Contribuições ao problema de compensação de atrito em válvulas pneumáticas de controle
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) |
Texto Completo: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/11051 |
Resumo: | Pneumatic valves can be found in the most diverse industrial parks and are used daily in the most diverse control meshes. However, when exposed to the most diverse climatic factors, they tend to increase the friction between their moving parts. When grip occurs, it is common to cause process variability, reducing mesh performance and increasing process inefficiency. Therefore, reducing the variability in control meshes introduced by the valve friction has been highlighted by improving process productivity and reducing operating costs. Based on the presented needs, the present work proposes to reduce the variability of a process increasing the performance index of the mesh and reducing the amount of movement of opening and closing of the valve. To reach this objective, the effects of several model parameters used in the quantification and the compensation of the friction will be evaluated. Based on this evaluation, the effects on a variable amplitude attrition of the pulses will be analyzed, modulating the amplitude of the pulses in a proportional way to the control loop error. Based on the observed effects, the variable amplitude attrition compensator was parameterized and through simulations, the control mesh performance indices and the amount of opening and closing movement obtained by the different methods were compared. After the comparisons between the methods, it was evidenced through the results that the compensator with variable amplitude, which was inspired by a work of the literature, gathered several positive characteristics of other compensators analyzed, that provided a better index of performance of the control mesh with the least amount of opening and closing of the control valve. Therefore, the method, by reducing the amount of valve movements, will be able to extend the life of the control valve until programming a corrective maintenance. |
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Fardin, Jussara FariasPlácido, Uberdan da SilvaLeite Cuadros, Marco Antonio de SouzaSalles, José Leandro Félix2019-04-18T02:15:24Z2019-04-172019-04-18T02:15:24Z2019-03-11Pneumatic valves can be found in the most diverse industrial parks and are used daily in the most diverse control meshes. However, when exposed to the most diverse climatic factors, they tend to increase the friction between their moving parts. When grip occurs, it is common to cause process variability, reducing mesh performance and increasing process inefficiency. Therefore, reducing the variability in control meshes introduced by the valve friction has been highlighted by improving process productivity and reducing operating costs. Based on the presented needs, the present work proposes to reduce the variability of a process increasing the performance index of the mesh and reducing the amount of movement of opening and closing of the valve. To reach this objective, the effects of several model parameters used in the quantification and the compensation of the friction will be evaluated. Based on this evaluation, the effects on a variable amplitude attrition of the pulses will be analyzed, modulating the amplitude of the pulses in a proportional way to the control loop error. Based on the observed effects, the variable amplitude attrition compensator was parameterized and through simulations, the control mesh performance indices and the amount of opening and closing movement obtained by the different methods were compared. After the comparisons between the methods, it was evidenced through the results that the compensator with variable amplitude, which was inspired by a work of the literature, gathered several positive characteristics of other compensators analyzed, that provided a better index of performance of the control mesh with the least amount of opening and closing of the control valve. Therefore, the method, by reducing the amount of valve movements, will be able to extend the life of the control valve until programming a corrective maintenance.As válvulas pneumáticas podem ser encontradas nos mais diversos parques industriais e são usadas diariamente nas mais diversas malhas de controle. Porém, quando expostas aos mais diversos fatores climáticos, elas tendem a aumentar o atrito entre suas partes móveis. Quando o agarramento ocorre é comum provocar variabilidade no processo, reduzindo o desempenho da malha e aumentando a ineficiência do processo. Portanto, reduzir a variabilidade em malhas de controle introduzidas pelo atrito nas válvulas tem se destacado por melhorar a produtividade dos processos e reduzir os custos operacionais. Baseado nas necessidades apresentadas, o presente trabalho propõe reduzir a variabilidade de um processo aumentando o índice de desempenho da malha e reduzindo a quantidade de movimento de abertura e fechamento da válvula. Para alcançar este objetivo, serão avaliados os efeitos de diversos parâmetros de modelos usados na quantificação e na compensação do atrito. Baseado nesta avaliação, serão analisados os efeitos em um compensador de atrito com amplitude variável dos pulsos, modulando a amplitude dos pulsos de forma proporcional ao erro da malha de controle. Com base nos efeitos observados, o compensador de atrito com amplitude variável foi parametrizado e através de simulações foram comparados os índices de desempenho da malha de controle e a quantidade de movimento de abertura e fechamento obtidos pelos diferentes métodos. Após a realização das comparações entre os métodos, foi evidenciado através dos resultados que o compensador com amplitude variável, que foi inspirado em um trabalho da literatura, reuniu diversas características positivas de outros compensadores analisados, que proporcionaram um melhor índice de desempenho da malha de controle com a menor quantidade de abertura e fechamento da válvula. Logo, o método, ao reduzir a quantidade de movimento da válvula será capaz de prolongar a vida útil dela até a programação de uma manutenção corretiva.TextPLÁCIDO, Uberdan da Silva. Contribuições ao problema de compensação de atrito em válvulas pneumáticas de controle. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) — Centro Tecnológico, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, ES, 2019.http://repositorio.ufes.br/handle/10/11051porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Engenharia ElétricaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFESBRCentro TecnológicoAtritoVálvulas de controle pneumáticoSistemas inteligentes de controleAutomação industrialProcessos industriaisCompensação de atritoVálvulas de controle pneumáticoSistemas inteligentes de controleAutomação industrialProcessos de fabricaçãoEngenharia Elétrica621.3Contribuições ao problema de compensação de atrito em válvulas pneumáticas de controleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALtese_13036_Dissertação Uberdan da Silva Plácido - Versão Final.pdfapplication/pdf1902628http://repositorio.ufes.br/bitstreams/39ada4ba-f7a4-4646-83dd-383372500937/download75d487846d4d61d2d4e3969d8bcede8cMD5110/110512024-07-17 16:57:23.782oai:repositorio.ufes.br:10/11051http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-10-15T17:52:33.897104Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
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