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SUMRIO Aes de Controle em Malha Fechada 1- CONTROLE AUTOMTICO CONTNUO EM MALHA FECHADA............................2 2-CRITRIOS DE QUALIDADE DE CONTROLE.........................................................3 3-MTODOS DE SINTONIA DE UM CONTROLADOR................................................4

EXERCCIOS Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -1-

1 - CONTROLE AUTOMTICO CONTNUO EM MALHA FECHADA 1) Qual a caracterstica da ao proporcional?

2)

Qual o problema que a ao proporcional apresenta?

3)

Calcule: Dados : - Tome como exemplo a figura 02 do item 1.1 - Para cada 10C de erro a banda proporcional ajustada corrige a vazo de gua fria em 2 l/h, l (litros). - Se a temperatura de sada do processo variar de 500C para 480C, qual ser a nova temperatura do processo aps a correo do controlador?

- Se a temperatura de sada do processo variar de 500C para 520C, qual ser a nova temperatura do processo aps a correo do controlador?

4)

Qual a grande vantagem da ao integral?

5)

O que conseguimos eliminar em uma malha de controle quando associamos as aes PI?

6)

Na ao derivativa, como ser a amplitude de correo se a velocidade do desvio for baixa? Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -2-

7)

Quando no h velocidade do desvio, qual a amplitude de correo da ao derivativa?

8)

Por que as aes PD no conseguem eliminar o off-set?

9)

No instante em que ocorre o desvio em processo, qual a ao que atua primeiro no elemento final de controle, considere um controlador PID?

10) Qual a ao de controle que determina a correo exata no elemento final de controle, considere um controlador PID?

2 - CRITRIOS DE QUALIDADE DE CONTROLE1) Descreva o critrio da rea mnima.

2)

Em que tipo de malha de controle se deve aplicar o critrio da rea mnima?

3)

Descreva o critrio de distrbio mnimo.

4)

Em que tipo de malha de controle se deve aplicar o critrio do distrbio mnimo?

5)

Descreva o critrio da amplitude mnima.

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -3-

6) Em que tipo de malha de controle se deve aplicar o critrio da amplitude mnima?

3 - MTODOS DE SINTONIA DE UM CONTROLADOR1) Como devem ser feitas as mudanas de set-point em um controlador que est sendo sintonizado?

2)

Descreva os dois passos para ajustar um controlador P pelo mtodo da tentativa sistemtica.

3)

Descreva os dois passos para ajustar um controlador PI pelo mtodo da tentativa sistemtica.

4)

Descreva os dois passos para ajustar um controlador PD pelo mtodo da tentativa sistemtica.

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -4-

5)

Descreva os trs passos para ajustar um controlador PID pelo mtodo da tentativa sistemtica.

6)

Como devemos fazer para obter a ciclagem contnua no mtodo da sensibilidade limite?

7)

Um tcnico em instrumentao est sintonizando uma malha de controle de nvel pelo mtodo da sensibilidade limite e para obter uma amplitude constante da varivel, como mostra a figura abaixo, teve que ajustar o ganho em 2,5. Calcule os ajustes das aes de controle. Dados : Velocidade da carta = 5 mm/min; 2 perodos = 60 mm.

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -5-

8)

Uma malha de controle de pH, ser sintonizada pelo mtodo da sensibilidade limite. Aps o ajuste de BP em 23% obteve a seguinte curva: Dados Velocidade da carta = 1 mm/sec; 1 perodo = 32 mm.

9)

Qual o procedimento geral para obtermos a curva de reao de um processo?

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -6-

10) No mtodo da curva de reao o que significa: RV L11) Calcule os valores das aes de uma malha de controle de presso que tem a seguinte curva de resposta: Dados : Cada cm = 2s Vp min = 20% Vp max = 60% V = 30% 50%

12) Calcule os valores das aes de uma malha de controle de temperatura que tem a seguinte curva de resposta: Dados : Cada cm = 3 s Vp min = 50% Vp max = 60% V = 40% 65%

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -7-

13) No mtodo da aproximao sucessiva qual a frmula utilizada para calcular a BP?

14) Desenhe a curva de resposta ideal para ao proporcional, de acordo com o mtodo da aproximao sucessiva.

15) No mtodo da aproximao sucessiva qual a frmula utilizada para calcular o tempo da ao derivativa?

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -8-

16) Desenhe a curva de resposta ideal para ao derivativa, de acordo com o mtodo da aproximao sucessiva.

17) No mtodo da aproximao sucessiva qual a frmula utilizada para calcular o tempo da ao integral?

18) Desenhe a curva de resposta ideal para ao integral, de acordo com o mtodo da aproximao sucessiva.

19) De acordo com a figura abaixo calcule o valor de Td, de acordo com o mtodo da aproximao sucessiva. (processo estvel).

20) De acordo com a figura abaixo calcule o valor de Ti, de acordo com o mtodo da aproximao sucessiva. (processo estvel)

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -9-

21) De acordo com a figura abaixo calcule o valor de Td e Ti, de acordo com o mtodo da aproximao sucessiva (processo instvel)

22) Desenhe a estrutura de um controlador PI srie e explique o seu funcionamento.

23) Desenhe a estrutura de um controlador PI paralelo e explique o seu funcionamento.

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -10-

24) Desenhe a estrutura de um controlador PD srie e explique o seu funcionamento.

25) Desenhe a estrutura de um controlador PD paralelo e explique o seu funcionamento.

26) Desenhe a estrutura de um controlador PID srie com derivativa no erro e explique o seu funcionamento.

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -11-

27) Qual a diferena que existe entre o PID srie com derivativa no erro e derivativa no VP?

28) Desenhe a estrutura de um controlador PID paralela com derivativa no erro e explique o seu funcionamento.

29) Qual a diferena que existe entre o PID paralelo com derivativa no erro e derivativa na VP?

30) Desenhe a estrutura de um controlador PID misto com derivativa no erro e explique o seu funcionamento.

31) Qual a diferena que existe entre o PID misto com derivativa no erro e derivativa na VP?

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -12-

32) Explique como devemos proceder para obtermos a curva de resposta em sistema de 1 ordem com tempo morto.

33) Explique como Broida fez para modelar um sistema de ensima ordem para 1 ordem.

34) De acordo com o mtodo de Broida, qual a frmula para calcular o novo ?

35) De acordo com o mtodo de Broida, qual a frmula para calcular o novo ?

36) O que significa o K em um processo instvel?

37) De acordo com o mtodo prtico, qual a frmula para calcular o K?

38) Utilizando o mtodo de identificao da estrutura do controlador e da identificao do processo, calcule as aes de controle.

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -13-

39) Utilizando o mtodo de identificao da estrutura do controlador e da identificao do processo, calcule as aes de controle.

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -14-

40) Defina o que auto-sintonia.

ANLISE DA ESTRUTURA PID DOS CONTROLADORES R1/R5

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -15-

OBJETIVOIdentificar o tipo de estrutura PID dos controladores.

EQUIPAMENTOS REQUERIDOSTodas as experincias sero feitas atravs de software Menrpid.

EXPERINCIA 1- Teste PI01- Rode o programa Menrpid. 02- Selecione a opo R1/R5. 03- Passe o controlador para manual. 04- Selecione o controlador para trabalhar com a ao reversa. 05- Ajuste a sada do controlador para 10%. 06- Ajuste o ganho do controlador para 2. 07- Ajuste a ao integral para 60 s. 08- Elimine a ao derivativa ajustando o seu valor para 0 s. 09- Passe o controlador para automtico. 10- Limpe a tela ( Pressione Z maisculo ). 11- Ajuste o set-point para 60%. No esquea de cronometrar 1 minuto no relgio do micro para verificar o valor da sada do controlador. Quando o relgio atingir 1 minuto, pressione a tecla pause do computador para congelar a imagem na tela. 12- Quanto foi a correo da ao integral aps 1 minuto? Resposta: ______________________________% 13- O seu controlador possui um estrutura PI srie ou paralela ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( ) Srie ( ) Paralela

14- Desenhe a estrutura PI do seu controlador.

2- Teste PD15- Passe o controlador para manual. 16- Ajuste a sada do controlador para 10%. 17- Ajuste o ganho do controlador para 2. Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -16-

18- Ajuste a ao derivativa para 60 s. 19- Elimine a ao integral ajustando o seu valor para 0 s. 20- Passe o controlador para automtico. 21- Limpe a tela ( Pressione Z maisculo ). 22- Ajuste o set-point para 55%. Quando desejar pressione a tecla pause do computador para congelar a imagem na tela. 23- Qual foi o valor do pico inicial da sada do seu controlador ? Resposta: ______________________________% 24- O seu controlador possui um estrutura PD srie ou paralela ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( ) Srie ( ) Paralela

25- Desenhe a estrutura PD do seu controlador.

3- Teste PID26- Passe o controlador para manual. 27- Ajuste a sada do controlador para 10%. 28- Ajuste o ganho do controlador para 1. 29- Ajuste a ao derivativa para 60 s. 30- Ajuste a ao integral para 60 s. 31- Passe o controlador para automtico. 32- Limpe a tela ( Pressione Z maisculo ). 33- Ajuste o set-point para 55%. Depois de 2 minutos, pressione a tecla pause do computador para congelar a imagem na tela. 34- Se por acaso no seu controlador a integral e a derivativa estiverem em srie, qual ser o do seu controlador ? Resposta: ______________________________ 35- Pegue a rgua e faa a projeo da ao integral no pico inicial formado pela ao proporcional + derivativa. Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -17-

36- Qual o valor da amplitude da projeo no pico inicial ? Resposta: ______________________________% 37- O valor da amplitude formado pelo G.E ou G.E. ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( )G.E ( )G.E.

38- A ao integral est em srie com a ao derivativa ? ( ) Sim ( ) No

39- O seu controlador possui um estrutura PID srie, paralela ou mista ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( ) Srie ( ) Paralela ( ) Misto

40- Desenhe a estrutura PID do seu controlador.

41- Saia fora do programa. Digite 0, barra de espao, 0, pressione a tecla enter, 2, pressione a tecla enter.

ANLISE DA ESTRUTURA PID DOS CONTROLADORES R2/R6 OBJETIVOIdentificar o tipo de estrutura PID dos controladores.

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -18-

EQUIPAMENTOS REQUERIDOSTodas as experincias sero feitas atravs de software Menrpid.

EXPERINCIA 1- Teste PI01- Rode o programa Menrpid. 02- Selecione a opo R2/R6. 03- Passe o controlador para manual. 04- Selecione o controlador para trabalhar com a ao reversa. 05- Ajuste a sada do controlador para 10%. 06- Ajuste o ganho do controlador para 2. 07- Ajuste a ao integral para 60 s. 08- Elimine a ao derivativa ajustando o seu valor para 0 s. 09- Passe o controlador para automtico. 10- Limpe a tela ( Pressione Z maisculo ). 11- Ajuste o set-point para 60%. No esquea de cronometrar 1 minuto no relgio do micro para verificar o valor da sada do controlador. Quando o relgio atingir 1 minuto, pressione a tecla pause do computador para congelar a imagem na tela. 12- Quanto foi a correo da ao integral aps 1 minuto? Resposta: ______________________________% 13- O seu controlador possui um estrutura PI srie ou paralela ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( ) Srie ( ) Paralela

14- Desenhe a estrutura PI do seu controlador

2- Teste PD15- Passe o controlador para manual. 16- Ajuste a sada do controlador para 10%. 17- Ajuste o ganho do controlador para 2. 18- Ajuste a ao derivativa para 60 s. 19- Elimine a ao integral ajustando o seu valor para 0 s. 20- Passe o controlador para automtico. 21- Limpe a tela ( Pressione Z maisculo ). Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -19-

22- Ajuste o set-point para 55%. Quando desejar pressione a tecla pause do computador para congelar a imagem na tela. 23- Qual foi o valor do pico inicial da sada do seu controlador ? Resposta: ______________________________% 24- O seu controlador possui um estrutura PD srie ou paralela ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( ) Srie ( ) Paralela

25- Desenhe a estrutura PD do seu controlador.

3- Teste PID26- Passe o controlador para manual. 27- Ajuste a sada do controlador para 10%. 28- Ajuste o ganho do controlador para 1. 29- Ajuste a ao derivativa para 60 s. 30- Ajuste a ao integral para 60 s. 31- Passe o controlador para automtico. 32- Limpe a tela ( Pressione Z maisculo ). 33- Ajuste o set-point para 55%. Depois de 2 minutos, pressione a tecla pause do computador para congelar a imagem na tela. 34- Se por acaso no seu controlador a integral e a derivativa estiverem em srie, qual ser o do seu controlador ? Resposta: ______________________________ 35- Pegue a rgua e faa a projeo da ao integral no pico inicial formado pela ao proporcional + derivativa. 36- Qual o valor da amplitude da projeo no pico inicial ? Resposta: ______________________________% Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -20-

37- O valor da amplitude formado pelo G.E ou G.E. ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( )G.E ( )G.E.

38- A ao integral est em srie com a ao derivativa ? ( ) Sim ( ) No

39- O seu controlador possui um estrutura PID srie, paralela ou mista ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( ) Srie ( ) Paralela ( ) Misto

40- Desenhe a estrutura PID do seu controlador.

41- Saia fora do programa. Digite 0, barra de espao, 0, pressione a tecla enter, 2, pressione a tecla enter.

ANLISE DA ESTRUTURA PID DOS CONTROLADORES R3/R7 OBJETIVOIdentificar o tipo de estrutura PID dos controladores.

EQUIPAMENTOS REQUERIDOSTodas as experincias sero feitas atravs de software Menrpid.

EXPERINCIAConvnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -21-

1- Teste PI01- Rode o programa Menrpid. 02- Selecione a opo R3/R7. 03- Passe o controlador para manual. 04- Selecione o controlador para trabalhar com a ao reversa. 05- Ajuste a sada do controlador para 10%. 06- Ajuste o ganho do controlador para 2. 07- Ajuste a ao integral para 60 s. 08- Elimine a ao derivativa ajustando o seu valor para 0 s. 09- Passe o controlador para automtico. 10- Limpe a tela ( Pressione Z maisculo ). 11- Ajuste o set-point para 60%. No esquea de cronometrar 1 minuto no relgio do micro para verificar o valor da sada do controlador. Quando o relgio atingir 1 minuto, pressione a tecla pause do computador para congelar a imagem na tela. 12- Quanto foi a correo da ao integral aps 1 minuto? Resposta: ______________________________% 13- O seu controlador possui um estrutura PI srie ou paralela ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( ) Srie ( ) Paralela

14- Desenhe a estrutura PI do seu controlador

2- Teste PD15- Passe o controlador para manual. 16- Ajuste a sada do controlador para 10%. 17- Ajuste o ganho do controlador para 2. 18- Ajuste a ao derivativa para 60 s. 19- Elimine a ao integral ajustando o seu valor para 0 s. 20- Passe o controlador para automtico. 21- Limpe a tela ( Pressione Z maisculo ). 22- Ajuste o set-point para 55%. Quando desejar pressione a tecla pause do computador para congelar a imagem na tela. 23- Qual foi o valor do pico inicial da sada do seu controlador ? Resposta: ______________________________% Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -22-

24- O seu controlador possui um estrutura PD srie ou paralela ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( ) Srie ( ) Paralela

25- Desenhe a estrutura PD do seu controlador.

3- Teste PID26- Passe o controlador para manual. 27- Ajuste a sada do controlador para 10%. 28- Ajuste o ganho do controlador para 1. 29- Ajuste a ao derivativa para 60 s. 30- Ajuste a ao integral para 60 s. 31- Passe o controlador para automtico. 32- Limpe a tela ( Pressione Z maisculo ). 33- Ajuste o set-point para 55%. Depois de 2 minutos, pressione a tecla pause do computador para congelar a imagem na tela. 34- Se por acaso no seu controlador a integral e a derivativa estiverem em srie, qual ser o do seu controlador ? Resposta: ______________________________ 35- Pegue a rgua e faa a projeo da ao integral no pico inicial formado pela ao proporcional + derivativa. 36- Qual o valor da amplitude da projeo no pico inicial ? Resposta: ______________________________% 37- O valor da amplitude formado pelo G.E ou G.E. ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( )G.E ( )G.E.

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -23-

38- A ao integral est em srie com a ao derivativa ? ( ) Sim ( ) No

39- O seu controlador possui um estrutura PID srie, paralela ou mista ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( ) Srie ( ) Paralela ( ) Misto

40- Desenhe a estrutura PID do seu controlador.

41- Saia fora do programa. Digite 0, barra de espao, 0, pressione a tecla enter, 2, pressione a tecla enter.

ANLISE DA ESTRUTURA PID DOS CONTROLADORES R4/R8 OBJETIVOIdentificar o tipo de estrutura PID dos controladores.

EQUIPAMENTOS REQUERIDOSTodas as experincias sero feitas atravs de software Menrpid.

EXPERINCIA 1- Teste PI01- Rode o programa Menrpid. 02- Selecione a opo R4/R8. Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -24-

03- Passe o controlador para manual. 04- Selecione o controlador para trabalhar com a ao reversa. 05- Ajuste a sada do controlador para 10%. 06- Ajuste o ganho do controlador para 2. 07- Ajuste a ao integral para 60 s. 08- Elimine a ao derivativa ajustando o seu valor para 0 s. 09- Passe o controlador para automtico. 10- Limpe a tela ( Pressione Z maisculo ). 11- Ajuste o set-point para 60%. No esquea de cronometrar 1 minuto no relgio do micro para verificar o valor da sada do controlador. Quando o relgio atingir 1 minuto, pressione a tecla pause do computador para congelar a imagem na tela. 12- Quanto foi a correo da ao integral aps 1 minuto? Resposta: ______________________________% 13- O seu controlador possui um estrutura PI srie ou paralela ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( ) Srie ( ) Paralela

14- Desenhe a estrutura PI do seu controlador

2- Teste PD15- Passe o controlador para manual. 16- Ajuste a sada do controlador para 10%. 17- Ajuste o ganho do controlador para 2. 18- Ajuste a ao derivativa para 60 s. 19- Elimine a ao integral ajustando o seu valor para 0 s. 20- Passe o controlador para automtico. 21- Limpe a tela ( Pressione Z maisculo ). 22- Ajuste o set-point para 55%. Quando desejar pressione a tecla pause do computador para congelar a imagem na tela. 23- Qual foi o valor do pico inicial da sada do seu controlador ? Resposta: ______________________________% 24- O seu controlador possui um estrutura PD srie ou paralela ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( ) Srie ( ) Paralela

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -25-

25- Desenhe a estrutura PD do seu controlador.

3- Teste PID26- Passe o controlador para manual. 27- Ajuste a sada do controlador para 10%. 28- Ajuste o ganho do controlador para 1. 29- Ajuste a ao derivativa para 60 s. 30- Ajuste a ao integral para 60 s. 31- Passe o controlador para automtico. 32- Limpe a tela ( Pressione Z maisculo ). 33- Ajuste o set-point para 55%. Depois de 2 minutos, pressione a tecla pause do computador para congelar a imagem na tela. 34- Se por acaso no seu controlador a integral e a derivativa estiverem em srie, qual ser o do seu controlador ? Resposta: ______________________________ 35- Pegue a rgua e faa a projeo da ao integral no pico inicial formado pela ao proporcional + derivativa. 36- Qual o valor da amplitude da projeo no pico inicial ? Resposta: ______________________________% 37- O valor da amplitude formado pelo G.E ou G.E. ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( )G.E ( )G.E.

38- A ao integral est em srie com a ao derivativa ? ( ) Sim ( ) No

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -26-

39- O seu controlador possui um estrutura PID srie, paralela ou mista ( Compare com a apostila de teoria ) ? ( ) Srie ( ) Paralela ( ) Misto

40- Desenhe a estrutura PID do seu controlador.

41- Saia fora do programa. Digite 0, barra de espao, 0, pressione a tecla enter, 2, pressione a tecla enter.

Convnio SENAI PR e SMAR / Aes de Controle em Malha Fechada -27-