SIMULAÇÃO DO CONTROLE DE UMA COLUNA DE DESTILAÇÃO DESCONTÍNUA UTILIZANDO O SCILAB

Abstract

Controlar um processo significa manter as variáveis de interesse operando em valores pré-estabelecidos por meio de um controlador. O ajuste desses controladores é comumente realizado através da simulação computacional, a qual fundamenta-se na utilização de um software. A utilização de softwares para a realização de simulações é uma tendência que pode ser observada atualmente tanto na área industrial, quanto na área acadêmica. O Scilab é um exemplo de software livre desenvolvido para o uso acadêmico, o qual apresenta uma excelente capacidade lógica de programação. Neste trabalho é usado o utilitário Xcos, do Scilab, na análise da estabilidade de um sistema de controle em malha aberta (sem controlador) e em malha fechada (com controlador P, PI e PID) de uma coluna de destilação descontínua real. Os dados referentes a essa coluna de destilação foram obtidos de uma dissertação de mestrado da UFSM. O sistema de controle em malha aberta foi avaliado com base no conceito dos polos de uma função de transferência, enquanto que o sistema de controle em malha fechada foi avaliado por meio do método de Routh e da substituição direta. Os controladores P, PI e PID foram ajustados através do método de Ziegler e Nichols. Uma análise gráfica do comportamento da temperatura do pré-condensador em função da vazão de vapor, da vazão de água e da razão de refluxo da coluna de destilação permitiu concluir que o controlador PI foi capaz de estabilizar a temperatura do pré-condensador no valor desejado de 351,5993 K em pouco tempo. Além disso, foi possível eliminar o offset