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Modo de controle contínuo para sistemas de vapor (2)

Modo de controle contínuo para sistemas de vapor

Você está aqui: Home / Otimização de sistemas de vapor / Modo de controle contínuo para sistemas de vapor
Dezembro 19, 2018 por Suporte por email, telefone e whatsapp.

O modo de controle contínuo para sistemas de vapor é freqüentemente chamado de controle modulante e simplesmente significa que a válvula pode ser movida continuamente para alterar o grau de abertura ou fechamento. Não se limita a passar de totalmente aberto para totalmente fechado, pois o modo de controle faz tudo ...

O modo de controle contínuo para sistemas de vapor é freqüentemente chamado de controle de modulação e significa simplesmente que a válvula é capaz de ser movida continuamente para alterar o grau de abertura ou fechamento.

Ele não se move apenas de totalmente aberto para totalmente fechado, como o modo de controle tudo ou nada para sistemas de vapor. Existem três ações básicas de controle que são freqüentemente usadas no modo de controle contínuo para sistemas de vapor:

  • Proporcional (P)
  • Integral (I)
  • Derivado (D)

Também é necessário considerar a combinação dos três: P + I, P + D, P + I + D. Embora seja possível combinar as diferentes ações e que tudo ajude a produzir a resposta requerida, é importante lembrar que as ações integrais e derivativas são geralmente funções corretivas de uma ação de controle proporcional básica.

 

Controle Proporcional

Este é o modo de controle contínuo mais básico para sistemas de vapor e para simplificação é geralmente indicado com a letra "P". O principal objetivo do controle proporcional é controlar o processo à medida que as condições mudam. Esta seção mostra que:

  • Quanto maior for a banda proporcional, mais estável será o controle, mas o deslocamento será maior.
  • Quanto mais estreita for a banda proporcional, menos estável será o processo, mas o offset será menor.

O objetivo, portanto, deve ser introduzir a banda aceitável proporcional mais estreita que sempre manterá o processo estável com um deslocamento mínimo. Ao explicar o controle proporcional, devemos introduzir vários novos termos. Para defini-los, vamos considerar uma analogia simples com um tanque de água fria alimentado com água válvula de flutuação e um válvula de balão no tubo de saída "V".

Como mostrado na primeira figura, ambas as válvulas são do mesmo tamanho e têm a mesma capacidade e característica de fluxo. O nível de água desejado no tanque está no ponto B (equivalente ao ponto de ajuste do controlador de nível). Suponha que, com a válvula "V" meio aberta (50% de carga), haja apenas o fluxo de água entrando pela válvula de flutuação para fornecer o fluxo desejado de saída através do tubo de descarga, e para manter o nível de água do tanque em B.

Modo de controle contínuo para sistemas de vapor

Pode-se dizer que o sistema está em equilíbrio (o fluxo de água entrando e saindo do tanque é o mesmo), em condição estável (o nível não varia), com o nível de água desejado (B) e proporcionando o fluxo de água. saída necessária. Com a válvula "V" fechada, o nível de água no tanque sobe para o ponto A e a válvula de flutuação corta o suprimento de água.

O sistema ainda está sob controle e estável, mas controlando acima do nível B. A diferença entre o nível desejado B e o nível de corrente controlada A está relacionada à faixa proporcional do sistema de controle. Novamente, se a válvula 'V' estiver meio aberta para fornecer uma% 50 da carga, o nível de água no tanque retornará ao nível desejado, ponto B.

Modo de controle contínuo para sistemas de vapor (5)

Agora, no gráfico anterior deste exemplo de modo de controle contínuo para sistemas de vapor, a válvula 'V' abre totalmente (100% de carga). A válvula de flutuação precisará cair para abrir completamente a válvula de entrada e permitir um fluxo de água fria para atender à demanda aumentada do tubo de descarga. Quando atinge o nível C, entra água suficiente para atender às necessidades de descarga e o nível de água permanecerá em C.

Modo de controle contínuo para sistemas de vapor (4)

O sistema está sob controle e estável, mas há desvio ou deslocamento, o desvio de nível entre os pontos B e C, como mostra a figura a seguir:

A diferença de nível entre os pontos A e C é conhecida como banda proporcional ou banda P, pois é a mudança de nível (ou temperatura no caso de um controle de temperatura) para a válvula passar de totalmente aberta para totalmente fechada. . O símbolo da faixa proporcional é o Xp.

A analogia ilustra vários pontos básicos e importantes relacionados ao controle proporcional:

  • A válvula se move proporcionalmente ao erro no nível da água (ou o desvio de temperatura no caso de um controle de temperatura) em relação ao ponto de ajuste.
  • O setpoint só pode ser atualizado para uma condição de carga específica.
  • Enquanto o controle estável pode ser obtido entre os pontos A e C, qualquer carga que cause uma diferença de nível para B sempre terá um desvio ou deslocamento.

Ao mudar a posição do fulcro, a banda proporcional do sistema muda. Mais perto da bóia dá uma banda P mais estreita, quanto mais próximo da válvula estiver uma banda P mais larga. A figura a seguir mostra por que isso acontece. Posições diferentes do ponto de fulcro requerem diferentes mudanças no nível da água para mover a válvula de totalmente aberta para totalmente fechada. Em ambos os casos, você pode ver que o nível B representa o nível com 50% load, A representa o nível com o carregamento 0% e C representa o nível com o carregamento 100%. Você também pode ver como o deslocamento é maior que qualquer carga com a maior faixa proporcional.

Modo de controle contínuo para sistemas de vapor (3)

Os exemplos acima do modo de controle contínuo para sistemas de vapor descrevem a faixa proporcional como a mudança de nível (ou temperatura, pressão, etc.) necessária para mover a válvula de totalmente aberta para totalmente fechada. Isso é conveniente para sistemas mecânicos, mas uma definição mais geral (e mais correta) da banda proporcional é a variação percentual no valor medido necessário para produzir uma alteração de 100% na saída. Portanto, geralmente é expresso em termos de porcentagens e não em unidades de engenharia, como graus centígrados. Os controladores elétricos e pneumáticos tomam a posição média da faixa proporcional como valores de setpoint. Podemos descrever a mudança da banda P para sistemas elétricos e pneumáticos com um exemplo ligeiramente diferente, usando um controle de temperatura.

 

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