
    16.2.5 Preditor de Smith com modelo incorreto do processo – planta de primeira ordem
    16.2.6 Preditor de Smith com modelo incorreto do processo – planta de segunda ordem
    16.2.7 Preditor de Smith aplicado a processo com tempo morto variável – planta de primeira ordem
    16.2.8 Preditor de Smith aplicado a processo com tempo morto variável – planta de segunda ordem
    16.2.9 Resposta do Preditor de Smith com método inadequado de sintonia do controlador PID – planta de primeira ordem
    16.2.10 Resposta do Preditor de Smith com método inadequado de sintonia do controlador PID – planta de segunda ordem
16.3 Aplicação do Preditor de Smith a um trocador de calor com tempo morto na medição da variável controlada
Referências

CAPÍTULO 17 – CONTROLE SELETIVO
17.1 Seleção do valor extremo dentre múltiplas variáveis (auctioneering)
17.2 Instrumentação redundante
17.3 Valor médio extraído de múltiplas medições
17.4 Controle override
17.5 Controle de faixa dividida (split range)
Referências

CAPÍTULO 18 – CONTROLE MULTIMALHA E CONTROLE MULTIVARIÁVEL POR DESACOPLAMENTO
18.1 Interações no processo
18.2 Análise de estabilidade de sistemas multivariáveis
    18.2.1 Análise de estabilidade para os pares WF com mV e xP com mP
    18.2.2 Análise de estabilidade para os pares WF com mP e xP com mV
18.3 Projeto de controladores multimalha
    18.3.1 Definição dos pares de variáveis controladas × manipuladas
    18.3.2 Sintonia de controladores PID em sistemas multimalha
18.4 Controle multivariável por desacoplamento
    18.4.1 Técnicas de desacoplamento
    18.4.2 Desacoplamento de sistemas 2 × 2
    18.4.3 Desacoplamento de sistemas n × n
    18.4.4 Exemplo de aplicação de controle multivariável por desacoplamento
    18.4.5 Desacoplamento parcial
    18.4.6 Desacoplamento estático de sistemas 2 × 2
    18.4.7 Desacoplamento estático de sistemas 3 × 3
18.5 Controle multivariável – um caso industrial
Referências

 

APÊNDICE B – CONCEITOS BÁSICOS SOBRE CONTROLE PREDITIVO MULTIVARIÁVEL
B.1 Estratégias empregadas no controle de processos industriais
B.2 Controle PID multimalha versus MPC
B.3 Evolução histórica do controle preditivo
B.4 Aplicações industriais do controle preditivo
B.5 Problemas em processos industriais complexos e sua solução via MPC
B.6 Características dos processos que justificam aplicar o MPC
B.7 Vantagens e desvantagens do MPC
B.8 Exemplo de controle preditivo executado manualmente
B.9 Princípio de funcionamento do controle preditivo
B.10 Estratégia do MPC
B.11 Elementos básicos do MPC
    B.11.1 Modelo de predição
    B.11.2 Função objetivo
    B.11.3 Obtenção da lei de controle
B.12 Exemplos de algoritmos MPC
    B.12.1 Controle por matriz dinâmica – DMC
    B.12.2 Controle por modelo algorítmico – MAC
B.13 Conclusões
Referências

Sinopse

A área de controle de processos industriais é fundamental nas empresas que lidam com fluidos, onde a preocupação é controlar variáveis como vazão, pressão, nível, temperatura, pH, densidade etc. Para poder efetuar um controle eficiente, mantendo as variáveis em torno de seus valores de referência (set points), é necessário conhecer os algoritmos de controle instalados nos sistemas de controle, bem como saber ajustá-los.

Este livro se propõe a fornecer os conhecimentos básicos sobre algoritmos de controle passíveis de serem aplicados em plantas industriais. São apresentados conceitos e aplicações de diversas técnicas: controle de razão ou relação, controle em cascata, controle por pré-alimentação, controle de processos batelada, controle PID adaptativo, compensação de tempo morto, controle seletivo, controle multimalha e controle multivariável por desacoplamento. Apresenta-se, ainda, um apêndice com conceitos básicos sobre controle preditivo multivariável.

Este livro é dedicado a engenheiros, tecnólogos e técnicos que lidem ou que queiram aprender a lidar com malhas de controle de processos industriais.

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