Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T22:24:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 107983.pdf: 22604629 bytes, checksum: 054812a73d5725c2de040bcc2b66fefe (MD5) Previous issue date: 1997 / A evolução dos equipamentos das indústrias químicas e as restrições impostas pelos órgãos ambientais têm produzido processos industriais altamente complexos. A modelagem matemática de tais processos, baseada nos princípios de conservação, tem se tornado bastante complicada, obtendo-se, na maioria das vezes, um sistema de equações diferenciais parciais não lineares. Recentemente, técnicas de modelagem matemática não fenomenológicas, como redes neurais artificiais, tem sido adotadas. Neste trabalho, foi implementado um controlador preditivo, cuja ação é calculada através da minimização de um critério de desempenho quadrático e o modelo interno de predição é representado por uma rede neural. A utilização de um sistema especialista, onde dois conjuntos de pesos determinam etapas do processo permite acompanhar as principais alterações dinâmicas do sistema. Para testar experimentalmente o controlador proposto, duas operações bastante comuns na engenharia química foram utilizadas, os controles de nível de um tanque e de temperatura de um trocador de calor. No controle de nível foi utilizado um tanque cônico em que há uma grande variação da constante de tempo do sistema em função do nível no interior do tanque. No caso do trocador de calor, em função do sistema de aquecimento disponível, tem-se dinâmicas bastante diferentes nas etapas de aquecimento e resfriamento. Os resultados obtidos mostraram que o desempenho do controlador com sistema especialista foi superior ao mesmo controlador sem sistema especialista e bem melhor que o controlador clássico PI, tanto para mudanças no set point como para perturbações carga.

Orientador: Edevar Luvizotto Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-22T20:58:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ghidetti_AriltonJose_M.pdf: 3270647 bytes, checksum: d5b718b43ee9a69efab843d850099b49 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho apresenta uma avaliação do emprego do Método das Vazões Mínimas Noturnas quando aplicado a um Setor de Abastecimento utilizando bombeamento direto com variação de rotação. O método de simples concepção é empregado na obtenção das informações para a elaboração de um diagnóstico de perdas de água em sistemas de abastecimento. No caso apresentado nesse trabalho o método foi aperfeiçoado possibilitando sua aplicação prática à realidade do setor investigado. Os resultados obtidos permitiram concluir que o método, após o aperfeiçoamento proposto é adequado se utilizarmos como diretriz a comparação e verificação dos resultados obtidos durante a pesquisa com o valor de perdas totais obtidos via balanço hídrico de todo o Município de Itapetininga, podendo inclusive ser utilizado em outros setores que empregam bombeamento com rotação variável, uma tendência observável nos grandes sistemas de abastecimento e, certamente para os quais o método da vazão mínima noturna pode proporcionar um efetivo suporte nas investigações de perdas / Abstract: This paper presents a review of the use of Method of Minimum Flows Night when applied to a Sector Supply using direct pumping with variable speed. The simple design method is employed to obtain the information for making a diagnosis of loss of water supply systems. In the case presented in this work the method was perfected allowing its practical application to the reality of the sector investigated. The results showed that the method after the improvement proposed is appropriate if we use as a guideline the comparison and verification of results obtained during the survey of the value of total losses obtained via water balance of the entire city of Itapetininga, and may even be used in other industries that employ variable speed pumping, a trend observable in large supply system sand certainly for which the minimum night flow method can provide an effective support in investigations of losses / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orentador: João Mauricio Rosario / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:48:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_CarlosRaimundoErig_D.pdf: 2265514 bytes, checksum: fd1d47929d36db3e957f661d51ad7b46 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Pablo Siqueira Meirelles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T18:38:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alvarez-Jacobo_JustoEmilio_M.pdf: 7357916 bytes, checksum: 36471c499450bbadf2fb1a62630efad2 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho apresenta o projeto, implementação e construção do robô autônomo móvel RAM-I, o qual tem autonomia energética e de controle. A locomoção é feita através de motores de passo, controlados pelo módulo Controlador dos Motores, baseados no microcontrolador PIC 16F84. O módulo Principal recebe os sinais dos sensores externos e os processa conforme a estratégia de controle implementada. Esta é baseada na Arquitetura Subsumption, tomando as decisões que serão enviadas pela interface para o módulo Controlador dos Motores, sem necessidade de intervenção externa. A alimentação é feita por meio de baterias embarcadas. Será apresentado o projeto do Sistema, descrição das partes, implementação da estratégia de controle, modelagem do robô e por ultimo os resultados experimentais obtidos com o protótipo construído em laboratório / Abstract: This work presents the design, implementation and construction of a mobile autonomous robot RAM-I, which has autonomous energy supply and control. The locomotion is done through stepper motors, controlled by the module Controller of the Motors based on microcontroller PIC16F84. The Main module, also based in the PIC, receives the inputs signals from external sensors and processes according with the control strategy implemented, based on the Architecture of Subsumption, taking decisions that will be sent to the interface for the Motor Controller, without the necessity of external intervention. The power will be supplied by internal batteries. It will be presented the design of the system, description of the parts, implementation of the control strategy and modeling, as well as the experimental results obtained with the prototype constructed in the laboratory / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Devido às necessidades do mundo moderno, os sistemas de automação têm aumentado sua complexidade, fazendo com que sejam desenvolvidas ferramentas de engenharia cada vez mais poderosas para modelá-los e analisá-los. Em sistemas de automação industrial, os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) têm sido amplamente empregados. Os CLPs são geralmente programados por meio da linguagem de programação Ladder, uma das cinco linguagens definidas pela IEC 61131-3. Entretanto, apesar da linguagem de programação Ladder ser flexível e de fácil aprendizado por parte dos usuários, ela apresenta limitações quanto à: detecção de erros no algoritmo de controle do sistema de automação; torna as modificações muito trabalhosas e não possibilita a simulação, análise de performance e análise operacional do sistema. Este trabalho de pesquisa apresenta o desenvolvimento e os testes da metodologia denominada MARPASI - Metodologia de Aplicação das Redes de Petri em Automação de Sistemas Industriais. Como o desenvolvimento da MARPASI foi efetuado baseado na teoria de Redes de Petri, este trabalho também apresenta uma revisão bibliográfica sobre o tema de aplicação de Redes de Petri para a programação de CLP. A MARPASI possibilita analisar um sistema de automação por meio das Redes de Petri e na geração da linguagem de programação Ladder. Portanto, o emprego da MARPASI contribui para a otimização do processo de engenharia de automação e também para a programação mais eficiente de CLPs. / Due to the needs of the modern world, the systems of automation have increased their complexity, forcing the development of ever more powerful engineering tolls to shape and analyse them. In systems of industrial automation, the Programmable Logic Controllers (PLCs), have been widely applies. The PLCs are generally programmed through the use of the Ladder programming language, one of the five languages defined by the IEC 61131-3. Unfortunately, while the Ladder programming language is flexible, and easily learned by its users, it evinces limitations concerning: error detection in the control algorithm of the automation system: makes modifications very laborious and does not allow any simulation, performance analysis and operational systems analysis. This study presents the development and tests of the methodology denominated as MARPASI - Methodology of the application of Petri Net in the automation of industrial systems. Since the development of MARPASI was made based on Petri Net Theory, this study also presents a bibliographic review about the theme of the application of Petri Net for the programming of PLC. MARPASI makes it possible to analyse a system of automation through Petri Net and in the generation of the Ladder programming language. Because of these, the utilization of MARPASI contributes for capacities, the optimization of automation engineering processes, and also for a more efficient programming of the PLCs.

Este trabalho traça um panorama dos PLCs e tecnologias associadas em momentos anteriores e posteriores à publicação da norma IEC61131-3 e discute aspectos relativos à sua adoção. A aplicação deste norma pode trazer ganhos de produtividade no projeto e implementação de sistemas de automação industrial. Esta dissertação apresenta o caso do "Projeto de modernização dos navios-varredores da Marinha do Brasil" no qual alguns dos conceitos desta norma foram utilizados com sucesso. Ferramentas e metodologias desenvolvidas para adequar o PLC existente a alguns requisitos da norma são descritas ao longo da dissertação. A operação do novo sistema de varredura pode ser verificada através dos resultados experimentais apresentados. / This work presents an overview of the PLC and associated technologies before and after the publication of the IEC61131-3 standard. Some aspects concerning the adoption of this standard are also discussed. The application of this standard can increase productivity in the design and implementation of industrial automation systems. Some concepts of this standard were applied, succesfully, to the modernization of the Brazilian Navy mine-sweepers. Tools and methods that were required in order to adapt the existing PLC to the IEC standard are described. The operation of the newly developed system can be verified by experimental results.

Este trabalho visa o desenvolvimento de uma metodologia para a re-identificação do modelo usado em controladores preditivos (MPC) desenvolvidos em uma estrutura em duas camadas: uma camada estática que calcula os targets para as variáveis manipuladas e uma dinâmica que implementa os targets para as entradas. Espera-se que esse procedimento de reidenticação seja acionado sempre que for observada uma significativa degradação do modelo de controle do processo. Neste trabalho assume-se que a re-identicação do modelo deve ser realizada em malha fechada. No método aqui proposto, admite-se que o código fonte do programa do controlador preditivo não está disponível, e conseqüentemente, o método proposto não deve requerer qualquer modificação no código fonte. No método aqui proposto, o sinal de excitação é introduzido através dos coeficientes da função objetivo da camada estática que calcula os targets para as entradas. O método proposto é testado por simulação em dois processos diferentes. O primeiro processo é uma coluna de destilação para a qual estão disponíveis vários modelos lineares obtidos em diferentes condições operacionais. O segundo processo aqui estudado é um reator químico não linear que deve ser representado localmente por um modelo linear. / This work aims at the development of a methodology to the re-identification of the model to be used in a MPC, which is developed in a two layers structure: a target calculation layer and a dynamic layer where the targets to the inputs are implemented. It is expected that the reidentification procedure should be started whenever it is observed a significant degradation of the process model. Here, it is assumed that the model re-identification is to be performed in closed-loop. In the method proposed here, it is assumed that the source code of the MPC controller is not available, and consequently, the proposed method should not require any modification the source code. In the method proposed here, the excitation signal is introduced through the coefficients of the objective function of the target calculation layer. The proposed method is tested by simulation in two different processes. The first one is a distillation column where several linear models obtained at different operating conditions are available. The second process studied here is a nonlinear chemical reactor that is locally represented by a linear model.

Orientador: Odivaldo José Seraphim / Banca: Ivo Reis Fontes / Banca: José Ângelo Cagnon / Banca: João Alberto Borges de Araújo / Banca: Frederico Guilherme de Paula Ferreira Ielo / Resumo: A utilização de sistemas energéticos alternativos, nos dias atuais, é uma necessidade de caráter urgente devido aos problemas que o planeta vem enfrentando como o aquecimento global, efeito estufa e a perda da camada de ozônio. A limitação das fontes de energias convencionais é outro problema que terá de ser equacionado para o futuro da humanidade; deve-se considerar que as pessoas estão habitando, cada vez mais, locais afastados e desprovidos de infra-estrutura energética. Aplicando-se tecnologias como as de automação e controle podemos solucionar esse problema; portanto, o trabalho visou a aplicação de um equipamento de uso industrial, o Controlador Lógico Programável, em sistemas de energia renováveis, notadamente o sistema de geração eólica e a geração fotovoltaica, usados para bombeamento de água, objetivando-se um controle automático e mais eficiente nos locais onde haja disponibilidade simultânea dessas fontes, baseados em critério de prioridade pré-estabelecido. Fez-se, também, uma avaliação do potencial hidráulico e energético dos sistemas de energia fotovoltaico e eólico utilizados no sistema automático de bombeamento de água no local de realização do experimento para as condições físicas pré-estabelecidas. Os resultados mostraram que o sistema de controle utilizando o CLP é viável, possui confiabilidade e o programa desenvolvido em linguagem Ladder pode ser adaptado para a utilização com várias fontes de energia disponíveis em um determinado local. 2 O sistema fotovoltaico de bombeamento direto, que utilizou um painel solar policristalino de 70 Watts ligado a uma bomba Shurflo 8000, mostrou-se eficiente com vazões significativas em quase todos os meses. O sistema eólico de bombeamento indireto, utilizando um mini aerogerador de 400 Watts alimentando uma bateria ligada à bomba Shurflo, não demonstrou capacidade energética suficiente para utilização nesse tipo específico de aplicação. / Abstract: The use of alternative energy systems in the current days is an urgent necessity due to the problems that the planet is facing as the heating and loss of ozone layer. The scarcity of conventional energy is another problem that must be solved for the future of humanity. It must be considered that the people are inhabiting places moved away not always with available energy. The application of technologies as automation and control can help us to solve this problem. Therefore, this work aimed at apply an equipment of industrial usage, the Programmable Logical Controller, PLC, in alternative energies systems, as eolic generation and fotovoltaic generation used for water pumping, aiming the automatic control and the efficiency in the places where it has simultaneous availability of these sources, based in criterion of priority that previously established itself between them. It was made a hydraulic and energetic evaluation of the energy system, eolic and fotovoltaic, used in the automatic control system of pumping, in the place of accomplishment of the experiment, according to previously established physical conditions. The results have shown that the control system using the PLC is practicable and has trustworthiness. The program developed can be adapted for the use with several power plants in a specific application place. The fotovoltaic system of pumping, using a polycrystalline of 70 Watts connected to a pump Shurflo 8000, showed to be efficient with significant flows in almost all the months. The eolic system of pumping, using an eolic generator of 400 Watts assembled in place of experiment, did not demonstrate energetic capacity for use in this specific type of application. / Doutor

Devido às necessidades do mundo moderno, os sistemas de automação têm aumentado sua complexidade, fazendo com que sejam desenvolvidas ferramentas de engenharia cada vez mais poderosas para modelá-los e analisá-los. Em sistemas de automação industrial, os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) têm sido amplamente empregados. Os CLPs são geralmente programados por meio da linguagem de programação Ladder, uma das cinco linguagens definidas pela IEC 61131-3. Entretanto, apesar da linguagem de programação Ladder ser flexível e de fácil aprendizado por parte dos usuários, ela apresenta limitações quanto à: detecção de erros no algoritmo de controle do sistema de automação; torna as modificações muito trabalhosas e não possibilita a simulação, análise de performance e análise operacional do sistema. Este trabalho de pesquisa apresenta o desenvolvimento e os testes da metodologia denominada MARPASI - Metodologia de Aplicação das Redes de Petri em Automação de Sistemas Industriais. Como o desenvolvimento da MARPASI foi efetuado baseado na teoria de Redes de Petri, este trabalho também apresenta uma revisão bibliográfica sobre o tema de aplicação de Redes de Petri para a programação de CLP. A MARPASI possibilita analisar um sistema de automação por meio das Redes de Petri e na geração da linguagem de programação Ladder. Portanto, o emprego da MARPASI contribui para a otimização do processo de engenharia de automação e também para a programação mais eficiente de CLPs. / Due to the needs of the modern world, the systems of automation have increased their complexity, forcing the development of ever more powerful engineering tolls to shape and analyse them. In systems of industrial automation, the Programmable Logic Controllers (PLCs), have been widely applies. The PLCs are generally programmed through the use of the Ladder programming language, one of the five languages defined by the IEC 61131-3. Unfortunately, while the Ladder programming language is flexible, and easily learned by its users, it evinces limitations concerning: error detection in the control algorithm of the automation system: makes modifications very laborious and does not allow any simulation, performance analysis and operational systems analysis. This study presents the development and tests of the methodology denominated as MARPASI - Methodology of the application of Petri Net in the automation of industrial systems. Since the development of MARPASI was made based on Petri Net Theory, this study also presents a bibliographic review about the theme of the application of Petri Net for the programming of PLC. MARPASI makes it possible to analyse a system of automation through Petri Net and in the generation of the Ladder programming language. Because of these, the utilization of MARPASI contributes for capacities, the optimization of automation engineering processes, and also for a more efficient programming of the PLCs.

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-04T18:12:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstrategiaBaseadaRede.pdf: 1767567 bytes, checksum: 6f2f570c9810187dc2b986a3d4b60544 (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2017-10-10T17:04:48Z (GMT) / Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-11T16:31:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstrategiaBaseadaRede.pdf: 1767567 bytes, checksum: 6f2f570c9810187dc2b986a3d4b60544 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-10-16T13:12:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstrategiaBaseadaRede.pdf: 1767567 bytes, checksum: 6f2f570c9810187dc2b986a3d4b60544 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-16T13:12:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstrategiaBaseadaRede.pdf: 1767567 bytes, checksum: 6f2f570c9810187dc2b986a3d4b60544 (MD5) Previous issue date: 2008-03-03 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo geral desta dissertação foi aprimorar o Separador Lógico Programável (SLP), desenvolvido em Silva (2006), utilizando a técnica de inteligência computacional de Redes Neurais de Base Radial , podendo este SLP ser integrado a um sistema de automação de poços de petróleo. Este programa objetiva o acompanhamento em tempo real das vazões de óleo, gás e água dos poços, bem como a predição da vazão em vasos separadores de um sistema de escoamento da produção de campos petrolíferos, neste caso o do Leste de Urucu – LUC, operacionalizado a partir da Base de Operações Geólogo Pedro de Moura, na Unidade de Negócios da Bacia do Solimões (UNBSOL) da Petrobras, município de COARI, estado do Amazonas. Desta forma, esta dissertação consistiu na realização de uma modelagem Neural para estimar a relação entre as variáveis de superfície de cabeça de poço e as vazões multifásicas dos vasos separadores de teste, no campo petrolífero de LUC no estado do Amazonas. Esta relação é obtida, na prática, quando cada poço produtor é alinhado a um separador de teste para medição da produção. Os dados, obtidos quando o poço está alinhado a um separador de teste, são utilizados para treinamento de uma Rede Neural de Base Radial (RBF). Após o treinamento, a RBF reconhece padrões das variáveis de cabeça de poço (entrada da RBF) e das vazões das fases no separador (saída da RBF). O treinamento é efetuado através de um método de aprendizado híbrido, onde padrões obtidos durante os testes de produção realizados no passado são utilizados para adaptar os parâmetros da rede RBF. Os resultados obtidos nos testes mostram que a rede RBF consegue predizer os resultados dentro da um faixa de tolerância aceitável. / This work consists of a Neural Network for modeling the relationship between the well head surface variables and the multiphase flows of the test separator vessels in the East Urucu Field (LUC). In practice, this relationship is obtained when each producing unit is aligned to a test separator for production estimation. Data were obtained when the well is aligned to a test separator. Those data are used for training a Neural Network of Radial Basis Function (NN - RBF). The goal is to make the NN - RBF to recognize the patterns of the wel l head variables (input RBF) and the phases flow in the separator (out RBF), through using, as the training set, the patterns obtained during the production test previously executed.