Instrumentação e Controlo de Processos

Caracterização geral

Pré-requisitos

A disponibilizar brevemente

Bibliografia

• Documentação de apoio elaborada pelo Responsável da UC

• B. A. Ogunnaike, W. H. Ray, Process Dynamics, Modelling, and Control, Oxford University Press, 1994.

• D. M. Considine, Process Instruments and Control Handbook, McGraw Hill, 1974.

• J. W. Dally, et al., Instrumentation for Engineering Measurements, John Wiley & Sons, 1984.

• G. Stephanopoulos, Chemical Process Control – An Introduction to Theory and Practice, Prentice/Hall, 1984.

• G. F. Franklin, J. D. Powel, A. Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Addison-Wesley, 1986.

• D. E. Seborg, T. F. Edgar, D. A. Mellichamp, Process Dynamics and Control, JohnWiley & Sons, 1989.

Método de ensino

A disponibilizar brevemente

Método de avaliação

A disponibilizar brevemente

Conteúdo

• Controlo de Processos

1. Incenticos e justificação económica para o controlo automático de processos químicos
2. Elementos constituintes de um sistema de controlo: Processo, Medidores, Transmissores e Transdutores, Controlador, Elemento final de controlo
3. Modelação matemática de processos químicos
1. Modelação clássica e linearização de modelos inlineares
2. Modelação empírica e estimação paramétrica
3. Graus de liberdade de um processo
4. Transformadas de Laplace
1. Função de transferência de um sistema
2. Diagrama de blocos
5. Caracterização de sistemas dinâmicos lineares
1. Sistemas de primeira ordem
2. Sistemas de segunda ordem
3. Sistemas de ordem superior
6. Controlo em cadeia fechada
1. Controlador ON/OFF
2. Controlador proporcional (P)
3. Controlador Proporcional-Integral (PI)
4. Controlador Proporcional-Integral-Derivativo (PID)
7. Comportamento dinâmico de processos controlados em cadeia fechada
1. Diagrama de blocos
2. Resposta da cadeia fechada de controlo
3. Problema de servo-mecanismo
4. Problema de regulação
5. Acção de controlo proporcional, integral e diferencial
6. Resposta do sistema controlado a uma variação em degrau no valor da referência
7. Resposta do sistema controlado a uma variação em dedrau no valor da carga
8. Efeito das acções de controlo combinadas PI e PID
8. Controlo em cascata
9. Controlo pré-alimentado em cadeia aberta
10. Controlo pré-alimentado com retroacção
11. Processos com atraso no tempo
12. Processos com resposta inversa
13. Regras práticas de escolha e aplicação de controladores
1. Efeito dos parâmetros do controlador (ganho e constantes de tempo) sobre a resposta do sistema controlado
2. Ajuste dos parâmetros do controlador: Regras práticas, Método de Ziegler-Nichols, Método de Cohen & Coon
14. Controlo digital
1. Transmissão de sinal digital
2. Conversores A/D e D/A
3. Filtros analógicos e digitais
4. Versão digital do controlador PID

• Instrumentação

1. Válvulas de controlo
1. Elementos constituintes
2. Tipos de obturadores
3. Comportamento dinâmico
4. Dimensionamento
2. Medidores de temperatura
1. Termopares
2. Termómetros de resistência
3. Medidores de pressão
1. Elementos de coluna líquida
2. Elementos elásticos
3. Transdutores eléctricos de pressão
4. Medidores de caudal
1. Medidores da taxa de caudal
2. Medidores de pressão diferencial: Chapa de orifício, Tubo de Venturi e Bocal, Tubo de Pitot
3. Medidores de área variável: Rotâmetro, Medidor de orifício e tampão cónico, Medidor de pistão
4. Medidores de caudal mássico
5. Medidores de nível

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: