Automação e identificação recursiva de planta didática utilizando CLP industrial da Rockwell Automation

Abstract

Este trabalho apresenta uma interessante abordagem que explora as interseções entre teoria de identificação e sistemas de controle e aplicações industriais. Utilizando uma bancada didática com quatro tanques, explorou-se o uso de controladores lógico programáveis (CLP), mais especificamente o 1756-L62 da Rockwell Automation, para realização de tarefas que foram desde calibração de sensores até a elaboração de um sistema supervisório. Primeiramente, realizam-se algumas melhorias na bancada didática visando futuras aplicações mais avançadas. Entre as funcionalidades desenvolvidas, implementou-se um algoritmo no CLP para identificação recursiva de um processo industrial caracterizado como sistema de primeira ordem sem atraso baseado no método dos mínimos quadrados recursivo. Além disso, baseado na sintonia IMC, fez-se a própria ferramenta de autotunning de controladores PID. Como resultados, obteve-se, para a identificação no CLP, correlações entre modelos de 85% ou mais, o que foi considerado aceitável. No que tange ao controle, usando o modelo e o controlador gerado pelo IMC, percebeu-se similaridades entre o processo real e simulado. Todavia, houve discrepâncias quando comparados os sinais dos controladores - real e simulado - para as bombas, bem como quanto ao comportamento da sub-atuação das bombas devido à variabilidade dos atuadores. Por fim, um sistema supervisório contemplou a possibilidade de realizar diversos testes de modelos e comparações entre a sintonia automática proposta e o PID que estivesse operando na planta.