a) Qual é a variável controlada nesse sistema?

MAPA – Material de Avaliação Prática da Aprendizagem

Em uma planta industrial, os instrumentos de medição, os transmissores, os controladores e os elementos finais de controle trabalham de forma integrada. A escolha inadequada de um instrumento ou de uma estratégia de medição pode gerar leituras incorretas, falhas de operação e dificuldade no controle do processo.
Nesta atividade, você atuará como profissional responsável por uma auditoria simplificada de uma planta industrial. Seu objetivo será identificar problemas na instrumentação existente, propor correções e explicar o funcionamento de uma malha de controle.

Uma pequena linha de processo é composta por um tanque de armazenamento, uma bomba, um filtro, um tanque de processo aquecido e um tanque final. Após algumas falhas operacionais, a equipe técnica solicitou uma auditoria da instrumentação instalada.
A planta simplificada a seguir apresenta quatro situações que precisam ser analisadas:
O filtro é monitorado por um único indicador de pressão instalado antes do elemento filtrante, porém a equipe deseja acompanhar sua obstrução.
O tanque de armazenamento possui medição de nível por ultrassom em um ambiente com presença significativa de poeira.
O tanque de processo TQ-02 possui uma serpentina interna de aquecimento alimentada por vapor. Na linha de vapor existe uma válvula de controle, porém ela não recebe comando automático do controlador. Atualmente, o sistema apenas mede a temperatura e informa o operador, sem ajustar automaticamente a vazão de vapor fornecida à serpentina.
Os instrumentos enviam informações para um controlador local, mas a empresa deseja acompanhar variáveis, estados e alarmes em uma estação de supervisão.

Figura 1 – Planta simplificada para auditoria da instrumentação, com sistema de aquecimento do TQ-02 por serpentina a vapor.

 

Analise as quatro situações apresentadas na planta e complete o quadro. Em cada caso, identifique o que está inadequado e explique tecnicamente por que a situação precisa ser corrigida.

Orientação: considere o princípio de medição, as condições do processo e a finalidade desejada em cada ponto.

Para cada problema identificado, indique uma solução tecnicamente adequada com base nos conteúdos estudados. Justifique a proposta utilizando características, aplicações, vantagens ou limitações dos instrumentos e sistemas envolvidos.

Após a auditoria, a empresa decidiu automatizar o controle de temperatura do tanque TQ-02. O aquecimento ocorre por meio de uma serpentina interna alimentada por vapor. A válvula de controle instalada na linha de vapor deverá receber o comando do controlador para variar a vazão de vapor e, consequentemente, a quantidade de calor fornecida ao produto. Considere a seguinte sequência conceitual:

a) Qual é a variável controlada nesse sistema?

b) O que representa o valor desejado de temperatura estabelecido para o processo?

c) Qual é a função do sensor/transmissor na malha?

d) Qual é a função do controlador?

e) Qual é a função da válvula de controle instalada na linha de vapor e qual variável ela manipula diretamente?

f) Explique por que esse sistema é considerado uma malha fechada.