Development of simulators to be used to trainning the tunning of controllers of equipments with high risk of accidents

The objective of this work is to develop real time dynamic simulators to use them as supporting tools in instrumentation and process control technical courses. The developed simulators are as following : - simulator for the equipment to test control valves showing all the acessories necessary to test a control valve. In this phase the concepts of Cv, curves inherent and installed of a control valve are introduced. - simulator in real time of a level control using P+I+D controller for a tank with the form of cylinder in the vertical position, in this phase the Ziegler-Nichols tunning methods are presented for systems with different response times and which are the influence of the control valve gain in the calculated tunning parameters. In this phase a system with fast response are presented. The same simulation is made using the same system with larger response time. During this simulation the influence of the gain of the valve is shown in the process response of the control and what is procedure to solve this problem. At this part, the advantages and disadvantages of the Ziegler-Nichols tunning methods in a practical applications. - simulator in real time of three elements level control for a boiler. In this phase a experimental method is showing for controller's tunning parameters. The experimental method presents advantages of practical order in reference of Ziegler- Nichols method. - This work was developed to permits to analyse the behaviour of dynamic system as well to study solutions that can do in the classroom without the concerns about safety which normally occurs in the industrial environment. The great target of this work is to show in the classroom experimental methods, as the own name indicates, only can be done in the real equipment. Also we believe that sigficant coast reduction can be achieve if simulators are used instead pilots plants.Mestre em CiênciasO objetivo deste trabalho foi o de desenvolver simuladores dinâmicos em tempo real para utilizá-los como ferramenta de apoio em cursos de nível técnico de instrumentação e controle de processos. Os simuladores desenvolvidos foram os seguintes: - simulador de uma bancada de testes para válvulas de controle. Nesta simulação são apresentados os conceitos de Cv, curva inerente e instalada de uma válvula de controle bem como o procedimento de operação da bancada - simulador em tempo real de um controle de nível P+I+D para um tanque cilindro reto na posição vertical, nesta fase são apresentados os métodos de sintonia de Ziegler-Nichols para sistemas com diferentes tempos de resposta e simulado qual a influência do ganho da válvula de controle na sintonia encontrada. Nesta fase, apresentamos um sistema com tempo de resposta rápido. A mesma simulação é feita utilizando-se o mesmo sistema com tempo de resposta maior. Durante a simulação é mostrada a influência do ganho da válvula no desempenho do controle e qual a razão desta influência. Apresentam-se as vantagens e desvantagens do método de sintonia de Ziegler-Nichols nas aplicações práticas. - simulador em tempo real do controle de nível a três elementos de uma caldeira. Nesta fase, é mostrado um método empírico para sintonia de controlador. Este método apresenta vantagens de ordem prática em relação ao método de Ziegler- Nichols. - este trabalho é a de permitir que determinados tipos de análises sobre o comportamento de sistemas dinâmico, bem como suas soluções podem ser executados nas salas de aula, sem as preocupações e cuidados sobre segurança, que normalmente ocorrem, quando realizados em ambientes industriais. A maior contribuição do trabalho é a de incluir nas aulas práticas a apresentação dos métodos experimentais, métodos estes, como o próprio nome indica, só podem ser xi realizados no equipamento real. Acredita-se que a implementação de simuladores, em tempo real, traria como benefício imediato uma redução substancial nos custos de implantação de plantas piloto utilizadas para o desenvolvimento de aulas práticas