Para a perturbação do tipo rampa, descrita a seguir:
f(t) = 0 para t < 0,
f(t) = At para t ? 0.
A transformada de Laplace é dada por:
Um reator químico contínuo, de mistura perfeita, estava operando em regime estacionário. As temperaturas das correntes de entrada e de saída eram 295 K e 320 K, respectivamente. Em um dado tempo t = 0, a temperatura da corrente de entrada aumentou para 300 K. Em resposta a esse degrau, a temperatura da corrente de saída também aumentou, estacionando, depois de um tempo suficientemente longo, em 330 K. Um modelo de função de transferência, relacionando a temperatura de saída à temperatura de entrada, em variáveis-desvio, exibe um ganho de processo (adimensional) dado por
Um reator exibe comportamento dinâmico de segunda ordem subamortecido, com ganho estático igual a 2 (adimensional). Quando submetido em t = 0 a um degrau de magnitude 0,5 °C em sua temperatura de entrada, esse reator exibe uma resposta com sobrepasso (ou overshoot) de 0,6.
O desvio máximo atingido nessa resposta, em relação ao estado estacionário inicial, será de
São basicamente válvulas de regulagem, mas também podem trabalhar como válvulas de bloqueio e seu fechamento é feito pela rotação de um disco, em torno de um eixo perpendicular à direção de escoamento do fluido. O texto acima descreve válvulas do tipo
Antes de se analisar a resposta de um processo qualquer, é necessário validar os resultados experimentais. Para tanto, são realizados cálculos como média aritmética, desvio padrão e determinação de erros de arredondamento de números.
A esse respeito, considere as afirmativas abaixo.
I - A média da amostra é uma medida de tendência central, representando o valor médio de todas as observações de um conjunto de dados.
II - O desvio padrão de uma amostra é a raiz quadrada da variância, podendo, então, ser um valor positivo ou negativo.
III - O erro de truncamento de um número significa a mesma coisa que erro de arredondamento desse número.
IV - Obter uma curva de calibração linear significa determinar a equação da reta que melhor se ajusta aos pontos experimentais.
Está correto APENAS o que se afirma em
No controle de processo, fazem-se necessários ajustes de modo a garantir a confiabilidade de valores e respostas. Vários conceitos são importantes, como sensibilidade, tempo morto e ganho.
O ganho do sistema de controle
Um sistema em malha fechada apresenta, para uma dada sintonia do ganho do controlador P, uma equação característica que possui um par de raízes no eixo imaginário, equidistantes da origem, e todas as outras raízes no semiplano esquerdo de “s”.
Para essa sintonia do controlador P, se um degrau for dado no set-point ou em uma variável de distúrbio, a variável controlada responderá exibindo
O modo derivativo ideal de controladores com retroalimentação negativa
Um tanque cilíndrico tem uma corrente de entrada e uma corrente de saída de líquido com massa específica constante ρ. A vazão volumétrica de saída é dada por Fo = h/R onde h é o nível de líquido no tanque, e R é o parâmetro da resistência da válvula na corrente de saída.
Um diagrama de Bode foi construído para esse processo, admitindo-se variações senoidais na vazão de entrada e acompanhando-se a resposta do nível para diferentes frequências. Desse diagrama, obteve-se que a razão de amplitudes (RA) vai para 10 quando a frequência vai para zero, e que, no ângulo de fases igual a -π/4 rad, a frequência vale 10-2 rad/s.
De acordo com essas informações, a área, em m2 , da seção transversal do tanque é
Numa malha de controle, um elemento primário de temperatura acoplado a um transmissor foi especificado para operar com sinal de saída, de corrente elétrica, entre 4mA e 20mA. Sabendo-se que o instrumento foi projetado e ajustado para operar, com sinal de entrada, numa faixa de temperatura entre -50°C e 150°C, escolha a opção abaixo que mostra o valor do ganho desse instrumento.
Entre as fontes de incerteza que contribuem para a incerteza de medição de vazão por placa de orifício não está incluída a opção:
De acordo com a terminologia para instrumentos de controle,
enumere a segunda coluna de acordo com a primeira.
1ª coluna 2ª coluna
1. Ação direta ( ) Relação entre os valores máximo e
mínimo em que a
resposta de um
dispositivo qualquer acompanha a
sua curva ideal, obedecendo a um
desvio máximo
pré-definido.
2. Ação reversa ( ) Afastamento entre o valor real e o
valor desejado
da variável
controlada, na condição de estado
de equilíbrio.
3. Ganho ( ) Resposta varia em proporção direta
com o sinal de entrada.
4. Alcance de faixa
(rangeability) ( ) Relação numérica entre o
incremento do sinal de saída
de um
dispositivo qualquer e a variação
correspondente
do sinal de entrada.
5. Erro de Controle
(off-set) ( ) Resposta varia em proporção inversa
ao sinal de entrada.
Qual a sequência correta, de cima para baixo?
Em instrumentação industrial, as malhas de controle possibilitam manter a variável que se deseja controlar num valor especificado, sem que seja necessária a intervenção contínua ou eventual do operador de processo. Dentre as afirmativas abaixo, assinale a opção falsa.
Considerando que sistemas de controle de processo são utilizados para assegurar a estabilidade e otimizar o desempenho econômico desse processo, julgue o item seguinte, relativo a instrumentação e controle de processo.
O controlador feedback mede o desvio entre o valor da variável a ser controlada e o set point na linha de entrada do processo, antecipando os efeitos que ele teria na saída do processo, pois as ações de controle se iniciam imediatamente após a detecção do desvio.
Considerando que sistemas de controle de processo são utilizados para assegurar a estabilidade e otimizar o desempenho econômico desse processo, julgue o item seguinte, relativo a instrumentação e controle de processo.
O controle de temperatura de um líquido em um tanque pode ser feito por meio de um manômetro, utilizado para medir a temperatura, e de um controlador feedback, que usa o valor medido de temperatura para avaliar o valor do desvio em relação a um valor preestabelecido (set point).
Assinale a opção que apresenta a grandeza para a qual o tubo de Bourdon é usado para a medição.
Qual das opções abaixo representa a função de transferência de malha fechada de um sistema de segunda-ordem subamortecido, quando excitado por uma entrada do tipo degrau?
DADOS:
Valores de tangente:
tan(0°) = 0, tan(30°) = (√3)/3, tan(45°) = 1, tan(60°) = √3, tan(90°) = ∞, tan(180°-α) = -tan(α), tan(-α) = -tan(α).
Valores de seno:
sen(0°) = 0, sen(30°) = 1/2, sen(45°) = (√2)/2, sen(60°) = (√3)/2, sen(90°) = 1, sen(90°-α) = cos(α), sen(180°-α) = sen(α), sen(-α) = -sen(α).
Valores de cosseno:
cos(0°) = 1, cos(30°) = (√3)/2, cos(45°) = (√2)/2, cos(60°) = 1/2, cos(90°) = 0, cos(90°-α ) = sen(α), cos(180°-α) = -cos(α), cos(-α) = cos(α).
Transformada de Laplace:
L{f(t)} = F(s), L{exp(-at)} = 1/(s+a), L{1 - exp(-at)} = a/(s(s+a)), L{cos(at)} = s/(s2 +a2 ), L{sen(at)} = a/(s2 +a2).
Resistividade aproximada dos condutores de cobre:
seção transversal de 1,5 mm2 = 10 Ω/km, seção transversal de 2,5 mm2 = 7 Ω/km,
seção transversal de 4 mm2 = 4 Ω/km, seção transversal de 6 mm2 = 3 Ω/km.
Representação de número complexo em forma polar: a∠b onde a é o módulo e b o argumento.
Representação do complemento do valor A: Ā
Um sistema linear invariante no tempo tem a seguinte função característica
s3 + 3 s2 + 3 s + K = 0, onde K é uma variável de controle.
Analise a estabilidade do sistema e assinale a alternativa correta.
O sistema que identifica a quantidade de gás consumida é conhecido por
Uma carta de controle para um instrumento de medição é feita pelo estudo gráfico das medições periódicas realizadas usando um padrão ou amostra de controle que produz um valor medido, a priori conhecido.
NÃO constitui uma função da carta de controle
Um sistema de controle em planta química visa eliminar os distúrbios e minimizar impactos negativos de perturbações decorrentes de influências externas que não podem ser controladas pelo operador humano. Acerca de controladores, julgue o item que se segue, considerando Kc como o ganho do controlador proporcional e PI como o controlador proporcional integral.
No controle feedforward, um instrumento de medida
apropriado mede o valor da variável de saída (Y); o valor
medido é comparado com um valor desejado (Ysp); a
diferença Y − Ysp gera um sinal de saída para manipular
outro instrumento, normalmente uma válvula de controle, a
fim de se reduzir a magnitude da diferença.
Um sistema de controle em planta química visa eliminar os distúrbios e minimizar impactos negativos de perturbações decorrentes de influências externas que não podem ser controladas pelo operador humano. Acerca de controladores, julgue o item que se segue, considerando Kc como o ganho do controlador proporcional e PI como o controlador proporcional integral.
No controle feedback, a perturbação é detectada na entrada
do processo e, nesse momento, uma mudança apropriada
reduz a diferença em relação ao set point.
Um sistema de controle em planta química visa eliminar os distúrbios e minimizar impactos negativos de perturbações decorrentes de influências externas que não podem ser controladas pelo operador humano. Acerca de controladores, julgue o item que se segue, considerando Kc como o ganho do controlador proporcional e PI como o controlador proporcional integral.
O controle de um processo em um sistema exige um
controlador feedback proporcional sensível aos desvios entre
a variável medida e o set point desejado. Para isso, o
responsável pelo processo deve ajustar o valor Kc para o
menor valor possível.
Um sistema de controle em planta química visa eliminar os distúrbios e minimizar impactos negativos de perturbações decorrentes de influências externas que não podem ser controladas pelo operador humano. Acerca de controladores, julgue o item que se segue, considerando Kc como o ganho do controlador proporcional e PI como o controlador proporcional integral.
A ação do controlador feedback PI faz o sinal de saída mudar
enquanto existir erro na saída do processo. Com isso, esse
controlador pode eliminar pequenos erros.
Um sistema de controle em planta química visa eliminar os distúrbios e minimizar impactos negativos de perturbações decorrentes de influências externas que não podem ser controladas pelo operador humano. Acerca de controladores, julgue o item que se segue, considerando Kc como o ganho do controlador proporcional e PI como o controlador proporcional integral.
O sinal de Kc pode ser escolhido para o controlador feedback
proporcional, mas não para o controlador PI, uma vez que a
constante de tempo integral é ajustável.
Um sistema de controle em planta química visa eliminar os distúrbios e minimizar impactos negativos de perturbações decorrentes de influências externas que não podem ser controladas pelo operador humano. Acerca de controladores, julgue o item que se segue, considerando Kc como o ganho do controlador proporcional e PI como o controlador proporcional integral.
Os únicos elementos que distinguem os sistemas de controle
feedback e feedforward são os controladores e a posição de
instalação dos sensores na linha de processo.
Assinale a alternativa que NÃO faz parte dos elementos constituintes de um fluxograma de processo (representação do projeto básico do processo)?
Quando, num processo industrial, os valores de medição sofrem atrasos, é necessário que a unidade de controle efetue correções, a fim de que do valor medido possam ser eliminadas essas variações. Além disso, o ajuste deve ser feito com grande velocidade. Um outro problema é a velocidade de recebimento dos valores ajustados que deve manter a variável dentro dos limites de trabalho. Para facilitar tal trabalho, os controladores têm diversos tipos de controle, dentre os quais:
Na elaboração de um fluxograma de processo, é INCORRETO afirmar que: