Análise do controle PID aplicado a um processo térmico

Abstract

O objetivo do trabalho é a montagem de uma bancada didática térmica e a avaliação do desempenho dinâmico do controlador PID na gestão da temperatura, enfocando as premissas de projeto e as vantagens e desvantagens da lei de controle utilizada. O protótipo didático é composto pela planta térmica (uma lâmpada, dois coolers de 12V, um relé de estado sólido 40A/220V e um relé de interface), o sensor de temperatura (PT100 + conversor de temperatura para 4-20mA) e o controle, que é feito no CLP FX3U24MR, onde este recebe o sinal analógico de temperatura, compara com o set-point definido na lógica em Ladder e aciona os relés que comandam a lâmpada e os coolers. O supervisório foi feito no VTScada da Trihedral, na tela é possível ligar o sistema, definir a temperatura de referência (set-point), visualizar o estado da lâmpada, bem como o valor da temperatura no slide e no gráfico ao longo do tempo. Também foi configurado o supervisório para exportar os dados do processo, gerando o relatório operacional da planta térmica. O diferencial do trabalho está no baixo custo, na supervisão local dos dados e na replicabilidade do protótipo por outras instituições de ensino. A estratégia de controle implementada conseguiu rastrear as referências de forma eficaz, com bom desempenho dinâmico e estabilidade em malha fechada. O sistema de monitoramento local mostrou-se confiável e eficiente, permitindo supervisão em tempo real pela aplicação SCADA.