AÇÃO DIRETA (NORMAL) = PV-SP

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1 MODOS DE ACIONAMENTO O sinal de saída do controlador depende de diferença entre a variável do processo (PV) e o valor desejado para aquele controle (SP ou SV). Assim, dependendo do resultado desta diferença, a saída pode aumentar ou diminuir. Baseado nisto um controlador pode ser designado a trabalhar de dois modos distintos chamados de ação direta e ação indireta. AÇÃO DIRETA (NORMAL) Ação direta (normal = PV-SP). Dizemos que um controlador está funcionando na ação direta quando um aumento na variável do processo em relação ao valor desejado, provoca um aumento no sinal de saída do mesmo. AÇÃO INDIRETA (REVERSA) Ação indireta (reversa = SP-PV). Dizemos que um controlador está funcionando na ação reversa quando um aumento na variável do processo em relação ao valor desejado, provoca um decréscimo no sinal de saída do mesmo.

2 AÇÃO DE CONTROLE ON-OF (LIGA-DESLIGA) De todas as ações de controle, a ação em duas posições é a mais simples e também a mais barata, e por isso é extremamente utilizada tanto em sistemas de controle industrial como doméstico. Como o próprio nome indica, ela só permite duas posições para o elemento final de controle, ou seja: totalmente aberto ou totalmente fechado. Assim, a variável manipulada é rapidamente mudada para o valor máximo ou o valor mínimo, dependendo se a variável controlada está maior ou menor que o valor desejado. Devido a isto, o controle com este tipo de ação fica restrito a processos prejudiciais, pois este tipo de controle não proporciona balanço exato entre entrada e saída de energia.

3 Este solenóide estando energizado permite passagem da vazão máxima e estando desenergizado bloqueia totalmente o fluxo do líquido para o tanque. Assim este sistema efetua o controle estando sempre em uma das posições extremas, ou seja, totalmente aberto ou totalmente fechado. Sistema ON-OFF de Controle de Nível de Liquido

4 O controle proporcional associado ao integral e ao derivativo, é o mais sofisticado tipo de controle utilizado em sistemas de malha fechada. A proporcional elimina as oscilações, a integral elimina o desvio de off-set, enquanto a derivativa fornece ao sistema uma ação antecipativa evitando previamente que o desvio se torne maior quando o processo se caracteriza por ter uma correção lenta comparada com a velocidade do desvio (por exemplo, alguns controles de temperatura).

5 QUADRO COMPARATIVO ENTRE O TIPO DE DESVIO E A RESPOSTA DE CADA AÇÃO Abaixo são mostradas formas de resposta das ações de controle sozinhas ou combinadas, após a ocorrência de distúrbios em degrau, pulso, rampa e senoidal, sendo que o sistema se encontra em malha aberta.

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7 Utilizando a função de transferência abaixo demonstrar as raízes do sistema e representar o plano cartesiano respectivamente.

8 Para implementação de um processo industrial foi necessário demonstrar as raízes de um sistema com retroação unitária segundo a ilustração apresentada abaixo com a seguinte função de transferência. Demonstrar o plano cartesiano.

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11 A amplitude de correção é proporcional a amplitude do desvio. Portanto, para cada valor de erro, temos um único valor de saída em correspondência. Comportamento da ação proporcional em malha aberta.

12 A relação entre a banda proporcional e o ganho de um controlador, que é a seguinte: Matematicamente, pode-se expressar a ação proporcional, como:

13 Supondo que a faixa de medição de um PIC seja de 0 a 10 kgf/cm², e a pressão de entrada do mesmo seja 5 kgf/cm² (VP = SP), e a saída se encontra em 50%. Num dado momento, a pressão de entrada aumenta para 6 kgf/cm² (60% da faixa), o que acontecerá com a saída do controlador, sabendo-se que o mesmo possui uma banda proporcional de 125% e a sua ação é direta? banda proporcional de 125% Substitui os valores na primeira fórmula Diante dos cálculos realizados a saída do controlador irá para 58%

14 Um controlador de temperatura cujo range é de 300 K a 440 K tem seu valor desejado ajustado em 384 K. Achar o erro percentual quando a temperatura medida é de 379 K. O erro percentual é definido por: OBS: Neste caso o desvio é negativo pois o valor medido está abaixo do valor desejado.

15 Um sistema está sendo controlado através da ação proporcional direta, se encontra funcionando nas seguintes condições: VP = 50%; SV = 40% e FP = 60%. Calcular a sua saída neste instante sabendo que So é igual a 50%. Faixa proporcional (FP) VP = Variável do processo (PV) So= Sinal de saída inicial SP = SV = Valor Setado (Desejado) SOLUÇÃO: S = Po ± G.E S = Po + 100/BP. (VP - SP) -> Ação direta S = 50 + (100 /60). (50-40) S = ,67 = 66% Como determinar ação direta ou indireta + - Aumento na variável do processo em relação ao valor desejado. PV = VP = 50%; SP = SV = 40% -> Ação direta

16 Um controlador proporcional de ação reversa é sensibilizado por um desvio se manifesta a uma taxa de 8% /min. Sabendo-se que a faixa proporcional é de 20%, qual é a variação produzida na saída do controlador ao final dos primeiros 20 segundos? 60 s % 20 s DV = E DV = E.60 = 160 DV = E = 160/60 = 2,66 BP = 20s S = Po ± G.E S Po= ± 100/BP. E S Po = ± 100/20. 2,66 S Po = ± 13,34% S Po = ± (13,34. 16)/100 S Po = ± 2,12 (ma) Então: DV = E= 2,66 Obs: Faixa proporcional = banda proporcional

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