Muito se fala sobre os sistemas de controle aplicados através da automação e os seus benefícios, mas há dúvidas que não são disseminadas acerca do assunto e que formariam ou mudariam diversas opiniões sobre o mesmo, caso fossem explicadas.
Por exemplo, como os sistemas de controle e a automação podem ajudar um processo, sendo que para o sucesso dessa manufatura depende-se exclusivamente de máquinas, como compressores, bombas hidráulicas, motores, entre outros dispositivos?
Bom, é neste ponto que queremos chegar.
Há diversos parâmetros importantes que você deve considerar ao utilizar a automação para o aprimoramento industrial, pois a automação também influencia na intensidade e na velocidade em que os seus equipamentos são ativados.
Os recursos disponíveis são tantos que, em um simples texto, não caberiam todos, caso fossem mencionados.
Inclusive, entre os diversos benefícios, podemos citar o sonho de diversos engenheiros industriais: a redução do tempo de estabilização de variáveis físicas ao longo do processo.
Se você está ciente dos possíveis problemas industriais mais comuns e das suas consequências, então você também sabe os incontáveis impactos positivos para o seu processo ao reduzir o tempo de estabilização de uma variável física “chave” do mesmo.
E, apesar de apresentarmos apenas as ações básicas dos sistemas de controle neste texto, queremos lhe mostrar que os seus impactos sobre o processo industrial não são nada simples ou superficiais.
Sem mais delongas, conheça abaixo, as ações que, apesar de serem básicas, irão modificar positivamente o seu processo industrial, através dos sistemas de controle e automação.
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Conheça os Sistemas de Controle e Automação
Os sistemas de controle e automação são assuntos importantes em diversos cursos universitários.
Isso se deve ao fato de que, este conteúdo agrega ao profissional, o conhecimento necessário para se utilizar uma tecnologia que promove a otimização de todo um sistema industrial, aproximando este cada vez mais da sua funcionalidade ideal.
Neste viés, os sistemas de controle agem diretamente nesses pontos de “falha”, em que as variáveis físicas do processo que deveria ser controlado, na verdade oscilam ou se distanciam do ponto ótimo requerido.
Então, são utilizados controladores automáticos capazes de comparar o valor real da grandeza de saída do processo com a grandeza de referência.
Em outras palavras, a grandeza de referência seria o valor desejado, como uma temperatura ou uma pressão precisos e que são ajustados no painel do sistema, enquanto o valor de saída é o valor da variável após a aplicação deste valor ajustado.
Desse modo, notamos que, como se trata de um sistema real e não ideal, mesmo que configuremos em um painel o valor de interesse, haverá uma diferença, mesmo que mínima, entre este valor (referência) e o valor do sistema.
Você até pode se queixar: e a automação, onde entra neste contexto?
Pois então, como a automação possibilita comunicar diversos dispositivos e equipamentos presentes no sistema, aos sistemas de controle, seja por meio de equações, condições ou simplesmente pelo fruto do desenvolvimento tecnológico, acaba sendo a tecnologia utilizada para se aplicar os sistemas de controle.
Vale salientar que os dispositivos de controle são aqueles que são capazes de variar as suas funções de acordo com um sinal padrão obtido, como uma válvula que restringe o escoamento à medida que o sinal (elétrico, por exemplo) varia.
Resumindo: a automação é a tecnologia utilizada para se aplicar todas as ações possíveis dos sistemas de controle.
Interessante, não é mesmo?
Conheça as ações básicas que os sistemas de controle aplicam ao seu sistema industrial
No contexto anterior, devemos considerar que, se for inserido em um supervisório, painel, display ou computador um valor desejado, mas não temos este valor preciso “circulando” o sistema, temos então um erro.
A definição deste erro, que simplesmente é a diferença entre o valor real e o valor desejado, é a base para a aplicação dos sistemas de controle.
Além disso, essa ação proveniente do controlador automático é conhecida como “ação de controle”.
E como essas ações de controle podem ajudar o seu processo?
Fique atento, pois vamos responder isso logo abaixo.
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Reduzir tempo de estabilização
O tempo de estabilização de um processo é algo que, apesar de não parecer, faz toda a diferença para o resultado do mesmo e nada melhor do que um exemplo para explicar como isso funciona.
Considere um sistema de aquecimento de óleo, por exemplo, em que o aquecimento acontece por meio de um queimador a gás.
O aquecimento deste óleo pode ter diversas razões, inclusive a mudança da sua viscosidade para que seja utilizado em alguma etapa de produção.
Com este contexto, considere agora que esse queimador industrial a gás é ligado e desligado pelo sistema, de modo que a câmara de aquecimento de óleo esteja sempre na temperatura desejada.
No entanto, é fato que esse liga e desliga do dispositivo promove uma queda de temperatura indesejada quando o dispositivo está desligado e, também, um aumento indesejado da temperatura quando o mesmo passa a funcionar.
Além disso, podemos considerar até mesmo que o ambiente da câmara que contém este óleo não recebe o calor, por tempo suficiente, para que esteja na mesma temperatura que o queimador provê.
Com a automação e os sistemas de controle aplicados neste processo, o controle da chamada do queimador será mais rápido durante a sua ativação, estabilizando-se mais rapidamente, o que não afeta as características do óleo da câmara.
Portanto, temos os sistemas de controle agindo diretamente sobre o erro e a sua derivação, proveniente do atraso de estabilização da temperatura do queimador em função da temperatura de interesse do sistema, aplicando um “amortecimento” à resposta do sistema.
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Reduzir o tempo de “subida”
Aproveitando o contexto do queimador de óleo, este tempo de “subida” se refere ao tempo em que o queimador deve permanecer ativado até que o mesmo se aproxime da temperatura desejada e tome uma ação, como desligar ou manter-se ligado naquela faixa.
Desse modo, temos uma redução no tempo de ação do acionador ou, simplesmente, um aumento da velocidade de resposta do sistema.
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Reduzir de sobre sinal (overshoot)
Utilizando ainda o exemplo do queimador, o sobre sinal seria a temperatura em que o queimador possivelmente atingirá após ligado e que seja maior do que a temperatura desejada.
Isto é, o queimador terá um pico de temperatura antes que o mesmo desligue ou tenha a sua chama ajustada ao valor desejado e, com certeza, essa temperatura pode não ser permissível por ameaçar algum processo industrial.
4. Reduzir o tempo de resposta transiente e permanente do sistema
Essas três ações provenientes dos sistemas de controle, podem simplesmente transformar o seu processo industrial.
Ao termos uma saída (valor real do sistema) que não varia significativamente, temos então a redução do chamado “tempo de resposta de regime permanente” do sistema.
Acredite, isso é um sonho para qualquer engenheiro que tenha, em sua responsabilidade, um processo industrial.
Além disso, aumentar a velocidade de resposta do sistema e diminuir o sobre sinal, reduzem o chamado “tempo de resposta de regime transiente” do sistema, isto é, aquele momento em que o dispositivo em questão está sendo ajustado conforme o desejado.
É justo dizer, ainda, que a complexidade dos processos industriais pode requerer ainda mais dessas ações.
Em sistemas com parâmetros que variam ao longo do tempo, é possível utilizar controles adaptativos, para que sejam ajustados, automaticamente, os parâmetros do controlador conforme necessário.
Além disso, em algumas situações, um fluido industrial pode não precisar de um controle tão apurado.
No entanto, é importante levar essas possíveis ações a outros problemas industriais, como aqueles que necessitam de controle para a qualidade do produto, como o controle de temperatura de armazenamento de vacinas, em sistemas de refrigeração.
Contudo, para que todas as possibilidades e necessidades sejam satisfeitas, a Nepin oferece os dispositivos mais requisitados para que haja a aplicação da comunicação entre esses e os sistemas de controle, na automação industrial.
Por exemplo, oferecemos a você:
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