Orientador: Rubens Maciel Filho

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: Neste trabalho são apresentados três estudos distintos de aplicação de Plantwide Control. A primeira aplicação trata-se de um controle antecipativo (feedforward) para controlar os níveis dos reatores na etapa de polimerização, a fim de reduzir suas variabilidades e, consequentemente, a...

Resumo: Neste trabalho são apresentados três estudos distintos de aplicação de Plantwide Control. A primeira aplicação trata-se de um controle antecipativo (feedforward) para controlar os níveis dos reatores na etapa de polimerização, a fim de reduzir suas variabilidades e, consequentemente, a produção de refugo, sendo que, em uma planta de Politereftalato de Etileno (PET), a variação de nível dos polimerizadores interfere na viscosidade e está diretamente relacionada com a capacidade e com a qualidade de produção. A segunda aplicação mostra como desenvolver e utilizar um modelo computacional da planta de PET para possibilitar que alterações de parâmetros de processo, como temperatura e pressão, possam ser feitas sem que haja a necessidade de testes na planta real, uma vez que a existência de um modelo computacional que tenha o mesmo comportamento qualitativo da planta real permite que o efeito de perturbações e outros tipos de alterações na condição do processo sejam avaliados. A terceira aplicação trata-se da implantação de um sensor virtual (soft-sensor), utilizando redes neurais artificiais (RNA) para atuar como um medidor redundante da viscosidade, podendo substituir o sensor físico no caso deste vir a falhar. Estes estudos têm em comum a apresentação de procedimentos para controle do processo de produção de PET, que por possuir muitas particularidades, torna-se um assunto complexo, sendo um desafio modelar e controlar cada única unidade de produção

Abstract: In this work are presented three separate studies of application of Plantwide Control. The first application is a feedforward control to control the levels of reactors in polymerization step, in order to reduce their variability and, consequently, the production of waste, because, in a...

Abstract: In this work are presented three separate studies of application of Plantwide Control. The first application is a feedforward control to control the levels of reactors in polymerization step, in order to reduce their variability and, consequently, the production of waste, because, in a plant of PET, the variance of level of polymerizing interferes in viscosity and is directly related to the capacity and quality of production. The second application shows how to develop and use a computational model of a PET plant to enable changes to process parameters such as temperature and pressure, without the need of tests in actual plant, once the existence of a computational model has the same qualitative behavior of actual plant, and it allows the effect of disturbance and other types of changes in the condition of the process to be evaluated. The third application is the implantation of a virtual sensor (soft-sensor), using RNA, to act as a redundant viscosity meter that, in the case of possible failures, has as main function to detect physical sensor failures and replace it in the control system monitoring. Generally, the three studies have in common the presentation of procedures to control the production process of polyester. Process control for the production of polymers presents many particularities and, therefore, becomes a complex matter, being a challenge to model and to control every single production unit