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CONTROLE AVANÇADO DE PROCESSO
APLICAÇÃO PARA PLANTA DE PET
“FASE LÍQUIDA”
JOÃO CARLOS BASTOS GONZAGA
ORIENTADOR : PROF. DR. RUBENS MACIEL FILHO
CO-ORIENTADOR : PROF. DR. LUIZ AUGUSTO DA CRUZ MELEIRO
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA
UNICAMP
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OBJETIVOS GERAIS:1- USAR TÉCNICAS CLÁSSICAS DE CONTROLE PARA SINTONIZAR OS CONTROLADORES DO PROCESSO.
2- PROPOR ESTRATÉGIAS PARA IMPLEMENTAÇÃO DE TÉCNICAS DE CONTROLE AVANÇADO
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:1- MELHORIA NA QUALIDADE DOS PRODUTOS
2- AUMENTO NO RENDIMENTO DE PRODUTOS DE MAIOR VALOR AGREGADO
3- AUMENTO NA CAPACIDADE DE PRODUÇÃO DA UNIDADE
4- AUMENTO DA ESTABILIDADE OPERACIONAL
OBJETIVOS GERAIS / ESPECÍFICOS
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1- PROBLEMAS DE VARIABILIDADE DAS MALHAS DE CONTROLE
2-CONTROLADORES COM SAÍDAS SATURADAS
3- OPERAÇÃO DE SISTEMA DE CONTROLE EM MODO MANUAL
4- MODELAGEM DO PROCESSO
5- SIMULAÇÃO DO PROCESSO
6- ESTUDO DE ESTRATÉGIAS DE CONTROLE AVANÇADO
MOTIVAÇÃO :
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PLANTA GERAL
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FASE LÍQUIDA
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Esterificador Primário
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Nome DescriçãoLIC-2.1 Controle do nível do EP ( atua na bomba de pasta)PIC-2.1 Controla a pressão do reator (0 a 7 bar)PIC-2.2 Controla a pressão do reboiler (escravo da temperatura do reator-TIC-2.1)PIC-2.3 Controla a pressão do EP (atua na válvula (PV-2.2)).TIC-2.1 Controla a temperatura do reator( mestre para o PIC-2.2)TIC-2.2 Controla a temperatura do topo da coluna ( atua na velocidade bb. Refluxo)TIC-2.3 Controla a temperatura do fundo da coluna ( atua na válvula do refervedor)COL-2.1 Coluna de destilação BB-2.1 Bomba de refluxoME-2.1 Motor do agitador do EPPV-2.1 Válvula de controle de pressão de fluído térmico reboilerPV-2.2 Válvula de controle de pressão do EPFV-2.1 Válvula de controle de fluxo de fluído térmico refervedorFTV Fluído térmico no estado vaporFTL Fluído térmico no estado líquido
Principais variáveis do EP
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Esterificador Secundário
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Nome DescriçãoLIC-3.1 Controle do nível do ES ( atua na válvula de entrada do ES (LV-3.1))PIC-3.1 Controla a pressão do reboiler (escravo da temperatura do reator-TIC-3.1)TIC-3.1 Controla a temperatura do reator( mestre para o PIC-3.1)TIC-3.2 Controla a temperatura do topo da coluna ( atua na velocidade BB-3.1)TIC-3.3 Controla a temperatura do fundo da coluna ( atua na válvula FV-3.1 )BB-3.1 Bomba de refluxoME-3.1 Motor do agitador do ESPV-3.1 Válvula de controle de pressão de fluído térmico reboilerFV-3.1 Válvula de controle de fluxo de fluído térmico refervedorFTV Fluído térmico no estado vaporFTL Fluído térmico no estado líquido
Principais variáveis do ES
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Baixo Polimerizador
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Nome DescriçãoPDIC-4.1 Controle do nível do BP ( atua na válvula de entrada do BP (LV-4.1))LIC-5.1 Controle do nível do AP (altera set-point do PDIC-3.1 ) TIC-4.1 Controla a temperatura primeiro estágio do BP (faz set-point no PIC-4.1)TIC-4.2 Controla a temperatura segundo estágio do BP (atua na válvula PV-4.2)PIC-4.1 Controla a temperatura primeiro estágio do BP (atua na válvula PV-4.1)PIC-4.2 Controla a pressão do reboiler (atua na váLvula PC-4.4)PIC-4.3 Controla o vácuo no segundo estágio do BP (atua na válvula PV-4.3)BB-4.1 Bomba de refluxoPV-4.4 Válvula de controle de pressão de fluído térmico reboilerTQ-4.1 Tanque recebedor de glicol FTL Fluído térmico no estado líquido
Principais variáveis do BP
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Alto Polimerizador
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Nome DescriçãoPDIC-4.1 Controle do nível do BP ( atua na válvula de entrada do BP (LV-4.1))LIC-5. Controle do nível do AP (altera set-point do PDIC-3.1 ) TIC-5.1 Controla a temperatura do AP (faz set-point no PIC-5.2)PIC-5.1 Controla o vácuo do AP (atua na válvula PV-5.1)PIC-5.2 Controla a pressão do reboiler (atua na váLvula PV-5.2)LIC-5.2 Controla o nível do tanque recebedor do AP (atua na válvula LV-5.2)BB-5.1 Bomba de polímeroME-5.1 Motor do agitador do APME-5.2 Motor do raspadorPV-5.1 Válvula quebra vácuo PV-5.2 Válvula de controle de pressão de fluído térmico reboiler VIC-5.1 Controla a viscosidade pelo viscosímetro (faz set-point no PIC-5.1)VIC-5.2 Controla a viscosidade pela corrente do agitador (faz set-point no PIC-5.1) Válvula quebra vácuoTQ-5.1 Tanque recebedor de glicol FTL Fluído térmico no estado líquido
Principais variáveis do AP
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h Setcim
CMV_x (CMV criado através do
CMVDef)
TSK_CMV (programa em C)
Inicialização do Arquivo
Variáveis do CMV
programa de entrada de dados
(CLP)
programa de saída de dados
(CLP)
base de dados
API
INTEGRAÇÃO PLC / CONTROLE AVANÇADO
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PCPENTIUM
ENGENHARIASERVERALPHA
10004/266
PRINCIPAL ALPHA STATION200 4/100
ALPHA STATION200 4/100
PC-D
5/20E 5/40E
SSP-E5/40E 5/80E
PC-D/E
5/40E
PC-UTILIDADES
ETHERNET TCP / IP FIBRA ÓPTICA DECHUB 900
DH+ FIBRA ÓPTICA
SSP-EPC-E
REDECORPORATIVA
DE TAMANUSEIO
DE CHIPSMANUSEIO
SERVERALPHA
4/2661000
SERVIDORREDUNDANTE
SERVIDOR
TOPOLOGIA DE REDE
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Tipos de controladores
20%
40%
16%
12%
12%
Pressão
Temperatura
Vazão
Nível
Outros
Situação dos Controladores Quanto ao Modo de Operação
20%
11%
68%
Controladoresem manual
Controladoresem cascata
Controladoresem auto/local
Situação Atual dos Controladores Quanto ao Valor de Saída
24%
9%
67%
Saida Controlador = 0%
Saida Controlador = 100%
Saida Controlador = Normal
CONTROLADORES INSTALADOS
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EXITAÇÃO EM DEGRAU
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RSTUNE
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1. IDENTIFICAÇÃO DAS VARIÁVEIS CONTROLADAS
2. IDENTIFICAÇÃO DAS VARIÁVEIS MANIPULADAS
3. IDENTIFICAÇÃO DAS RESTRIÇÕES
4- IDENTIFICAÇÃO DAS PERTUBAÇÕES
5. MODELAGEM DO PROCESSO
6- TESTE DO MELHOR ALGORÍTMO DE CONTROLE
7- IMPLEMENTAÇÃO DO CONTROLE AVANÇADO
8- OTIMIZAÇÃO
PRÓXIMOS PASSOS
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