Projeto e sintonização de controladores digitais tipo PID: controle automático de temperatura em uma unidade de secagem

In industries, the technique of PID control in the operation of various equipment and industrial routines has become frequent. The implementation of this technique enables a highly efficient process, in addition to lower costs. However, for the sake of the viability of the control technique, the controller must have a quick response to the process disturbances, avoid large oscillations in the system during its adjustment and guarantee the stability of the controlled variable with the desired setpoint. Therefore, the control’s tuning must be done properly and the system’s indicators must be properly calibrated. The work presented is the study of a drying unit present in the Faculty of Chemical Engineering’s laboratories from the Federal University of Uberlândia. It aims to calibrate its sensors with trend lines from the data collected from the experiment and perform the temperature controller tuning based on the process reaction curve method in openloop. The tuning methods known in the literature, such as Ziegler-Nicholson, Chien-Hrones-Reswick, Cohen-Coon, integral of the absolute error and the internal model control were used in this study. Lastly, this research also studied the experimental unit to propose improvements in its operation and generate an appropriate operation manual, with the purpose at its use by the Faculty students in the disciplines applied in the laboratory.UFU - Universidade Federal de UberlândiaTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)Nas indústrias, a técnica de controle PID na operação de diversos equipamentos e rotinas da planta vem se tornado frequente. A implementação desta técnica possibilita manter um alto rendimento nas operações, além de menores custos. Porém, para essa técnica de controle ser viável, o controlador deve: ser ágil em sua resposta, evitar grandes perturbações no sistema durante seu ajuste e garantir a estabilidade da variável controlada com o setpoint desejado. Para isso, faz-se necessário que a sintonia de controle seja feita adequadamente e que os indicadores do sistema estejam calibrados devidamente. O trabalho em questão é o estudo de uma unidade de secagem presente nos laboratórios da Faculdade de Engenharia Química da Universidade Federal de Uberlândia. Ele visa a calibração de seus sensores a partir de curvas de tendência dos dados coletados em experimentos de bancada e a realização da sintonia do controlador de temperatura na entrada do sistema baseando-se no método da curva de reação do processo. Foi utilizado os métodos conhecidos na literatura, como o de Ziegler- Nicholson, Chien-Hrones-Reswick, Cohen-Coon, integral do erro e o modelo de controle interno para a realização da sintonia do sistema. O trabalho também teve como objetivo estudar a unidade experimental para propor melhorias em seu funcionamento e gerar um manual de operação adequado, visando a sua utilização pelos alunos da Faculdade nas disciplinas do Laboratório de Engenharia Química