É desejado reduzir a concentração de CO2 no gás de combustão de uma caldeira a carvão, de maneira a reduzir a emissão de gases de efeito estufa. O gás de combustão efluente é mandado para um absorvedor a amônia, onde a maioria do CO2 é absorvido numa solução líquida de amônia como mostrado na figura abaixo. Um sistema de controle de alimentação será usado para controlar concentração de CO2 na corrente de gás de combustão que deixa o absorvedor () que não é possível ser medida. A vazão de entrada da solução de amônia que entra no absorvedor () pode ser manipulada através de uma válvula de controle. A entrada de gás de combustão () é uma variável distúrbio medida.
Desenhe um diagrama de blocos do sistema de controle feedforward.
Passo 1
Primeiramente, para que a gente possa visualizar melhor o processo e entender melhor o que está acontecendo, vamos desenhar o diagrama de blocos para o processo sem o sistema de controle:
A saída do processo, é resultado da soma dos efeitos que a vazão de entrada de gás e de amônia tem no processo. Sendo assim, o bloco representa o efeito da vazão de amônia sobre a variável controlada, enquanto o bloco indica o efeito da vazão de gás sobre a variável controlada.
Como no enunciado é dito que a vazão de amônia pode ser manipulada e a vazão de gás pode ser mediada, nós chamaremos aqui de variável manipulada e de variável distúrbio.
Passo 2
Vamos agora implementar o nosso sistema de controle de alimentação.
Nesse tipo de sistema de controle, devemos medir uma variável distúrbio de maneira a prever como essa variável afetará a variável controlada e então manipular uma entrada do processo para compensar possíveis variaçãoes na variável distúrbio.
Vamos colocar isso no nosso diagrama de blocos:
Sendo assim, a variável de distúrbio, , é medida por um sensor transmissor, , que envia a informação para um controlador-feedforward, , que envia um sinal de controle para a válvula que executa o controle manipulando a variável manipulada .
Sendo assim, o controle feedforwrad é concretizado medindo-se a variável distúrbio, que aqui é a vazão de gás que entra no absorvedor, e manipulando uma outra entrada do sistema, que nesse caso é a vazão de amônia que entra nesse absorvedor. Sendo assim, é esperado que a variável controlada, que é a concentrazão de CO2 na saída do absorvedor se mantenha quase sempre perto do seu ponto fixo devido à ação preditória do sistema de controle.
Resposta
