MAPA - INFORMÁTICA INDUSTRIAL - 51/2023
No projeto de sistemas automatizados é sempre importante levar em consideração as características dinâmicas do processo para buscar otimizá-lo. Um exemplo de otimização que pode ser feito em sistemas lento e de baixa volatilidade é utilizar períodos espaçados na casa de segundos ou minutos para realizar a leitura das suas variáveis, o que acarreta a liberação do tempo de processamento da máquina para outras tarefas.
Também é de suma importância estar atento quanto à precisão de leitura dos sensores, uma vez que todo o processo pode ser arruinado por causa de uma leitura errada. Diversas técnicas são utilizadas para melhorar a precisão das leituras dos sensores, sendo uma delas a utilização da média aritmética das leituras, diminuindo assim o ruído entre as amostras do sensor.
Para exercitar seus conhecimentos, faça a automação do controle de temperatura de uma estufa, levando em consideração que a temperatura estará sempre entre 0 e 100% do valor do range do sensor; que o range da entrada analógica é de 0-1023; que não há necessidade de monitoramento em tempo real, por isso as leituras analógicas do sensor serão espaçadas e uma média aritmética aplicada nas leituras; e que o sistema precisará de um controle PID, sintonizado pelo primeiro método de Ziegler-Nichols, com tempo morto de 1 segundo, valor de estabilização em malha aberta de 20% e constante de tempo de 5 segundos.
Você deverá entregar:
1)Uma tela de IHM com:
1.1) Campo editável para configuração da quantidade de amostras para o cálculo da média.
1.2) Campo editável para configuração do tempo amostral entre as médias.
1.3) Campos editáveis para configuração das variáveis do controlador PID, sendo elas: setpoint, ganho proporcional, tempo integral e tempo derivativo. MAPA - INFORMÁTICA INDUSTRIAL - 51/2023
1.4) Mostrador “analógico” para a variável de entrada, de 0 a 100%.
1.5) Mostrador “analógico” para a variável de saída do PID, de 0 a 100%.
1.6) Botões Liga, Reset PID e PID Manual.
2)Programa em Ladder seguindo as lógicas: MAPA - INFORMÁTICA INDUSTRIAL - 51/2023
2.1) A máquina só começa após uma borda de descida no botão LIGA.
2.2) A cada intervalo de tempo estipulado pela IHM, o programa fará a quantidade configurada de leituras analógicas e calculará a média aritmética das leituras. Em outras palavras, passado o intervalo de tempo estipulado, o programa fará rapidamente a quantidade de leituras analógicas configurada e calculará sua média aritmética.
2.3) Deverá ocorrer um escalonamento do valor da média para um valor entre percentual, de 0 a 100%.
2.4)O bloco PID receberá o valor escalonado da média em sua entrada, e fará atualizações apenas em um intervalo de tempo igual ao das leituras analógicas.
2.5) A saída do bloco PID deve ser escalonada para um valor analógico de 0 a 1023.
