Tanque de fluido para armazenamento de líquidos.

Tanque de fluido para armazenamento de líquidos.

Dispositivos de medição, como flutuadores de aço inoxidável, detectam física ou eletronicamente os níveis de líquido dentro do tanque.

Bomba que alimenta o tanque, regulada pelo controlador.

O controlador monitora os fluidos em sistemas de controle de líquidos para garantir que sejam mantidos em um nível definido dentro do tanque. A maioria dos equipamentos de processamento utiliza esses controladores, que funcionam em conjunto com dispositivos de medição dentro dos tanques. Usados ​​em diversas aplicações, esses dispositivos controlam o movimento de líquidos para dentro e para fora do tanque de armazenamento.

Utilizando uma boia para medir o nível do fluido, os sistemas de controle de líquidos enviam sinais elétricos ou pneumáticos ao controlador quando o nível do fluido ultrapassa ou ultrapassa um determinado ponto. Isso faz com que uma válvula de controle automatizada – também chamada de válvula de descarga – se abra quando o nível do líquido atinge o ponto de ajuste alto, liberando assim o fluido do tanque. Quando o nível do líquido atinge o ponto baixo, os dispositivos de medição dentro do tanque enviam um sinal para a bomba enchê-lo.

Atividade MAPA

Considerando um sistema de controle de nível, onde uma bomba de recalque com motor elétrico trifásico eleva a água de um reservatório inferior localizado no nível do solo até o reservatório superior de altura igual a 2 m e volume de 10 m3 localizado acima do 20º andar de um edifício, onde o acionamento do motor é dado por ação de controle ON-OFF e o nível do reservatório é mensurado por meio de uma chave boia, onde:

Quando o motor da bomba estiver ligado e o nível atingir 100%, momento em que a bomba de recalque deve ser desligada (OFF).

Quando o nível atingir 80% o motor da bomba deve ser acionado (ON) novamente e continuar ligado até atingir 100%.

O valor desejado do nível médio é de 90%.

É importante ressaltar que a vazão máxima de entrada de água no reservatório é de 10 m3/h e a vazão máxima de saída para o edifício é de 7 m3/h.

Responda o que se pede:

1. (1,0 ponto): Caso o sistema de controle fosse atualizado, alterando-se o tipo de acionamento para inversor de frequência, com ação de controle PID, apresente o gráfico de resposta para o mesmo valor de setpoint dado para esta ação de controle (PID). Para responder, assume-se que o sistema tenha um overshoot de 5% apresentando o novo gráfico com estabilidade em t = 120s. 
2. De acordo com a dinâmica do sistema de controle, demonstre:
3. a) (0,5 ponto): Por meio de um gráfico da ação de controle ON-OFF para o sistema de controle, mostrando SP, limites superior e inferior, e MV.
4. b) (1,0 ponto): Por meio de texto, explicando o gráfico apresentado e como ocorre a relação de operação do sistema de controle, entre SP, limites superior e inferior, e MV.
5. (1,0 ponto): Considerando que estamos utilizando um sensor ultrassônico de nível e um controlador ESP32, apresente o diagrama eletrônico com os elementos necessários para ligar e desligar a bomba na ação de controle ON-OFF (utilizar como referência o projeto disponível no livro da disciplina).