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http://hdl.handle.net/1843/42583| Type: | Monografia (especialização) |
| Title: | Modelagem e aplicação de compensação de tempo morto para malha de controle de taxa de minério de ferro em um alimentador de sapatas |
| Authors: | Cristiano Citi Ottoni |
| First Advisor: | Bruno Otávio Soares Teixeira |
| Abstract: | Nas empresas de extração de minério, o controle mássico em cada unidade de tratamento de minério é indispensável. A partir dos dados disponibilizados por instrumentos instalados em campo, o controle e gerenciamento da planta pode ser feito por meio de controladores industriais. Os controladores lógicos são capazes de interpretar o descritivo funcional do processo, tomando decisões automáticas para efetuar comandos em equipamentos e atuadores. Dentre os algoritmos de programação dos controladores industriais, existem lógicas específicas para controle de processo. Essas lógicas incluem a utilização de controladores PID (proporcional, integral e derivativo), que em várias aplicações podem ser utilizados somente o controle proporcional e integral (PI). A sintonia de controladores requer um conhecimento prévio da dinâmica do processo a ser controlado, porém vários fatores podem dificultar a estabilidade da malha de controle. Para os casos em que o atraso puro de tempo do processo seja dominante, novas estratégias de controle devem ser elaboradas. Este trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema de compensação de tempo morto baseado no preditor de Smith em uma malha de controle de vazão mássica, onde a variável manipulada é a velocidade de um Alimentador de Sapatas. Para elaboração da estrutura de controle com o compensador de tempo morto foram utilizadas técnicas de identificação de sistemas para representação do processo. Foram coletados os sinais de saída da malha de controle e da variável do processo para estimação dos parâmetros do modelo. O método de mínimos quadrados foi utilizado para estimar os parâmetros do modelo matemático. Após o resultado dos ensaios, a estrutura de controle considerando o preditor de Smith foi implementada no PLC (Programable Logic Control). Pelos resultados obtidos, conclui-se que o preditor de Smith melhora o desempenho da malha de controle e elimina o overshoot da resposta transitória do processo. Dessa forma, a sintonia da malha de controle permite uma estratégia desconsiderando a existência do atraso puro de tempo do sistema. |
| Abstract: | In the ore extraction companies, the mass control in each ore treatment unit is indispensable. From the data provided by instruments installed in the field, the control and management of the plant can be done through industrial controllers. Logical controllers are able to interpret the functional descriptive of the process, making automatic decisions to make commands on equipment and actuators. Among the programming algorithms of the industrial controllers, there are specific logics for process control. These logics include the use of PID controllers (proportional, integral and derivative), that in several applications only proportional and integral control (PI) can be used. Controller tuning requires prior knowledge of the dynamics of the process to be controlled, but several factors may hamper the stability of the control loop. For those cases where the pure process time lag is dominant, new control strategies must be developed. This work describes the development of a dead time compensation system based on Smith's predictor in a mass flow control mesh, where the manipulated variable is the speed of a Shoe Feeder. For the elaboration of the control structure with the dead time compensator, techniques of system identification were used to represent the process. The output signals of the control mesh and the process variable were collected to estimate the parameters of the model. The least squares method was used to estimate the parameters of the mathematical model. After the test results, the control structure considering Smith's predictor was implemented in the PLC (Programmable Logic Control). From the results obtained, it is concluded that Smith's predictor improves the performance of the control mesh and eliminates the overshoot of the transient response of the process. In this way, the tuning of the control mesh allows a strategy disregarding the existence of the pure time delay of the system. |
| Subject: | Automação industrial Controladores programáveis Identificação de sistemas Modelos matemáticos |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA |
| metadata.dc.publisher.program: | Curso de Especialização em Automação Industrial |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/42583 |
| Issue Date: | 8-Dec-2016 |
| Appears in Collections: | Especialização em Automação Industrial |
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