Kontrollutfordringer med sentralisert beslutningsmyndighet

No ítem 8.2, foi mencionada a existência de mecanismos para auxiliar o processo de identificação do comportamento dinâmico da planta. Tal mecanismo envolvia abrir algumas das malhas de controle e aplicar um sinal do tipo PRBS (Pseudo Random Binary Sequence) (LJUNG,1999). A Fig. 9.11 resulta do processo de identificação dos parâmetros do circuito de campo do gerador de varredura (o gerador elétrico à direita na Fig. 9.9). Os sinais mostrados na Fig. 9.11 são a entrada da planta a identificar (tensão no enrolamento de campo do gerador de varredura designada no gráfico como Input) e a sua saída (corrente no enrolamento de campo deste gerador designada como Output). O valor calculado por meio do modelo identificado está indicado no gráfico como Model.

0 5 10 15 20 25 30 35 −3 −2 −1 0 1 2 3 Tempo [s] Input/Output [kPLC units] CAUDA_AMPLI_RANDOM_120_5000.MAT [2 4] 13/2/2004 11:37:06 / Amostragem=10[ms] G(s)=[11.940/(1.119s+1)] Delay=10[ms] Optimal first order system

Without offset Mismatch index = 17.1

Input Output Model

Fig. 9.11 Resposta do campo do gerador de varredura ao sinal pseudo-aleatório

PLC Sinal PRBS Choppers + Circuito de Campo Amplidínamo + Circuito de Armadura Amplidínamo Tensão de Campo do Gerador de Varredura (Input)

Circuito de Campo do Gerador

Varredura

Corrente de Campo do Gerador de Varredura (Output)

Fig. 9.12 Diagrama de blocos do sistema para identificação do campo do gerador de varredura

Embora o sinal PRBS se consista de uma alternância de valores positivos e negativos com transições muito rápidas, o sinal chamado Input na Fig. 9.11 apresenta bordas distorcidas. Isso ocorre porque o sinal PRBS é produzido pelo PLC e aplicado às referências dos choppers enquanto a entrada do sistema a identificar é a tensão produzida pela armadura do amplidínamo que alimenta o enrolamento de campo do gerador de varredura (ver Fig.9.9). Conforme pode ser visto na Fig. 9.12, a entrada do sistema a identificar é um sinal PRBS que já foi distorcido pelas

G s 11.94

1.119 s ✁

1

respostas dos choppers e circuitos de campo e armadura do amplidínamo. Isto não constitui um problema, pois o processo de identificação da função de transferência leva em conta apenas relação entre a entrada e a saída efetivamente medidas.

O cabeçalho do gráfico da Fig. 9.11 mostra dados adicionais produzidos pelo programa de identificação, entre as quais a taxa de amostragem utilizada no registro (10 ms). O modelo obtido para este trecho da planta, no domínio da freqüência, é dado por uma função de primeira ordem:

associada a um atraso puro de 10ms.

As ferramentas ilustradas acima permitiram desenvolver modelos matemáticos para a planta, tornando possível um ajuste preliminar e simulação das malhas de controle do sistema. No caso específico da planta ilustrada pela Fig. 9.11, o atraso puro é muito menor do que a constante de tempo do sistema, viabilizando o controle estável em malha fechada.

E cheguei à seguinte conclusão: Deus fez o homem correto, mas o homem inventa muitas complicações. Eclesiastes, Capítulo 7, Versículo 29

Do trabalho apresentado, resultam as seguintes conclusões:

• O mercado de hardware voltado para automação industrial vive um momento de convergência em que equipamentos antes destinados a usos diferentes estão se tornando substitutos uns dos outros. Em contraste, o mercado de software destinado à automação industrial ainda procura definir seus caminhos, numa situação análoga às complicações bíblicas mencionadas acima; • A norma IEC61131-3 é uma das alternativas possíveis ao mercado de software para controle

e automação apesar de sua aceitação ainda restrita. Existem problemas de implementação que tornam distante o desejo de portabilidade de código entre equipamentos de fabricantes distintos;

• A norma IEC61131-3 é uma fonte valiosa de idéias e conceitos que, em certas situações, trazem um aumento de produtividade frente aos métodos tradicionais de programação de PLCs. Este trabalho apresentou esses conceitos aplicados a um projeto real: “A modernização

dos navios-varredores da Marinha do Brasil”;

• Embora o PLC adotado pelo projeto não implementasse nativamente muitas das características desejáveis da norma, um conjunto de metodologias e ferramentas foram desenvolvidas ao longo do projeto para suprir essas deficiências. Apesar do tempo gasto para construir tais ferramentas, o aumento de produtividade resultante permitiu que o projeto fosse concluído com sucesso, resultando um código consistente, fácil de testar e de dar manutenção, com um número de homens-hora relativamente baixo.

Algumas extensões futuras deste trabalho podem ser consideradas:

• Aprimorar o tradutor de SFC para IL para que ele venha a executar tarefas que a versão atual não executa (como as listadas no final da Seção 7.1);

• Desenvolver um tradutor de ST para IL. Este tradutor subtituiria, com vantagens, o uso do processador de macros M4 na implementação de blocos de controle e trechos de código em que existe manipulação aritmética intensa.

• É fundamental o acompanhamento permanente do mercado de software e hardware para automação industrial, além da evolução dos aspectos relativos à adoção da norma, para que se consiga acompanhar a dinâmica deste setor;

• Um estudo mais detalhado das plantas controladas e uma otimização dos ajustes das diversas malhas de controle.

A maioria dos capítulos se iniciou com uma citação bíblica e, ao final deste trabalho, na busca de um equilíbrio, cabem as palavras de Shakespeare (1600): “...Até o diabo pode citar as

Será apresentada, de modo informal, a sintaxe da linguagem de descrição textual de SFC. Exemplos curtos e simples mostrando os principais elementos e características desta linguagem e sua interface com a linguagem IL também serão mostrados. Para detalhes sobre o mecanismo de tradução do SFC em IL, convém consultar Baracos (1992, pp. 139 a 148). Ao fim do anexo, estão as listagens dos códigos resultantes da tradução dos exemplos apresentados.