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
1
UNICAMP
OBJETIVOS GERAIS / ESPECÍFICOS
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
2
MOTIVAÇÃO :
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
3
PLANTA GERAL
4
FASE LÍQUIDA
5
Esterificador Primário
6
Principais variáveis do EP
Nome
LIC-2.1
PIC-2.1
PIC-2.2
PIC-2.3
TIC-2.1
TIC-2.2
TIC-2.3
COL-2.1
BB-2.1
ME-2.1
PV-2.1
PV-2.2
FV-2.1
FTV
FTL
7
Descrição
Controle do nível do EP ( atua na bomba de pasta)
Controla a pressão do reator (0 a 7 bar)
Controla a pressão do reboiler (escravo da temperatura do reator-TIC-2.1)
Controla a pressão do EP (atua na válvula (PV-2.2)).
Controla a temperatura do reator( mestre para o PIC-2.2)
Controla a temperatura do topo da coluna ( atua na velocidade bb. Refluxo)
Controla a temperatura do fundo da coluna ( atua na válvula do refervedor)
Coluna de destilação
Bomba de refluxo
Motor do agitador do EP
Válvula de controle de pressão de fluído térmico reboiler
Válvula de controle de pressão do EP
Válvula de controle de fluxo de fluído térmico refervedor
Fluído térmico no estado vapor
Fluído térmico no estado líquido
Esterificador Secundário
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Principais variáveis do ES
Nome
LIC-3.1
PIC-3.1
TIC-3.1
TIC-3.2
TIC-3.3
BB-3.1
ME-3.1
PV-3.1
FV-3.1
FTV
FTL
9
Descrição
Controle do nível do ES ( atua na válvula de entrada do ES (LV-3.1))
Controla a pressão do reboiler (escravo da temperatura do reator-TIC-3.1)
Controla a temperatura do reator( mestre para o PIC-3.1)
Controla a temperatura do topo da coluna ( atua na velocidade BB-3.1)
Controla a temperatura do fundo da coluna ( atua na válvula FV-3.1 )
Bomba de refluxo
Motor do agitador do ES
Válvula de controle de pressão de fluído térmico reboiler
Válvula de controle de fluxo de fluído térmico refervedor
Fluído térmico no estado vapor
Fluído térmico no estado líquido
Baixo Polimerizador
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Principais variáveis do BP
Nome
Descrição
PDIC-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 refluxo
PV-4.4 Válvula de controle de pressão de fluído térmico reboiler
TQ-4.1 Tanque recebedor de glicol
FTL
Fluído térmico no estado líquido
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Alto Polimerizador
12
Principais variáveis do AP
Nome
Descrição
PDIC-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 polímero
ME-5.1 Motor do agitador do AP
ME-5.2 Motor do raspador
PV-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 vácuo
TQ-5.1 Tanque recebedor de glicol
FTL
Fluído térmico no estado líquido
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INTEGRAÇÃO PLC / CONTROLE
AVANÇADO
h
Setcim
programa de
entrada de dados
(CLP)
Variáveis do
CMV
TSK_CMV
(programa em C)
base de
dados
API
CMV_x
(CMV criado através do
CMVDef)
programa de saída
de dados
(CLP)
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Inicialização do
Arquivo
TOPOLOGIA DE REDE
PC
PENTIUM
SERVIDOR
PRINCIPAL
SERVIDOR
REDUNDANTE
ALPHA STATION
200 4/100
ALPHA STATION
200 4/100
REDE
CORPORATIVA
ENGENHARIA
ALPHA
SERVER
ALPHA
SERVER
1000
4/266
1000
4/266
ETHERNET
5/20E
MANUSEIO
DE TA
5/40E
MANUSEIO
DE CHIPS
TCP / IP
5/40E
SSP-E
FIBRA ÓPTICA
DECHUB 900
5/80E
5/40E
PC-D/E
PC-UTILIDADES
DH+ FIBRA ÓPTICA
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PC-D
PC-E
SSP-E
CONTROLADORES INSTALADOS
Situação dos Controladores Quanto
ao Modo de Operação
Tipos de controladores
12%
20%
20%
Pressão
12%
Controladores
em manual
Temperatura
Vazão
11%
Nível
16%
68%
Outros
40%
Situação Atual dos Controladores Quanto
ao Valor de Saída
Saida Controlador = 0%
Saida Controlador = 100%
Saida Controlador = Normal
67%
24%
9%
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Controladores
em cascata
Controladores
em auto/local
EXITAÇÃO EM DEGRAU
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RSTUNE
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PRÓXIMOS PASSOS
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
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