Atividade Automação e Controle

QUESTÃO 1 25 Na aula experimental de 1905 foi realizado o teste de malha aberta da planta Panela Cervejeira com o intuito de obter os parâmetros dinâmicos desse sistema Nesse teste monitorouse o aquecimento e resfriamento da água utilizando um termômetro analógico e um sensor NTC 10kΩ25ºC Na tabela abaixo os dados relativos ao experimento realizado EXPERIMENTO PANELA CERVEJEIRA Parâmetros do sensor NTC Tempo K Potência Watts Temperatura Termômetro C Resistência NTC KΩ Temperatura NTC C β 3935 0 833 25 96 R0 10000 Ω 2 833 27 93 I0 25 C 4 833 29 85 6 833 31 79 8 833 33 72 10 833 34 67 12 833 36 62 14 833 37 58 16 833 39 53 18 833 41 50 20 833 43 47 22 833 44 44 24 833 46 41 26 0 46 40 28 0 45 41 30 0 45 41 32 0 45 42 34 0 44 42 36 0 44 43 38 0 44 43 40 0 44 44 42 0 43 45 44 0 43 45 46 0 43 45 48 0 43 46 A última coluna da tabela que está vazia é a coluna da Temperatura NTC ºC que pode ser calculada a partir da fórmula abaixo 1T 1T0 1β lnRR0 onde T temperatura absoluta em Kelvin K T0 temperatura nominal em Kelvin usualmente 25ºC 29815 K β coeficiente beta do termistor R resistência medida R0 resistência nominal 10 kΩ no seu caso ln logaritmo natural a Determine a equação que calcula a Temperatura NTC ºC b Determine os dados da coluna Temperatura NTC ºC c Desenhe um gráfico comparativo entre Temperatura Termômetro ºC e Temperatura NTC ºC em relação ao tempo d Calcular Erro Relativo Percentual Médio QUESTÃO 2 25 Suponha que após experimento tivessem sido obtidas as seguintes curvas Aquecimento yAt 1001 et8 Resfriamento yRt 1001 et8 Na Tabela abaixo estão escritos os parâmetros para 2 rampas de controle de temperatura no processo cervejeiro PARÂMETROS PARA FLUXOGRAMA DE CONTROLE Rampa de Controle 1 Rampa de Controle 2 Temperatura Inicial 20ºC SetPoint 1 60ºC SetPoit 2 75ºC Δ Controle CinCout 4ºC Δ Controle CinCout 2ºC Tempo de Processo 30 min Tempo de Processo 90 min a Apresente o Gráfico temporal do Processo 1 podem utilizar qualquer software que tenham familiaridade b Construir um fluxograma de controle iniciando no Rampa de Controle 1 seguido da mudança de Setpoint para a Rampa de Controle 2 QUESTÃO 3 25 O diagrama de blocos abaixo representa o controle em malha fechada do sistema de aquecimento da panela cervejeira Utilizando a equação de aquecimento apresentado na Questão 2 a equação que calcula a temperatura utilizando o NTC letra a Questão 1 e os dados de resistência e potência da Panela Cervejeira indicado abaixo determine GRs Função de Transferência da Resistência GPs Função de Transferência da Planta e GSs Função de Transferência do Sensor NTC DADOS DA RESISTÊNCIA DA PANELA CERVEJEIRA Resistência da Panela 1936 Ω Potência 833W QUESTÃO 4 25 Seja um sistema dinâmicos discreto representados pelas equações de diferenças abaixo Yk θ1Yk1 β0Xk Se Yk é a Temperatura NTC ºC e Xk a temperatura fornecida pela resistência da panela de forma instantânea a Obtenha a equação Yk b Determine o erro relativo percentual médio entre os valores medido e estimados c Construa o gráfico temporal comparativo entre valores medido e estimados podem utilizar qualquer software que tenham familiaridade Questão 1 a 1T12981513935lnR10000 T11298 1513935lnR10000 T C 112981513935lnR1000027315 T C 100033540000254ln R1000027315 b NA TABELA DO EXCEL c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Gráfico Comparativo Temperatura Termômetro C Temperatura NTC C B d NA TABELA DO EXCEL 216 Questão 2 a Scritp Matlab Parâmetros do modelo constantes fornecidas tau 8 constante de tempo do sistema min TinfH 100 temperatura de equilíbrio em aquecimento C relativo TinfC 0 temperatura de equilíbrio em resfriamento C relativo Parâmetros da Rampa de Controle 1 T0 20 Temperatura inicial C SP 60 SetPoint de controle C delta 4 Banda de histerese C Ton SP delta2 Temperatura para ligar o aquecedor C Toff SP delta2 Temperatura para desligar o aquecedor C tfinal 30 Tempo total de simulação min Discretização do tempo dt 001 passo de tempo min N roundtfinaldt 1 número de pontos de simulação tvec linspace0tfinalN vetor de tempo Inicialização das variáveis T zeros1N Temperatura ao longo do tempo C estado zeros1N 1 aquecedor ligado 0 aquecedor desligado T1 T0 condição inicial estado1 1 supondo que o aquecedor ligue imediatamente já que 20 56 Loop de integração for k 2N Estado anterior Tprev Tk1 estprev estadok1 Atualiza a temperatura dependendo do estado onoff if estprev 1 Aquecimento Tdot TinfH Ttau Tdot TinfH Tprevtau else Resfriamento Tdot TinfC Ttau Tdot TinfC Tprevtau end Tk Tprev Tdotdt Regra de histerese para ligardesligar o aquecedor if Tk Toff estadok 0 desliga aquecedor elseif Tk Ton estadok 1 liga aquecedor else estadok estprev mantém o estado anterior end end Plotagem dos resultados figure plottvec T b LineWidth 13 hold on ylineSPrSetPoint 60CLineWidth1 ylineTongTon num2strTon CLineWidth1 ylineToffyToff num2strToff CLineWidth1 ylimminT0 Ton5 TinfH5 xlabelTempo min ylabelTemperatura C titleResposta do Sistema com Rampa de Controle 1 30 min grid on legendTemperatura NTCSetPointLimiar de LigaçãoLocationEastOutside VISÃO MACRO Resposta do Sistema com Rampa de Controle 1 30 min Temperatura C Tempo min Temperatura NTC SetPoint Limiar de Ligação Tot 62C SetPoint 60C Resposta do Sistema com Rampa de Controle 1 30 min Temperatura C Tempo min Temperatura NTC SetPoint Limiar de Ligação Tot 62C SetPoint 60C Tot 58C b RAMPA 1 INÍCIO LER 1C Ta Sp 60C Liga Sist TA Cout 62C Desligo Contador T 30 min RAMPA 2 INÍCIO LER 1C Ta Sp 75C Liga Sist TA Cout 76C Desligo Contador T 30 min DESLIGO SISTEMA FIM Youre on the right track The requested image contains no text