Simulador de processos industriais aplicado ao ensino da teoria de controle de Processos Industriais

Abstract

Este projeto consiste na elaboração de um simulador de processos embarcado em um hardware, que recebe os sinais de um controlador lógico programável (CLP). Ele tem a finalidade de simular uma resposta dinâmica de um processo e enviar os sinais para as entradas do CLP, fechando a malha de controle. O simulador é implementado num Arduino Due e interligado num CLP Stardom da Yokogawa, através de sinais analógicos. Esse trabalho também apresenta a modelagem de uma planta didática de processo industrial e a sua implementação no Arduino, incluindo as principais não-linearidades presentes no processo real. Isso possibilita utilizar um equipamento de baixo custo para execução das principais experiências que são realizadas durante o ensino da teoria básica de controle de processos industriais. Esse simulador também permite a elaboração de estratégias especiais de controle, tais como: controle em cascata, controle com restrições (override), controle de razão e controle antecipatório. Além disso, a execução das malhas de controle é realizada num CLP real, permitindo o uso do mesmo software, utilizado na indústria. Alguns exemplos de malhas de controle são implementados na planta didática original e no simulador, de forma que os resultados possam ser comparados. Isso colabora para a comprovação da similaridade entre as respostas da planta original e do simulador. Por fim, esse sistema deve permitir o projeto de laboratórios para o ensino dos conceitos básicos da teoria de controle, sem a necessidade de compra de pequenas plantas didáticas para simular os processos industriais.