Índice

[Descrição]

[Objetivos]

[Instituições Participantes]

[Importância do Projeto para a Industria e para a Universidade]

[Recursos Necessários ao Desenvolvimento deste Projeto]

[Cronograma e Recursos Necessários em cada Etapa]

[Estratégia de Treinamento e Workshops ]

[Fontes de Financiamento]

[Cronograma Físico]


[Download de arquivos e Apresentações]

MELHORIA DO DESEMPENHO DE MALHAS DE CONTROLE PREDITIVO MULTIVÁRIAVEIS (MPC)

Tradicionalmente a avaliação do desempenho das malhas de controle é realizada a partir das experiências acumuladas pelos operadores, técnicos e engenheiros. Contudo, as diferentes vivências e procedimentos empregados levam a diferentes soluções. Este projeto visa desenvolver uma metodologia que indique quais os cuidados e ferramentas que devem ser empregados na avaliação de malhas de controle por realimentação (feedback).

Propõe-se o desenvolvimento de uma metodologia que oriente os técnicos (operadores, engenheiros e/ou instrumentistas), responsáveis pelo controle dos processos, no diagnóstico das malhas de controle, e que os auxilie na resolução dos problemas encontrados.

Este projeto será desenvolvido ao longo de 12 meses.

Ao final do projeto as empresas terão disponíveis metodologias (guias) que orientarão os envolvidos em controle de processos nas seguintes áreas:
a) Avaliação técnico-econômica das malhas, indicando quando e quais malhas serão necessárias e/ou mais indicadas a fazer intervenções e melhorias;
b) Guia que orienta quais os passos que deverão ser seguidos para resolução de problemas de controle, permitindo ao responsável distinguir a fonte do problema:

• Instrumentação
• Processo,
• Estrutura de controle (emparelhamento PV-MV)
• Sintonia do controlador
• Estratégias erradas ou incompletas

c) As empresas que fornecerem os estudos de casos terão os processos estudados avaliados sob a ótica da metodologia proposta.

Um caso típico é composto de uma, duas ou três colunas de destilação com controle de nível, concentração e/ou temperatura com um sistema de controle deve ter aquisição de dados em linha.

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Propõe-se o desenvolvimento de uma metodologia que oriente os técnicos (operadores, engenheiros e/ou instrumentistas) responsáveis pelo controle de processo no diagnóstico das malhas de controle tipo MPC, e que os auxilie na resolução dos problemas encontrados.
Os objetivos específicos (etapas ou metas físicas) que serão alcançados são os seguintes:

• ESTADO DA ARTE DOS SOFTWARES E METODOLOGIAS PARA ESTRATÉGIAS MPC: Avaliação do estado da arte em aplicativos computacionais (softwares) e metodologias já existentes, relativas aos tópicos relacionados abaixo;
  
  
• AVALIAÇÃO TECNICO-ECONÔMICA: Desenvolvimento de metodologia e ferramenta que oriente uma avaliação técnica (e, sempre que possível, também econômica) contínua do sistema de controle;
  
  
• CHECK LIST DA INSTRUMENTAÇÃO: Avaliação e possíveis modificações das metodologias existentes para a verificação da instrumentação (check list). Como resultado, deverá ser definida uma metodologia única que oriente esta tarefa, com recomendações de procedimentos/avaliação estatística dos resultados obtidos;
  
  
• IDENTIFICAÇÃO DE PROCESSOS: Aplicação de técnicas de identificação em processos, que possibilitam o ajuste de modelos a dados experimentais em regime estacionário e transiente. Ao final desta etapa será elaborado um relatório técnico indicando as vantagens, desvantagens e relatando as experiências dos envolvidos com as diferentes técnicas e softwares de identificação de processos, que serão testados a partir de dados coletados nas unidades industriais disponibilizadas pelas empresas envolvidas;
  
  
• ESTRUTURA DO SISTEMA DE CONTROLE: Avaliação e possíveis modificações das metodologias existentes para a avaliação da sensibilidade das diversas variáveis de processo envolvidas no sistema de controle. O objetivo é definir um procedimento que possibilite verificar a definição das variáveis controladas e manipuladas, controlabilidade, observabilidade, resiliência e robustez do processo e do sistema de controle;

• DESENVOLVIMENTO DO CONTROLADOR E SINTONIA EM UMA PLATAFORMA DE TESTE: Desenvolvimento de um guia que permita efetuar a sintonia dos parâmetros de controladores tipo MPC, segundo pré-requisitos funcionais da operação;
  ESTUDOS DE CASOS: Aplicação da metodologia em simuladores e em malhas de processos industriais, a serem disponibilizadas pelas empresas interessadas, envolvendo a avaliação do sistema de controle e da instrumentação existentes, a identificação da dinâmica dos processos em questão, e a sintonia do controlador MPC;
  
  
• WORKSHOP DE ATUALIZAÇÃO E APRESENTAÇÃO DE RESULTADOS: serão realizados 4 workshops para equalização de conhecimentos adquiridos/desenvolvidos e apresentação de resultados obtidos.

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• BRASKEM: Frederico Epistein, Márcia Cunha, Nádja Fontes

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O presente projeto deverá apresentar um impacto tecnológico significativo, através da geração de metodologias sistemáticas para o diagnóstico e resolução de problemas de malhas de controle. Tais metodologias são aplicáveis a todas as malhas de qualquer indústria de processos.

Do ponto de visto econômico, este projeto apresenta alguns atrativos, tais como:

• A necessidade de investimentos diretos, por parte das indústrias, é relativamente pequeno
• A sua aplicação possibilita o aumento contínuo da eficiência das malhas de controle, melhorando o desempenho operacional dos equipamentos, podendo levar a aumento da capacidade ou da qualidade e, consequentemente, tornando a empresa mais competitiva
• A sua aplicação possibilita aumentar o volume de produtos a serem colocados no mercado
• Todas as unidades de processo de uma indústria podem ser atendidas
• Todas as indústrias de processo podem ser atendidas

Para a Universidade esse projeto possibilitará:

• Treinamento de estudantes de graduação em engenharia química, elétrica e/ou mecânica
• Formação de mestres
• Publicações em congressos e revistas de artigos com aplicação em sistemas industriais das metodologias desenvolvimento
• Contato de professores e pesquisadores das Universidades com a realidade industrial

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O projeto conta com a participação técnica de 2 professores da UFBA e um professor do CEFET, que atuam nas áreas de processos, controle, otimização, sintonia de controladores e identificação de processos:

Moacyr Três da Costa Dória, Professor do CEFET-BA
Marcelo Embiruçu, Prof. Dr. do Depto Eng. Química - UFBA
Ricardo Kalid, Prof. Dr. do Depto Eng. Química - UFBA

Mas como também iremos realizar a avaliação da instrumentação e sua adequação aos requisitos operacionais exigidos pelo processo, iremos necessitar de apoio técnico especializado da área de instrumentação. Esse apoio pode ser viabilizado através da contratação de um consultor em instrumentação ou pela maior dedicação de horas de engenheiros e técnicos das empresas envolvidas nesse projeto.
Para cada "case" disponibilizado pelas empresas prevemos a necessidade dos seguintes recursos:

• 1 (um) engenheiro químico com mestrado e/ou doutorado em controle de processos, que trabalhará em tempo integral no "case"
• 1 (um) estudante de graduação em engenharia química, para atuar na área de identificação, avaliação dos softwares, processos e controle de processos
• 1 (um) estudante de engenharia elétrica e/ou mecânica, para atuar na área de instrumentação, identificação e avaliação dos softwares

O envolvimento das empresas que fornecerem os "cases" será o seguinte:

• Disponibilização da instrumentação de campo adequada à medição e aquisição dos dados em linha
• Disponibilização de equipe e demais recursos necessários à calibração das malhas de controle
• Disponibilização do total de H-H de 8 horas semanais de engenheiro(s) de processo que conheça a planta que será objeto do estudo de casos
• Disponibilização do total de H-H de 4 horas semanais de engenheiros para que façam parte da equipe técnica do projeto que acompanhará, discutirá e coordenará tecnicamente as etapas deste projeto.

O treinamento será definido a depender das necessidades da equipe formada.

Este treinamento será ministrado pelos professores e engenheiros das empresas participantes, para que todos os membros do projeto tenham uma uniformidade de conhecimentos. O escopo e duração deste treinamento dependem das características dos membros participantes indicados pelas empresas. Mas estimasse que serão necessários cursos que totalizem um total de 40 horas a um custo de R$ 20.000,00 para uma turma de 10 engenheiros. Esses cursos e seu orçamento não constam dessa proposta, pois a realização dos mesmos ainda será avaliada.

Ao final de cada etapa do projeto haverá um workshop para troca de experiências, avaliação dos resultados alcançados e definição mais detalhada das próximas etapas a serem cumpridas. No total serão realizados 4 workshops, o que corresponde a um investimento de R$ 20.000,00.

O financiamento será das empresas participantes, ou seja, BRASKEM e POLITENO embora esforços serão realizados no sentido de conseguir outras fontes de recursos.

Cronograma Físico do Projeto Cooperativo

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Benefícios Economicos com Controle

Teste de Desempenhos de Válvulas