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Sou iniciante no campo da instrumentação. Gostaria de saber como, no controle por circuito DCS, quando a válvula de controle se abre e o fluxo aumenta, isso pode ser quantificado no sistema DCS. Qual é o processo envolvido nisso?
O DCS recebe os sinais de dados enviados pelo medidor de vazão, compara-os com o volume de vazão definido ou desejado, e gera um sinal de controle para a válvula reguladora, que é enviado de volta ao local para controlar a abertura da válvula. Eu também sou iniciante.
Isso é difícil de quantificar. Se for definido um valor fixo, então será necessário que as válvulas tenham uma porcentagem igual, com um valor CV fixo. Trata-se do sinal de volume de tráfego PV que chega ao DCS; é feita uma regulação em um único circuito, por meio da comparação com o valor SV definido. Em seguida, o regulador PID determina o valor de abertura da válvula. Durante esse processo, o valor de abertura da válvula também muda constantemente, até que se estabilize gradualmente.
Tomando como exemplo o número do controlador de vazão FIC101, suponhamos que a faixa de medição seja de 0-10 t/h. O fluxo atual é de 5 t/h; o operador definiu automaticamente o valor de 8 t/h. O ponto de partida de toda a cadeia de controle deve ser o elemento de medição de vazão localizado no campo. Tomando como exemplo a placa orificial, ela gera uma diferença de pressão que é diretamente proporcional ao volume de fluxo. Essa diferença de pressão é transmitida, por meio de tubos de transmissão, até a membrana sensível à pressão do transmissor. O elemento sensível à pressão converte as mudanças nessa diferença de pressão em sinais elétricos, na forma de corrente de 4-20 mA. Neste exemplo, 5 t/h representa 50% da faixa total de medição, ou seja, 12 mA. Com base em um canal fixo para a conexão do cabo ao módulo de controle do gabinete e à placa AI, o sinal de corrente de 12mA é convertido em um sinal numérico na faixa aceitável pelo controlador, no valor de 50%. No controlador da unidade de controle do gabinete, existe uma estratégia de controle definida com base no projeto de controle do sistema. O módulo FIC101 recebe os sinais de entrada, que são os sinais convertidos pelas placas AI mencionadas anteriormente. Com base na escala pré-definida pelo módulo, que vai de 0 a 10 t/h, é calculado o valor de medição PV, ou seja, 5 t/h. Esse valor é então transmitido para o bloco de controle PID. O bloco PID integra funções como cálculos PID, configurações, vários coeficientes e alarmes. Ele compara o valor de referência SP, definido pelo operador na estação de operação, ou seja, 8 t/h, com o valor de medição PV, que é 5 t/h. A diferença entre esses valores serve como variável independente na fórmula de cálculo PID (não consigo escrever a fórmula aqui; você pode procurar no Google). Assim, é possível determinar a variável dependente: a saída do controlador, OP. Por exemplo, no próximo momento, pode-se calcular que a saída OP deve ser de 70%. O valor OP é convertido em um intervalo de medição (geralmente, para válvulas, tanto o valor OP quanto o intervalo de medição ficam entre 0 e 100%). Esse valor é enviado para um dos canais da placa AO da unidade controladora. Na placa AO, o intervalo de medição é, por sua vez, convertido em uma corrente de 4-20 mA no circuito elétrico do canal, ou seja, 15,2 mA. Esse circuito elétrico da placa AO está conectado ao cabo do posicionador da válvula, localizada no campo. No posicionador da válvula, a corrente elétrica de 15,2 mA é convertida eletronicamente, permitindo que a pressão do ar fornecido à válvula de regulação seja ajustada de 0 a aproximadamente 4 quilos. A pressão do ar é controlada automaticamente, e, em comparação com o grau de abertura da válvula, ela é ajustada para 70%. Sob a influência das características da válvula e das condições de fluxo no sistema de tubulações (diferença de pressão, resistência), o grau de abertura da válvula determina o fluxo de fluido. Quanto maior o grau de abertura, maior será o fluxo. O aumento do fluxo é detectado pelas placas de medição de fluxo e pelos transmissores, repetindo-se o processo anterior para que a fórmula PID realize o cálculo da variação no próximo ciclo. Repete-se ciclicamente em cada ciclo de varredura do DCS. Espero poder responder à sua pergunta.
Deve já ser suficientemente quantificado, vamos aprimorar