| Revista Controle & Instrumentação
Edição nº 87 Dezembro de 2003
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Artigos Técnicos
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| Pespectivas do cenário
de atuação dos profissionais de instrumentação
e de automação |
| Prof. : Eugenio Naegele, MSC. -Professor do
curso superior de Tecnologia em Automação Industrial
do Cefet Campos/RJ - Doutorando em Engenharia Elétrica/Automação
- Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes) |
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Apresento neste texto algumas questões que vêm se
desenhando no cenário de atuação do profissional
de Automação/Instrumentação.
Estas são algumas colocações que mecerem ser
discutidas.
1) Qual a diferença (se é que existe)
conceitual entre Automação e Instrumentação?
2) Existem competências distintas entre os profissionais de
uma ou outra área ?
3) Como o mercado tem se comportado para admitir estes profissionais?
A palavra Automação se banalizou muito nestes anos.
Sob este contexto a Automação é apresentada
em diversas áreas de aplicação, temos automação
industrial, residencial, comercial, bancária, etc. Porém
o conceito do que é Automação não se
modificou, conforme podemos constatar nas definições:
[1] Sistema automático de controle pelo qual os mecanismos
verificam seu próprio funcionamento, efetuando medições
e introduzindo correções sem a interferência
do homem.
[2] Sistema automático pelo qual os mecanismos controlam
seu próprio funcionamento quase sem a interferência
do homem.
[3] É um conceito e um conjunto de técnicas
por meio das quais se constroem sistemas ativos capazes de atuar
com eficiência ótima pelo uso de informações
recebidas do meio sobre o qual atuam. Com base nestas informações
o sistema calcula a ação corretiva mais apropriada
à execução da ação. Esta é
uma característica dos sistemas em malha fechada.
Esta última definição esclarece que, para termos
ou considerarmos um sistema como um sistema Automático é
necessário haver o princípio da realimentação
(malha fechada), cuja origem é atribuída oficiosamente
ao regulador centrífugo de James Watt, em 1788. Portanto
o conceito de Automação não é tão
novo quanto se pensa. A confusão se estabeleceu com o desenvolvimento
da eletrônica e principalmente da informática, no que
se refere a software com fácil interação com
os usuários. Portanto um sistema bancário, caixa eletrônico
por exemplo, deve ser considerado informatizado e não automatizado.
Dentro da Indústria e também nas Instituições
de Ensino, a Automação pode ser didaticamente dividida
em, Automação de Manufatura e Automação
de Processos Contínuos. Em muitas indústrias tem-se
as duas divisões, como no caso de uma fábrica
de celulose em que todo o processo de embalagem da celulose é
realizado pela manufatura e a fabricação da celulose
em si é caracterizada por processos contínuos. Ao
contrário, em uma fábrica de automóveis tem-se
praticamente automação de manufatura, já em
uma planta de produção de petróleo tem-se praticamente
Automação de processo contínuo.
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Aplicação de um filtro
digital implementado
em microcontrolador para sensoreamento óptico |
| Carlos F. Martins; Ricardo
L. da Costa; Tiago A. Franzen; Ângelo V. dos Reisi - SENAI-SC/CTAI |
| Este artigo descreve a implementação de um filtro
digital com o objetivo de viabilizar a utilização de
um dispositivo de sensoriamento ótico além de suas especificações.O
artigo inicia com a descrição de um sistema de contagem
de sementes miúdas e posteriormente aborda a utilização
do filtrodigital implementado em um microcontrolador, como forma de
captar o sinal gerado pela passagem de uma semente por um sensor ótico.
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| Modelagem Empírica de colunas
de destilação utilizando redes neurais de Wavelets para
otimização e controle de processos |
| Letícia G. Moura, Carlos
A. Claumann, Julio E. Normey-Rico e Nestor Roqueiro |
| Neste trabalho estuda-se a modelagem empírica para colunas
de destilação. O modelo desenvolvido utiliza uma rede
neural baseada em wavelets e para seu treinamento são utilizados
dados provenientes de um simulador de processos, no qual foram implementados
uma coluna de destilação e os equipamentos a ela associados.
Os resultados obtidos mostram que a rede utilizada reproduz de forma
muito precisa o comportamento dinâmico do processo e que poderá
ser utilizada como preditor para fins de otimização
e controle. Os estudos que vêm sendo realizados com as colunas
de destilação são parte das pesquisas na área
de controle e simulação de processos de refino do projeto
PRH-34 da Universidade Federal de Santa Catarina financiado pela Agência
Nacional de Petróleo.
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| Ferramenta de identificação
para sintonia de controladores PID aplicada a HDT de PYGAS |
| Viviane Fonseca, Ofélia
Araújo, Carlos André Vaz Jr., José Luiz de Medeiros
H2CIN Laboratório de Simulação
de Hidrorrefino Escola de Química - UFRJ |
| Este trabalho apresenta uma ferramenta para a identificação
de processos e sintonia de malhas PID, aplicada a uma planta em escala
de bancada do processo de hidrogenação de gasolina de
pirólise (HDT de pygas), localizada na Escola de Química
-UFRJ. Para o desenvolvimento da ferramenta é utilizado o software
MATLAB / Simulink (The MathWorks Inc.). Dados de entrada e saída
da planta foram utilizados para a identificação do processo
em malha aberta, realizada através da estimativa de funções
de transferência por mínimos quadrados não-lineares.
O modelo identificado representa o processo no procedimento de sintonia
da malha de controle de pressão do reator. Nesta etapa, a constantes
de sintonia encontradas são tais que otimizam o desvio entre
o setpoint e a variável medida, através da minimização
do critério de desempenho ITAE (integral do produto entre tempo
e o erro absoluto na janela de tempo simulada). O procedimento desenvolvido
permitiu um comportamento satisfatório da pressão do
reator, e pode ser estendido a outros processos.
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| Gerando Polinômios e Funções
em Linguagem de Blocos de Função IEC-61131-3 |
| Daniel Vasconcelos Gomes
Smar |
A norma IEC 61131-3 regulamenta os blocos de função
dentro de um diagrama Ladder. Dentre estes blocos estão aqueles
que realizam operações de soma e multiplicação
de uma variável. Em linguagens como C++ ou Java, bibliotecas
devem ser referenciadas no código do programa para possibilitar
cálculos de funções como SENO(X), COS(X), 1/(1-x),
etc.
Como a linguagem de Blocos de Função IEC 61131-3 não
é uma linguagem estruturada ou mesmo procedural, para implementar
estes cálculos precisamos utilizar o recurso de aproximar a
função por um polinômio.
No entanto, quando o programador deseja enviar e receber dados nas
linguagens citadas, é preciso elaborar o código ou utilizar
alguma API específica que lê o dado e então realiza
o cálculo. Com blocos de função toda esta complexidade
fica encapsulada. O usuário apenas terá que informar
qual entrada do módulo de E/S deseja ler para em seguida processar
o dado.
Uma abordagem interessante é utilizar as Séries de Taylor
para aproximar funções mais complexas. Outra, é
a aproximação por polinômios, ou, regressão
polinomial. Inicialmente descreveremos alguns métodos para
aproximar funções por polinômios e em seguida
vamos descrever como programar um polinômio utilizando a linguagem
Ladder.
Microcontroladores e microprocessadores não calculam funções
como seno, cosseno, tangente, etc. Os desenvolvedores de compiladores
simplesmente implementam essas funções utilizando aproximações
por séries.
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