Sistema em malha fechada com bomba centrífuga e análise do sistema operacional

Abstract

Este trabalho aborda a instrumentação e o controle de uma planta piloto de bombeamento de água localizada no laboratório de sistemas fluido-térmicos da PUCRS. A planta é composta por um sistema de bombeamento que utiliza uma bomba centrífuga, acionada por inversor de frequência. Como instrumentos de mensuração, são utilizados transmissores de pressão e de fluxo. Para garantir que o sistema opere sempre com o mesmo valor de pressão, o estudo buscou implementar um controle em malha fechada, tendo como parâmetro de “Setpoint” a pressão de operação desejada. Para ajustar esse parâmetro, o sistema atua na RPM da bomba, variando a frequência do inversor. A IHM (Interface Homem-Máquina) é responsável pela malha de controle, realizando funções típicas de um CLP. Embora o sistema utilize equipamentos e instrumentos industriais, suas dimensões reduzidas acabam por potencializar as respostas, permitindo mudanças praticamente instantâneas. O projeto utilizou o software "EasyBuilder Pro" para a programação do CLP e a aquisição de dados de rotação por minuto (RPM) e pressão do sistema (BAR). Os dados coletados foram analisados com metodologias de controle, como a identificação da função de resposta (IDENT) e a aplicação do sistema de controle (RLTOOL) utilizando a ferramenta MATLAB. O comportamento do sistema inviabilizou o uso de técnicas de controle PID. Como alternativa, foram utilizados métodos empíricos para a aferição dos parâmetros, aplicando um controle proporcional em malha fechada. O sistema apresentou resultados promissores, mantendo a pressão desejada, mesmo diante de variações no processo.