Orientador: Rubens Maciel Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T03:14:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gonzaga_JoaoCarlosBastos_D.pdf: 2770183 bytes, checksum: 0e70ae7f96abb82812d9755700475caa (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho são apresentados três estudos distintos de aplicação de Plantwide Control. A primeira aplicação trata-se de um controle antecipativo (feedforward) para controlar os níveis dos reatores na etapa de polimerização, a fim de reduzir suas variabilidades e, consequentemente, a produção de refugo, sendo que, em uma planta de Politereftalato de Etileno (PET), a variação de nível dos polimerizadores interfere na viscosidade e está diretamente relacionada com a capacidade e com a qualidade de produção. A segunda aplicação mostra como desenvolver e utilizar um modelo computacional da planta de PET para possibilitar que alterações de parâmetros de processo, como temperatura e pressão, possam ser feitas sem que haja a necessidade de testes na planta real, uma vez que a existência de um modelo computacional que tenha o mesmo comportamento qualitativo da planta real permite que o efeito de perturbações e outros tipos de alterações na condição do processo sejam avaliados. A terceira aplicação trata-se da implantação de um sensor virtual (soft-sensor), utilizando redes neurais artificiais (RNA) para atuar como um medidor redundante da viscosidade, podendo substituir o sensor físico no caso deste vir a falhar. Estes estudos têm em comum a apresentação de procedimentos para controle do processo de produção de PET, que por possuir muitas particularidades, torna-se um assunto complexo, sendo um desafio modelar e controlar cada única unidade de produção / Abstract: In this work are presented three separate studies of application of Plantwide Control. The first application is a feedforward control to control the levels of reactors in polymerization step, in order to reduce their variability and, consequently, the production of waste, because, in a plant of PET, the variance of level of polymerizing interferes in viscosity and is directly related to the capacity and quality of production. The second application shows how to develop and use a computational model of a PET plant to enable changes to process parameters such as temperature and pressure, without the need of tests in actual plant, once the existence of a computational model has the same qualitative behavior of actual plant, and it allows the effect of disturbance and other types of changes in the condition of the process to be evaluated. The third application is the implantation of a virtual sensor (soft-sensor), using RNA, to act as a redundant viscosity meter that, in the case of possible failures, has as main function to detect physical sensor failures and replace it in the control system monitoring. Generally, the three studies have in common the presentation of procedures to control the production process of polyester. Process control for the production of polymers presents many particularities and, therefore, becomes a complex matter, being a challenge to model and to control every single production unit / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Osvaldir Pereira Taranto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T03:26:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Butzge_JoseJunior_M.pdf: 8667182 bytes, checksum: 5a5c900220efaa8c05f446d1c6942d84 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A técnica do leito de jorro têm sido utilizada em diversos processos industriais e com maior ênfase nos setores químico, alimentício e farmacêutico, visto que apresenta como principais vantagens excelentes taxas de transferência de calor e massa. Contudo, tais características estão diretamente condicionadas à manutenção do regime de jorro estável, sendo, portanto, um ponto crítico de controle e objetivo operacional que deve ser satisfeito. Em geral, as condições operacionais executadas durante a secagem de pastas em leito de jorro produzem uma atmosfera interna com elevado conteúdo de umidade devido à aspersão de líquidos, promovendo notória dificuldade de operação e manutenção do regime fluidodinâmico desejado neste tipo de processo. Uma forma de superar os problemas efetivos associados à dificuldade de manutenção do regime de jorro estável é através da engenharia de controle e automação de processos. Dentro deste contexto e objetivando a manutenção do regime dinâmico estável durante o processo de umedecimento de inertes em leito de jorro, utilizou-se a metodologia de análise espectral dos sinais de flutuação de queda de pressão no leito para estudar o comportamento dos regimes fluidodinâmicos e implementar uma estratégia de monitoramento e controle do processo. Como partículas inertes foram utilizadas microesferas de vidro, enquanto o umedecimento do leito foi por meio de água destilada. Ensaios em leito seco em malha aberta permitiram identificar os regimes de jorro estável, jorro interno, leito fixo e o instante de transição entre os regimes a partir das variáveis monitoradas, frequência e amplitude espectral dominante e desvio padrão da flutuação de pressão. A frequência dominante demonstrou ser a variável mais adequada para monitorar e controlar o processo. Ensaios em leito úmido em malha aberta tiveram o intuito de avaliar o comportamento da frequência dominante durante condições de instabilidade e definir o setpoint range do controlador para o regime de jorro estável (7,8 a 8,4 Hz). A última etapa deste trabalho consistiu na implementação das malhas de controle. A utilização de controladores PI e PID permitiu desenvolver diferentes malhas de controle atuantes na vazão de ar de jorro e na vazão de atomização (variáveis manipuladas) a partir de uma única variável controlada (frequência espectral dominante). Os resultados demonstram que o regime dinâmico de jorro estável pode ser monitorado através da análise espectral dos sinais de flutuação de pressão, e controlado utilizando simplesmente controladores convencionais PID. A metodologia utilizada neste trabalho demonstra grande potencial de aplicação em processos de secagem de pastas reais, uma vez que a análise espectral das flutuações de pressão é baseada em medições simples, versáteis, robustas, em tempo real e de forma não intrusiva ao processo, enquanto que os controladores convencionais (PID) são de fácil aplicação e conseguiram neste trabalho, dentro das faixas estudadas, controlar o regime de jorro estável evitando instabilidades fluidodinâmicas / Abstract: The spouted bed dryers have been widely used in many industrial processes, especially in chemical, food and pharmaceutical industries, since its main advantages are high rates of heat and mass transfer. However, such characteristics are related on the maintenance of stable spout regime, therefore, beyond a critical control point and an operational objective that must be done. Usually, the moisture content during the drying of pastes in spouted bed is high due to the liquid atomization. Thus, the operational and maintenance of the desired fluid dynamic regime in this process is difficult. One way to overcome these problems is through the control engineering and process automation. In this context, and aiming to maintain the dynamic regime stable during the wetting in the spouted bed, we used the method of spectral analysis of pressure fluctuation signals for studying the behavior of fluid dynamic regimes and implement a strategy monitoring and control process. Glass beads were used as inert particles and distilled water was the atomize liquid. The open loop experiments in a dry bed allowed the identification of stable spout, internal spout and fixed bed and the moment of transition between the regimes from the monitored variables, dominant frequency, amplitude and standard deviation of pressure fluctuation. The dominant frequency was the most appropriate variable to monitor and control the process. The open loop experiments in a wet bed allowed to evaluate the behavior of the dominant frequency during unstable conditions and set the controller setpoint range for the system of stable spout (7.8 and 8.4 Hz). The last stage of this work consisted in the implementation of control loops, tuning controllers and closed loop tests. The use of PID controllers allowed the development of different control loops operating in the air flow rate and flow of pulp to be dried (manipulated variables) from a single controlled variable (spectral dominant frequency), demonstrating that stable dynamic regime can as well as monitored by spectral analysis of the pressure fluctuation signal to be maintained and controlled through the use of conventional controllers. The methodology used in this study demonstrates good potential for application for drying real slurries, because spectral fluctuations of the pressure measurement is based on simple, versatile, non-intrusive and with a real time, while conventional controllers (PID) are easy to apply and, in this work, controlled the stable spout regime in the range studied, avoiding fluid dynamics instabilities / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: André Franceschi de Angelis, Laura Letícia Ramos Rifo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T08:56:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Spagnol_RenataLussier_M.pdf: 2580788 bytes, checksum: a72f66f9e14fea6b229299437558a1ed (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A sociedade atual é dependente das Redes de Computadores para seu cotidiano e, portanto, mantê-las em boas condições de operação é essencial. Reagir aos problemas é uma estratégia que implica em degradação ou interrupção da rede e incorre geralmente em altos custos. é preferível detectar antecipadamente os problemas e corrigi-los proativamente, o que implica no uso de técnicas preditivas para controle, tais como os métodos estatísticos. Este trabalho determinou a possibilidade de se avaliar a rede com um menor número de variáveis em relação a um modelo existente e apontou maneiras de aprimorar a qualidade do monitoramento com uso técnicas estatísticas mais recentes e menos usuais. Os experimentos realizados consistiram-se na análise de traços de uma rede real previamente armazenados em bases de dados, sobre os quais foram aplicados cálculos de coeficiente de correlação linear para redução de variáveis. Ajustou-se um modelo para a rede com métodos de análises de Séries Temporais e foram testadas as cartas de Soma Acumulativa (CUSUM) e de Média Móvel Exponencialmente Ponderada (MMEP) em substituição às de média e amplitude. Obteve-se uma redução inicial de 23 para 4 na quantidade de variáveis a monitorar estatisticamente, com possibilidade de se chegar a uma única medida, simplificando os processos de controle da rede. Foi possível ajustar um Modelo Autoregressivo Integrado Média Móvel (ARIMA) para a rede e monitorá-la através de cartas CUSUM e MMEP, demonstrando-se a última mais adequada ao problema / Abstract: The nowadays society depends on computer networks for its daily activities and, therefore, it is essential to keep them in good operation conditions. React to the problems is a strategy that implies the network degradation or its interruption and increases maintenance costs. It is preferable the early detection of the problems and its proactive correction. This approach implies in the use of control prediction techniques, as stochastic methods. The present work has showed that the use of recent and less common statistics techniques can enhance the monitoring quality of the networks with fewer variables than a previous model. The linear correlation coefficient method was employed for the reduction of the number of variables over previously data base stored network traces. It was performed a model adjustment for the network using the temporal series method. The Cumulative Sum control chart (CUSUM) and the Exponentially Weighted Moving Average (EWMA) were used in replacement of common charts of average and range. It was obtained an initial reduction from 23 to 4 in the statistical monitored variables and it is possible to reach only one measure in some conditions, simplifying the network control process. It was possible to adjust an Autoregressive Integrated Moving Average (ARIMA) to the network and monitor it through CUSUM and EWMA. The last one was demonstrated to be the most suitable to the problem / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

Orientador: Rubens Maciel Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-02T03:22:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stremel_DilePontarolo_D.pdf: 8166802 bytes, checksum: 6acff867d6e48493e2e66cce42d9d5ac (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Comparado com o estudo de crescimento de populações de microorganismo, poucos avanços tem até então aparecido sobre o desenvolvimento de modelos estruturados para a formação de produtos. O objetivo do presente trabalho é o desenvolvimento de modelos estruturados alternativos a partir da adaptação de modelos estruturados de crescimento para o processo de fermentação etanólica realizado em um biorreator do tipo torre com células imobilizadas de alta produtividade. A metodologia do trabalho envolveu a adaptação de modelos estruturados de crescimento de Saccharomyces cerevisae, os quais incluem cinética complexa para as rotas metabólicas fermentativa e respiratória. Neste procedimento aplicou-se o método de Plackett e Burman, que possibilitou analisar um grande número de parâmetros e selecionar aqueles mais importantes. As equações diferenciais parciais descrevendo os fenômenos intraparticulares e ao longo do biorreator foram resolvidas utilizando o método de colocação ortogonal e o sistema de equações diferenciais ordinárias resultante foi integrado com respeito ao tempo pela "subrotina lsodaroo. Comparou-se os resultados simulados com dados experimentais, possibilitando escolher a cinética estruturada mais adequada. Técnicas de redução foram aplicadas na direção radial particular e o modelo reduzido foi simulado sob perturbações em malha aberta para definições dos pontos de controle e variáveis manipuladas. Devido à dinâmica ser lenta, foi necessário estabelecer através de planejamento experimental, uma relação entre a variável manipulada, a concentração de substrato de entrada e o objetivo de controle (modelo feedforward). O projeto do controlador envolveu, na forma SISO, os algoritmos do tipo clássico (PID), avançados do tipo preditivo (DMC) e preditivo adaptativo (STDMC) avaliados isolados e acoplados ao modelo feedforward obtido com procedimentos estatísticos. Em conclusão, considerar a célula como um único componente é insuficiente para descrever a dinâmica do metabolismo, principalmente em culturas que sofrem mudanças drásticas nas condições operacionais. Resultados mostraram que o modelo de Rotboll adaptado foi superior, principalmente quanto na representação da variável celular. Comparou-se os resultados obtidos com os modelos reduzidos para diferentes técnicas de redução, frente aos modelos bidimensionais(não reduzidos) e dados experimentais. A aplicação de diferentes técnicas de redução foi útil na obtenção de um modelo estruturado para aplicações em simulação e controle. O estudo de controle de processo mostrou que uma ação antecipada que relacione a variável manipulada e o set-point acoplada a algoritmos de controle feedback é a melhor forma de estabilizar o processo rapidamente / Abstract: Compared with growing studies of microorganism populations, few improvements on the development of structured models for product formation have appeared. The objective of the presenting work is the development of altemative dynamic structured models adapted from structured growth models for the ethanol production by fermentation accomplished on a high productivity tower bioreactor with immobilized cells. The methodology of the work involved structured models of Sacharomyces cerevisae growth that include complex kinetic for the respiratory and glicolitic metabolic pathways. In this procedure it was applyed the method of Plackett and Burman, possibiliting to analyze a large number of parameters and to identify those that may be more important. The partial differential equations describing the inside particle and the bioreactor lenght phenomena were solved by orthogonal collocation method and the resulting system of differential ordinary equations was integrated, in respect to time, through lsodar subroutine. The simulated results was compared with experimental data, possibiliting to choose the most appropriate structured kinetic. Reduction techniques were applied in the particle direction and the reduced model was simulated under disturbances in the inlet variables with open loop to define the control point and manipulated variable. Because the slow dynamic, it was necessary to establish through experimental planning, a relationship among the manipulated variable, entrance substrate concentration and the control objective (feedforward model). The controller design involved in a SISO form, the classic (PID), advanced predictive (DMC) and predictive adaptive (SIDMC) control algorithms evaluated isolated and coupled to the feedforward model obtained with statistical procedures. In conclusion, considering the cell as an only component, it is not enough to describe the metabolism dynamics mainly in cultures that suffer drastic changes in the operational conditions. Results showed that the Rotboll adapted was superior, mainly as in the representation of the cell behaviour. It was compared the results obtained with the reduced models for different reduction techniques front to the reduced ones and experimental data, verifying the possibility of using them without loosing information of the processo The application of reduction techniques was useful in obtaining an useful structured model for applications in simulation and control. The study of control showed that an early action relating the manipulated variable and the set-point coupled to control feedback algorithms is the best form of stabilizing quickly the processo / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T15:13:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dedini_Renato_M.pdf: 5268940 bytes, checksum: ba104683df70b4e79999e986e2dbc515 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O processo de retificação tem larga utilização na indústria automobilística, principalmente na usinagem de componentes de motores, que demandam por alta qualidade dimensional. Normalmente as máquinas de retificação são máquinas chave nas linhas de usinagem e, por representarem altos investimentos, em grande parte dos casos acabam se tomando o gargalo da linha, ou seja, a operação com maior tempo de ciclo. No caso específico deste trabalho estará sendo estudada uma operação de retificação de mancais de virabrequins de motores comerciais de 4 cilindros, cujo tempo de ciclo é um dos maiores da linha. A redução no tempo de ciclo desta operação será conseguida através da otimização das velocidades de avanço de corte e da operação de dressagem, sem prejuizo à qualidade final da peça. Os experimentos foram feitos em ambiente de produção e os valores de qualidade dimensional avaliados foram os erros de circularidade e rugosidade. Os resultados mostraram que a otimização do ciclo de retificação em ambiente produtivo pode trazer grandes vantagens com relação ao tempo de ciclo da operação e muitas vezes comconsequências na capacidade produtiva de toda a linha de usinagem, com investimento próximo de zero. Com relação à operação de dressagem, os resultados foram positivos quanto à possibilidade de otimizações, no que se refere aos passos de dressagem, tendo logicamente como limitador a rugosidade resultante na peça, pois não houve grande influência dos parâmetros de dressagem nos resultados de circularidade e diâmetro / Abstract: The grinding process is being largely used in the automobile industry, mainly in the machining of engine components, that require high dimensional quality. NormalIy the grinding machines are key machines in the machining lines and, due to represent high investments, in most of the cases they are the line botteneck, that means they are the operation with the highest cyc1e time. In the specific case of this study it wilI be studied a grinding operation performed in the main joumals of 4 cylinders engine crankshafts, whose cyc1e time is one of the highests in this line. The cyc1e time reduction in this operation wilI be achieved by the optimization of the cutting feed rates and the dressing operation, without damaging the final quality of the parto AlI tests were processed in production enviroment and the quality results evaluated were the out of roundess and roughness characteristics. The results showed that the optimization of the grinding cyc1e in industrial enviroment can bring great advantages regarding the operation cyc1e time and frequently with consequences in the production capacity of the whole line, with investments c1ose to zero. Regarding the dressing operation, the optimization possibilities had positive results, main1y regarding to the dressing feed and , of course, the roughness resulted in the part was the limit, because there was no great influence of the dressing parameters in the out of roundness results / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : Jose Ferreira de Carvalho / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:57:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Villela_JoseRoqueAlves_M.pdf: 644481 bytes, checksum: 7d9c3cd8c655e8f1a8f6a50613094958 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado / Gestão da Qualidade Total / Mestre Profissional em Engenharia Mecanica

Orientador: Jacques Wainer / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T04:10:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pacheco_CarolinaBertoldo_M.pdf: 474024 bytes, checksum: a74c72e2eb84cecc10831ba965692e2b (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Workflow é uma tecnologia que tem sido, crescentemente, adotada para coordenação de processos, principalmente, por empresas que necessitam de maior dinamismo em seus processos de negócio. O objetivo principal de sistemas de workflow é capturar a descrição formal dos processos de negócio e dar suporte a automação integral ou parcial destes processos. Assim como os processos de negócio de uma organização, as aplicações de workflow, com o passar do tempo, precisarão ser alteradas e adaptadas a diferentes ambientes, de forma a refletir novas realidades da empresa. Entende-se, portanto, que as soluções de workflow devem possuir ferramentas que facilitem a modificação e a reutilização de workflow existentes para a criação de novos sistemas de workflow. A necessidade de mudanças está diretamente relacionada à necessidade de reuso e de modificação. Ferramentas que facilitem e promovam estas operações através dos sistemas de workflow são mprescindíveis para agilizar e garantir maior qualidade aos sistemas desenvolvidos. Neste trabalho, faz-se uma análise da teoria existente quanto ao reuso e a modificação de sistemas de workflow e levanta as práticas adotadas por empresas para lidar com mudanças em seus processos de negócio / Abstract: Workflow is a technology whose use has been increasing to deal with process management, by organizations that need dynamism on their business processes. The main goal of workflow systems is to capture the formal definition of business processes and give support to the full or partial automation of these processes. Business processes as well as workflow applications may need to be modified and adapted to different environments, representing different requirements of the organization. Therefore, is expected that workflow solution present tools to support and facilitate the modification and the reuse of existing workflows to create new ones. The need of changing directly corresponds to reuse and modification needs. Tools aiming to facilitate those operations throw workflow systems are indispensable to decrease developing time and ensure quality for the workflow systems developed. This study makes an analysis of the theory related to workflow reuse and modifications at the literature and the existing practices adopted by organizations to deal with business processes changes / Mestrado / Engenharia de Software / Mestre Profissional em Computação

Orientador: Ademir Petenate / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T20:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rascop_SilvanaBorges_M.pdf: 3322702 bytes, checksum: e12f841b84d759a99603bf799e2fdf64 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo deste estudo foi aplicar a utilização o ¿Modelo de Melhoria¿, à gestão de controle em processo, visando a obtenção de qualidade no produto terminado e, posteriormente, implantá-lo em outras linhas de produção. O trabalho foi realizado no setor de revisão de produto final de uma indústria farmacêutica, na atividade de controle em processo. Utilizou-se o Modelo de Melhoria na determinação dos pontos críticos a serem trabalhados e as Normas de Amostragem por Atributos da ABNT para a determinação dos planos de amostragem. O estudo envolveu a avaliação de unidades do produto que já haviam passado pela revisão final e a determinação de itens com defeitos que não tinham sido separados pelo processo de revisão 100% caracterizando, assim, como falha de revisão. A reestruturação do Controle em Processo e o treinamento contínuo dos envolvidos propiciaram a diminuição do número de falhas ao longo do tempo, obtendo-se, com isto, melhoria de qualidade do produto terminado / Abstract: The objective of this study was to show that the use of the ¿Improvement Guide¿ methodology to obtain quality in products. The Improvement Guide Methodology was employed to determine the critical factors to be addressed and the ¿Sampling Rules¿ by attributes in acordance to ABNT (Brazilian Association of Technical Rules) was employed to determine the sampling plans. The study comprised the evaluation of samples that had already gone through the final revision process, thus bringing out defective items that had not been detected by the process, therefore being classified as 100% revision failure. By restructuring the process control and by creating an awareness of the employees envolved in the process, failures decreased through time and the problems were corrected, therefore leading toan improvement in the quality of the products / Mestrado / Gestão da Qualidade Total / Mestre Profissional em Engenharia Mecanica

Orientador: Flavio Vasconcelos da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T21:48:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_ReginaLuciadeAndradedos_M.pdf: 2611251 bytes, checksum: 3243445f76398670aa1390de96139a08 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Com o advento do sistema digital em rede (fieldbus) e a ampla divulgação das vantagens da utilização desta nova tecnologia aliada ao uso de instrumentos inteligentes, tornou-se inquestionável a melhora no desempenho e confiabilidade dos dados obtidos através deste sistema para o controle em novas plantas industriais ou em sistemas destinados à pesquisa tecnológica. Estratégias de controle clássicas, tais como o controle PID (proporcional ¿ integral ¿ derivativo), são largamente utilizadas no setor industrial devido à sua robustez e facilidade de implementação, embora limitações possam ser observadas quanto à adequação destes controladores às não-linearidades presentes nos sistemas reais. A utilização dos controladores adaptativos (baseados em parâmetros variáveis) permite tais adequações respeitando a dinâmica dos sistemas. Nas últimas décadas tem-se notado um significante aumento na aplicação da teoria de controladores avançados, entretanto, a sua utilização no setor produtivo ainda é incipiente. Apresenta-se, neste trabalho, uma automação híbrida alternativa para monitoramento, em tempo real, das variáveis de processo de um sistema para precipitação da enzima bromelina com supervisão, em tempo real, das condições do processo sob diferentes perturbações na carga, usando estratégia SISO em arquitetura de rede Fieldbus. Além disso, por se tratar de um bioprocesso, em batelada, as não linearidades e o aspecto essencialmente transiente da operação evidenciam a inevitável prioridade na aplicação dos controladores avançados, uma vez que os controladores convencionais possuem ação limitada neste tipo de sistema, garantindo a qualidade final da enzima obtida. Através dos resultados obtidos pôde-se comprovar a que ambos os controladores PID convencional e adaptativo tiveram um bom desempenho na manutenção da temperatura, porém houve um melhor desempenho com o PID adaptativo como foi observado pelos parâmetros de desempenho ITAE, overshoot e tempo de subida / Abstract: Fieldbus technology and intelligent sensors/actuators are increasingly being used in automated systems, opening up new possibilities for distributed control structures, mainly in new plants and research applications where is very important to have a flexible automation structure to different plant conditions with huge flow of information. Significant improvements have been seen in advanced controllers over the last years. However, linear PID controller is still applied extensively in industrial practice. The reason lies in its robustness and well-Known control design and implementation, although assumptions, simplifications, or lumping parameters are often made to build a mathematical model that may be far from the real situation. The behavior of most physical systems, especially bath systems, is nonlinear. Linear control may be effective for local operation, but is inadequate for controlling operations over a broad range. Adaptive controllers are nonlinear systems, which are commonly based on linear control theory. Despite many publications in the last decades illustrating advantages of adaptive controllers, this Kind of control is still not so common in industrial practice. One of reasons for the low incidence of application is relative difficulty to implement this controller. In this study, a comparative experimental design and tuning of conventional PID and adaptive PID controllers was developed for a pilot plant batch to precipitate of enzyme bromelain, using SISO strategy in fieldbus network architecture. The system was applied to the on line control of temperature of the extraction tank, involving a performance control analysis, under different load disturbances. From the results of this work, both controllers were considered suitable to control the temperature of the fedbatch tank. Nevertheless, the closed loop performance was improved under adaptive PID controller: the performance index ITAE, the overshoot and the rise time decreased. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Marcela Aparecida Guerreiro Machado de Freitas / Banca: Paloma Maria Silva Rocha Rizol / Banca: Fabricio Maciel Gomes / Resumo: Os gráficos de Shewhart há muito auxiliam na manutenção da estabilidade de diversos processos de produção. Um dos processos que mais intensamente dependem de ajustes finos e monitoramento são os processos de envase pois são executados em alta velocidade e contém muitos pontos críticos de controle. Este trabalho contempla a implantação dos gráficos de controle de Shewhart no processo de envase do equipamento de envase de líquidos do DPD da FEG-UNESP e as dificuldades inerentes ao ajuste e operação do equipamento desde a sua instalação. Testes foram executados com o intuito de gerar uma base de dados para verificar se causas especiais estão interferindo no processo, utilizando histograma, diagrama de Ishikawa de causa e efeito e ferramentas de verificação de normalidade dos dados como o teste de Shapiro-Wilk. Foi também verificado o número médio de amostras até o alarme falso NMA0, e simulados resultados que alteram a média do processo para verificar a sua eficiência. Os resultados mostram que mesmo com a ação inicial de causas especiais sobre o processo, estas foram corrigidas, e após ajustes o equipamento encontra-se em controle estatístico / Abstract: Shewhart control charts assist, since long time ago, in the maintenance of stability in many production processes. One of the most intense processes that are dependent on fine adjustments and monitoring are the filling process due to its high speed and lots of critical control points. This work covers the implementation of Shewhart control charts on the equipment of liquid filling process of DPD of FEG-UNESP and the inherent difficulties of adjustment and operation of this equipment since its installation. Trials were performed with intention to generate a database to verify if special causes are interfering in the process, using histogram, Ishikawa diagram of cause and effect and tools for data normality verification as the Shapiro-Wilk test. The Average Run Length, ARL0, was verified and simulated results were used to check the eficiency. The results indicate that even with the initial action of special causes on the process, they were fixed, and after adjustments the equipment is under statistical control / Mestre