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Abstract:
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O objetivo inicial do trabalho era desenvolver e implementar um controle supervisório temporizado na planta piloto do departamento. No entanto, o projeto foi redirecionado para o Laboratório de Inovação, a fim de atender à necessidade de uma estrutura de automação segura para a nova planta de energia térmica. O foco manteve-se no desenvolvimento de um sistema de controle supervisório para processos de energia, seguindo o plano de atividades previsto, que envolvia revisão bibliográfica, modelagem, síntese e validação do sistema. A planta de energia térmica do Laboratório de Inovação encontrava-se em fase de montagem e necessitava de um sistema capaz de assegurar a segurança operacional.
Essa planta é composta por boilers, painéis solares, motobombas, trocadores de calor e válvulas. Seu propósito é utilizar a irradiação solar para armazenar calor e disponibilizá-lo rapidamente aos trocadores, possibilitando um controle de temperatura eficiente. Durante a fase de modelagem dos autômatos, o escopo do trabalho foi ampliado para contribuir também com o projeto funcional da planta térmica, que apresentava alguns problemas conceituais. Essa participação resultou em um projeto atualizado, com a adoção de válvulas controladas analogicamente e equipadas com feedback de posição, que garantem melhor controle das misturas em diferentes temperaturas. Além disso, foram incluídos três boilers e três trocadores de calor interligados, permitindo combinações entre todos os equipamentos e oferecendo maior flexibilidade para estudos diversos.
A modelagem foi realizada em uma versão simplificada da planta, utilizando autômatos para representar equipamentos, modos de operação e restrições físicas. O supervisório foi sintetizado de forma a restringir comportamentos inadequados e impedir sequências de comandos que pudessem comprometer a segurança e a integridade dos equipamentos. Os autômatos da planta e do supervisor foram validados por meio de simulações no software Supremica, uma vez que a validação na planta física não era viável no período.
A pesquisa cumpriu as etapas de revisão, modelagem e síntese previstas no plano de atividades, porém a validação em planta foi substituída pela validação em simulação devido ao atraso na construção da planta física. Os resultados também incluem contribuições no desenvolvimento da arquitetura de automação do laboratório com base na norma ISA-95, organizando os componentes em níveis hierárquicos de uma pirâmide de automação, além da elaboração do projeto elétrico, tornando o período de iniciação científica muito produtivo, pois, além de seguir o plano de pesquisa, possibilitou a colaboração direta no projeto de engenharia e na organização da automação do laboratório. |
