Identificação e sintonia PID de um sistema de nível

Abstract

Com a constante evolução da sociedade e o crescimento do setor industrial, torna-se cada vez mais necessário o desenvolvimento de tecnologias que promovam maior produtividade de forma prática e eficiente. Nesse contexto, destacam-se os controladores aplicados na indústria, responsáveis por eliminar gargalos e ampliar a escala de produção por meio da automação. Dentre os diversos tipos existentes, o controlador proporcional, integral e derivativo (PID) é o mais utilizado no ambiente industrial devido à sua simplicidade e eficácia. Quando devidamente sintonizado, esse controlador pode proporcionar um aumento significativo no desempenho de um processo. A sintonia do PID pode ser realizada por diferentes métodos já consolidados, sendo essencial o conhecimento prévio da dinâmica da planta na qual será implementado. Para essa identificação, diversos métodos podem ser empregados. Este trabalho tem como objetivo principal identificar e sintonizar uma planta de nível. Para isso, foram utilizados dois métodos para se obter um modelo de primeira ordem com atraso de transporte, que representará a dinâmica do sistema de nível proposto: O método do relé e a resposta ao degrau. As simulações e implementações foram realizadas por meio dos softwares Factory I/O, MATLAB e Elipse SCADA, sendo este último responsável pela comunicação via OPC (Open Platform Communications) entre os sistemas. Com a planta devidamente identificada por ambos os métodos, realizou-se a sintonia do controlador PID utilizando os métodos de Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, Chien-Hrones-Reswick (CHR) e IAE, sendo posteriormente comparadas as respostas obtidas com cada uma das sintonias.