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MODELAGEM, CONTROLE E OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DOS FORNOS DE REAQUECIMENTO DE PLACAS

Por:   •  28/5/2017  •  Pesquisas Acadêmicas  •  746 Palavras (3 Páginas)  •  327 Visualizações

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FACULDADE METROPOLITANA DE MARABÁ

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

MATERIA: PROCESSO DE FABRICAÇÃO MECÂNICA

PROF.: LORENA CARNEIRO

MODELAGEM, CONTROLE E OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DOS FORNOS DE REAQUECIMENTO DE PLACAS.  

 ACADÊMICOS:

Adriano Cardoso

Jeves Soares

Jones Carlos

                Julielda Assunção

TURMA: EME 61

        

MARABÁ

2016/1

• Análise Técnica, do artigo de Bruno Otávio Soares Teixeira, Fábio Gonçalves Jota e Marcos Henrique Teixeira, relacionado à Modelagem, Controle e Otimização do Processo dos Fornos de Reaquecimento de Placas:

Observou-se que nas indústrias siderúrgicas, peças são produzidas em processos de laminação a quente, a partir de placas de aço. Para que estas sejam submetidas às cadeias de laminadores, faz-se necessário que as placas estejam à temperatura adequada. Além disto, deve-se garantir a uniformidade da temperatura ao longo das placas, para que estas atinjam as propriedades metalúrgicas, mecânicas e dimensionais do produto final.

Para este desempenho utiliza-se fornos de reaquecimento que visam a resolver o problema do controle de temperatura das placas. Isto é feito através da troca de calor entre a atmosfera do forno, a qual é, efetivamente aquecida, e as placas de aço enfornadas. Daí a necessidade de controlar a temperatura das zonas do forno, a partir da manipulação das vazões de combustíveis que devem ser queimados.

Esse controle torna-se um processo variável, pela instabilidade de geometria dos produtos de reaquecimento e também pelas variáveis do processo para controle de temperatura na atmosfera dos fornos.

Para isso propõe-se implementar uma metodologia para projeto e sintonia de controladores com ação proporcional e integral (PI) para as malhas de vazão de ar, gás, óleo e PID (proporcional, integral e derivativo) para as malhas de temperatura de um forno de reaquecimento da planta de laminação a quente. Conforme a recomendação de (Shinskey, 1988; Seborg et al., 1989).

O projeto de controladores pressupõe a existência de modelos matemáticos capazes de representar as características dinâmicas dominantes do processo em estudo. Assim sendo, os referidos modelos para as malhas do forno de reaquecimento devem ser, previamente, obtidos. De acordo com (Doebelin, 1980, 1990; Rodrigues et al., 1998; Ljung, 1987; Astron e Hagglund, 1995; Aguirre, 2004).

Notou-se que apesar do processo ser detalhado é comum o emprego de critérios subjetivos na avaliação de desempenho de sistemas de controle. No entanto, estes critérios dependem da experiência e do conhecimento técnico pessoal do avaliador, tornando ainda mais difícil, por exemplo, a análise de controladores com resultados parecidos.

Outra alternativa é o uso de critérios tradicionais como o cálculo do tempo de acomodação e do percentual de overshoot. Todavia, estes números só podem ser calculados para testes baseados na resposta ao degrau. Finalmente, existe a possibilidade de calcular índices de desempenho convencionais, como o IEA e o IEAT. Porém, a aplicação on-line destes índices resultaria na obtenção de números que cresceriam indefinidamente.

Outro ponto, diz respeito das dificuldades relacionadas aos efeitos de perturbação e interação entre as malhas, a realização prática de testes adequados (alguns que afetam a qualidade do aquecimento da placa). No entanto, tais dificuldades não afetam o produto final que tem resultado satisfatório, conforme testes realizados por técnicos e especialistas da área.

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