Comparação de métodos de compensação de agarramento em válvulas de controle

Abstract

De forma a otimizar processos e manter o controle sobre cada etapa da cadeia de produção, a indústria emprega grande quantidade de válvulas de controle. O seu uso está ligado diretamente ao controle de praticamente todas as etapas do processo, desde controle de qualidade até controle de emissão de efluentes. Assim, oscilações no processo que causem perda de desempenho no controle podem causar grandes prejuízos. Uma das causas mais comuns de perda de desempenho é o agarramento, ou a presença de atrito estático nos atuadores das válvulas. O presente trabalho comparou sistematicamente quatro métodos para compensação de agarramento. Foram eles: Knocker, Reforço Constante, Dois Movimentos e Dois Movimentos Modificados. Foram feitas, utilizando-se plantas de primeira e segunda ordens e sistemas integradores, simulações onde se calculou dois parâmetros: a diminuição do erro integral quadrático da variável de processo (PV) e a diminuição do desvio padrão do curso do atuador da válvula (MV). Foram variados os valores do agarramento e os parâmetros dos métodos, obtendo os resultados com o menor erro e os resultados médios. Entre os quatro métodos, aquele que mostrou melhor desempenho (alcançando rapidamente o setpoint, diminuindo o erro da PV e a variabilidade da MV) foi o Método dos Dois Movimentos Modificado. Em comparação com o método dos Dois Movimentos, o primeiro alcançou velocidades maiores. Os métodos Knocker e Reforço Constante, mesmo diminuindo significativamente o erro em vários dos casos, aumentaram (de uma maneira geral) significativamente a variabilidade da MV, a freqüência da oscilação e possivelmente o desgaste da válvula. Neste trabalho, foi proposta uma modificação para o método dos Dois Movimentos e outra para o Dois Movimentos Modificados, para as suas utilizações em mudanças de setpoint em sistemas integradores. Os métodos propostos alcançaram resultados satisfatórios.