O documento discute os parâmetros fixos e tipos de comportamento dos processos industriais. Apresenta resistência, capacitância e tempo morto como parâmetros fixos que afetam a dinâmica do processo. Descreve processos auto-regulantes, integrantes e "run away" como os principais tipos de comportamento de acordo com sua estabilidade.

1. CARACTERÍSTICAS DOS
PROCESSOS INDUSTRIAIS
PARÂMETROS FIXOS;
-
TIPOS DE COMPORTAMENTO.
-
Autor: José Lamartine de A. L. Neto
Atualização 12-10-2008 Professor das disciplinas “Controle de Variáveis Industriais” e
“Controle Avançado de Processos Industriais”
do curso técnico de Automação Industrial do CEFET-BA
Parâmetros Fixos do Processo
-Resistência
-Capacitância
-Tempo Morto
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
Resistência
Resistência – São as partes do processo que resistem
a uma transferência de energia ou de material.
Exemplos:
- A inclusão de um poço aumenta em muito o atraso de tempo do elemento
primário (sensor). Sempre que possível, recomenda-se evitar a utilização de
qualquer dispositivo que diminua a velocidade de resposta do elemento
primário.
No medidor de temperatura tipo Bourdon, a resistência ao fluxo de fluído no
tubo capilar provoca um atraso de tempo. Por essa razão se deve evitar
grandes comprimentos de tubo capilar.
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2

2. Resistência
Exemplos:
-Nos sistemas de comando/controle hidráulico ou pneumático também
temos um atraso de tempo, provocado pela resistência ao fluxo de
fluído na tubulação entre o elemento primário e o transmissor. Por essa
razão, entre esses elementos a tubulação deve ser a mais curta
possível.
-Nas válvulas de controle a inércia física e os atritos da haste, obturador
e sede provocam atraso de tempo. Para diminuir esse problema é
necessário manter o elemento final de controle em ótimas condições
por meio de uma manutenção cuidadosa e utilizar posicionador.
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
Resistência
É igual a relação entre saída sobre entrada, ou
seja, Variável Principal sobre Variável Manipulada;
Na resistência elétrica R=ddp/Coulombs/seg, ou
seja, como C/s=I, então R=V/I
A resistência hidráulica fica sendo a relação entre a
pressão diferencial no ponto de resistência dividido
pela vazão que passa pelo local a resistência, ou
seja: R=∆P/Q (m/m3/s)
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
Capacitância
... é a medida de habilidade de um processo reter
uma quantidade de energia ou material, por
unidade de quantidade de alguma variável de
referência.
-A capacitância atenua os distúrbios do processo.
-A capacitância é uma característica dinâmica do
processo e capacidade é uma característica
volumétrica do processo.
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2

3. Capacitância
Na figura, os dois tanques de formatos
diferentes, mas com a mesma
capacidade volumétrica (160 m3). Cada
tanque possui uma capacitância
diferente, baseada na altura do líquido.
O tanque com oito metros (8 m) de
altura possui uma capacitância
volumétrica de líquido de 20 m3 por
metro de altura (160/8); ao passo que o
tanque com quatro metros (4 m) de
altura apresenta uma capacitância de 40
m3 por metro de altura (160/4).
Deve-se, portanto, identificar sempre a
capacitância com o tipo de energia ou
com o tipo dos materiais envolvidos.
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2

4. José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
Tempo Morto
Quanto maior o tempo morto, mais difícil é o controle.
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2

5. Tempo Morto
... também chamado tempo de transporte – é o atraso verificado
entre a ocorrência de uma alteração no processo e a sua
percepção pelo elemento de medição.
O tempo morto ocorre no
transporte de massa ou energia
através de um dado percurso.
O comprimento do percurso e a
velocidade de propagação da massa
ou da energia definem o tempo
morto.
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
Tipos Básicos de Processo
-Quanto a capacidade de se controlar sem auxílio externo
-Quanto a habilidade de amortecer os distúrbios que aparece
1) AUTO REGULANTE
2) INTEGRANTE
3) RUN AWAY (muito instável)
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
Tipos Básicos de Processo
AUTO REGULANTE
- Possui uma espécie de controle interno, inerente a ele.
- Possui um amortecimento, de modo que ele se regula
automaticamente.
- Fácil de ser controlado.
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2

6. Auto-regulante - estável
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
Auto-regulante - exemplo
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
Tipos Básicos de Processo
INTEGRANTE
-Não atinge um valor limite estável, quando se aplica um
degrau unitário na sua entrada.
-Sua saída varia conforme uma rampa ascendente;
-Não pode ser deixado sem controle por um longo tempo.
-Existe um único ponto de equilíbrio entre entrada e saída.
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2

7. Integrante - instável
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
Integrante - instável
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
Tipos Básicos de Processo
RUN AWAY (muito instável)
- Até um certo ponto da Variável Principal, seu comporta-
mento se assemelha a um processo Auto-regulante.
Daí em diante vai se tornando cada vez mais instável.
-Não pode ser deixado sem controle.
- Existe um único ponto de equilíbrio entre entrada e saída.
-Apresenta uma curva com mudança de concavidade (tem
ponto de inflexão) José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2

8. Run Away – muito instável
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2

9. Obrigado pela atenção !!!
Contatos
joselamartine@yahoo.com.br
lamartine@cefetba.br
Visite nosso grupo
http://br.groups.yahoo.com/group/joselamartine/
http://www.4shared.com/dir/3388205/2d4b017f/Instrumentacao.html
José Lamartine de A. Lima Neto / CEFET-BA 2008.2