Análise de estratégias de controle de nível baseadas em arduino, controle PID e LabVIEW, sob a ótica da prevenção de acidentes ambientais.
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNICAP |
Texto Completo: | http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/1540 |
Resumo: | Process control is a key action to ensure greater system efficiency and the quality of the final product. lt is estimated that more than 90% of the control systems used in the industry today are of the PIO type, with the largest portion being PI type controllers. Knowing the importance and need for level control in processes, since this type of variable directly interferes in the quality of the process and product, and even in manufacturing safety, this work sought to analyze level control strategies based on PI control, using LabVIEW and Arduino, in a didactic level control plan. To this end, the transfer function of the didactic plant was experimentally determined, its behavior was simulated in different PIO adjustment parameters through the Scilab software, experimentally applying different controller tuning methods and determined which method offered the best efficiency to the control system and finally, identifying which types of processes the proposed strategy could be applied to. The application of different tuning methods proved to be promising, since all of them showed real application potential. The determination of the transfer function of the didactic plan used was made considering it linearly, returning a first order transfer function with a delay time. lt was possible to prepare the block diagram and simulate the behavior of the system through the Scilab software, which proved to satisfactorily predict the behavior of the system.The PI control system tuned by the Gain Limit method showed a slight superiority in relation to other tuning methods, having its application indicated for replacement/feeding processes of raw material, maintenance of predetermined manufacturing conditions, among others. The importance of level control in preventing environmental accidents was identified. |
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Lima, Marcos Antônio Barbosa deLima Filho, Hilário Jorge Bezerra deSantos, Valdemir Alexandre dosOliveira, Julierme Gomes Correia dehttp://lattes.cnpq.br/6727348183949481Santana, Myllena Syngred Raimundo2022-02-17T16:56:11Z2021-08-18SANTANA, Myllena Syngred Raimundo. Análise de estratégias de controle de nível baseadas em arduino, controle PID e LabVIEW, sob a ótica da prevenção de acidentes ambientais . 2021.. 112 f. Mestrado (Dissertação) - Universidade Católica de Pernambuco. Programa de Pós-graduação em Desenvolvimento de Processos Ambientais. Mestrado em Desenvolvimento de Processos Ambientais, 2021.http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/1540Process control is a key action to ensure greater system efficiency and the quality of the final product. lt is estimated that more than 90% of the control systems used in the industry today are of the PIO type, with the largest portion being PI type controllers. Knowing the importance and need for level control in processes, since this type of variable directly interferes in the quality of the process and product, and even in manufacturing safety, this work sought to analyze level control strategies based on PI control, using LabVIEW and Arduino, in a didactic level control plan. To this end, the transfer function of the didactic plant was experimentally determined, its behavior was simulated in different PIO adjustment parameters through the Scilab software, experimentally applying different controller tuning methods and determined which method offered the best efficiency to the control system and finally, identifying which types of processes the proposed strategy could be applied to. The application of different tuning methods proved to be promising, since all of them showed real application potential. The determination of the transfer function of the didactic plan used was made considering it linearly, returning a first order transfer function with a delay time. lt was possible to prepare the block diagram and simulate the behavior of the system through the Scilab software, which proved to satisfactorily predict the behavior of the system.The PI control system tuned by the Gain Limit method showed a slight superiority in relation to other tuning methods, having its application indicated for replacement/feeding processes of raw material, maintenance of predetermined manufacturing conditions, among others. The importance of level control in preventing environmental accidents was identified.O controle de processos é uma ação primordial para garantir a maior eficiência dos sistemas e a qualidade do produto final. Estima-se que mais de 90% dos sistemas de controle utilizados na indústria atualmente sejam do tipo PIO, sendo a sua maior parcela, controladores do tipo PI. Conhecendo a importância e necessidade do controle de nível nos processos, uma vez, que este tipo de variável interfere diretamente na qualidade do processo e produto, e até na segurança da fabricação, este trabalho buscou analisar estratégias de controle de nível baseadas em controle PI, utilizando LabVIEW e Arduino, em uma planta didática de controle de nível. Para tal, foi determinada experimentalmente a função de transferência da planta didática, simulado seu comportamento em diferentes parâmetros de ajuste PIO através do software Scilab, aplicando-se experimentalmente diferentes métodos de sintonia do controlador e determinado qual método oferecia melhor eficiência ao sistema de controle e por fim, identificado a quais tipos de processos a estratégia proposta poderia ser aplicada. A aplicação dos diferentes métodos de sintonia se mostraram promissoras, uma vez que todas demonstraram potencial de aplicação real. A determinação da função de transferência da planta didática utilizada foi feita considerando-a de maneira linear, retornando uma função de transferência de primeira ordem com um tempo de retardo. Foi possível elaborar o diagrama de blocos e simular o comportamento do sistema através do software Scilab que demonstrou prever, de forma satisfatória o comportamento do sistema. O sistema de controle PI sintonizado pelo método do Ganho Limite demonstrou ligeira superioridade em relação aos demais métodos de sintonia, tendo sua aplicação indicada para processos de reposição/alimentação de matéria prima, manutenção de condições pré-determinadas de fabricação, entre outras. Foi identificado a importância do controle de nível na prevenção de acidentes ambientais.Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2022-02-17T16:56:11Z No. of bitstreams: 2 Ok_myllena_syngred_raimundo_santana.pdf: 9750221 bytes, checksum: 9d6f1e463015fb686ee3a77495cfbcef (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Made available in DSpace on 2022-02-17T16:56:11Z (GMT). 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