Técnicas de controle e comparação de desempenho de uma malha de vazão usando válvulas pneumáticas e motobomba acionada por inversor de frequência.

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Mesquita, Marco Stabilito
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Compensação de atrito; Control valves; Controle de processos; Frequency converter; Friction compensation; Inversores de frequência; Process control; Válvulas de controle
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-05032021-095929/

Este trabalho apresenta a modelagem aproximada de uma Planta Piloto de Vazão por meio de sua resposta ao degrau e aplicação do método da Síntese Direta para realizar a sintonia de controladores PID. Foi realizada uma validação dos modelos aproximados comparando-se a sua saída com os dados reais. Foram realizados experimentos utilizando uma válvula de controle com alto atrito, uma válvula de controle com baixo atrito e um inversor de frequência para controlar a vazão de água. Foi apresentado um método que visa reduzir a variabilidade do processo, chamado Control Freeze (CF), o qual foi empregado junto com um controlador PI atuando em um posicionador eletropneumático e em um posicionador digital com comunicação Foundation Fieldbus. O método Constant Reinforcement 2 (CR2) foi proposto para compensação de atrito em válvulas atuadas por conversor de corrente para pressão (I/P).Os experimentos mostraram que o controle da vazão pelo inversor de frequência tem muitas vantagens em relação ao controle pelas válvulas, tais como redução da perda de carga, redução do consumo de energia elétrica, baixas correntes de partida e eliminação de variabilidade causada pelo atrito nas válvulas de controle. A válvula de alto atrito insere uma banda morta que aumenta a variabilidade do sistema. Porém, os métodos CF e CR2 com desabilitação de controle geraram índices de desempenho superiores e reduziram os efeitos causados pelo atrito.