Desenvolvimento de uma simulação dinâmica de uma coluna de destilação monitorada por instrumentos inteligentes

1. Desenvolvimento de uma simulaçãodinâmica de uma coluna de destilaçãomonitorada por instrumentosinteligentes Aluno: Alexandre Magno Pimentel Pinheiro Filho Coordenador: Adrião Duarte Dória Neto Vice-coordenador: Jorge Dantas de Melo

2. Objetivos • Desenvolvimento de uma simulação dinâmica de uma coluna de destilação de petróleo com todas as suas características descritas da forma mais próxima possível da realidade e que utilizaria instrumentos reais para realizar as medições e controle do processo.

3. Equipe • Professores • Adrião Duarte Dória Neto – UFRN (DCA) • Jorge Dantas de Melo – UFRN (DCA) • Luiz Affonso H. Guedes de Oliveira – UFRN (DCA) • Márcia Maria Lima Duarte – UFRN (DEQ) • Vanja Maria da França Bezerra – UFRN (DEQ) • Alunos de Graduação • Alexandre Magno Pimentel Pinheiro Filho • Daniel Lopes Martins • Kennedy Reurison Lopes • Victor Leonardo Cavalcante Melo da Silva

4. Planta Simulada Atualmente • Atualmente a planta simulada é utilizada com exemplos pré-definidos que já tem as configurações dos componentes realizadas para o exemplo específico. • A falta de dados e experiência com os tipos de processo com os quais deseja-se trabalhar é um grande empecilho no desenvolvimento de novas simulações e consequentemente, novos algoritmos para os dispositivos inteligentes.

5. Atividades Desenvolvidas • Montagem da estrutura física para a simulação(PC)-instrumentos reais; • Desenvolvimento de um programa para manipular e enviar os dados a rede (interface simulação-instrumentos); • Criação de estruturas inteligentes embarcadas nos dispositivos Foudation Fieldbus (Redes Neurais, Demultiplexador, Buffer); • Utilização destas estruturas inteligentes no controle e detecção de falhas. • Estruturas de re-configuração das estratégias dinamicamente baseadas em clientes OPC.

6. Atividades Desenvolvidas • Estrutura Rede-Simulação (PC)

7. Atividades Desenvolvidas • Programa Manipulador dos dados (interface PC-simulação)

8. Atividades Desenvolvidas • Estruturas inteligentes (Redes Neurais, Demultiplexador, Buffer)

9. Atividades Desenvolvidas • Utilização destas estruturas inteligentes no controle e detecção de falhas. Uma planta simulada foi utilizada e desta foi removido um controlador sendo substituído por um controlador instanciado nos instrumentos do laboratório. Este controlador é responsável pela a abertura e fechamento da vávula, que interfere diretamente na pressão da coluna. Além disso foi inserida outras duas redes para a detecção de falhas na válvula, acusando quando esta não viesse a funcionar corretamente.

10. Atividades Desenvolvidas • Coluna da simulação Circulado em vermelho, o controlador que foi substituído e a válvula que ele controlava

11. Automação e Extensibilidade • Aspen HYSYS permite que processos complexos do projeto possam ser automatizados com uma arquitetura aberta interagindo com outras aplicações comerciais ou projetadas e com outras fontes de dados o que torna possível a criação de programas híbridos poderosos.

12. Automação • HYSYS atua com um servidor (OLE Automation Server); • HYSYS pode ser acessado através de ferramentas como: • Microsoft Visual Basic; • Aplicações Visual Basic: Word, Excel, Power Point; • Programas escritos em C++, Java, etc;

13. Extensibilidade • A extensibilidade incorpora algoritmos na forma de extensões, objetos HYSYS (Extension Property Packages, Extension Unit Operations, Extension Reaction.Kinetics). • Os algoritmos usados pelas extensões residem em um ActiveX Server DLL e podem ser criados em alguma linguagem OLE (Object Linking and Embedding) como C++, Visual Basic ou Delphi.

14. Comunicação HYSYS • O programa Comunicação HYSYS lê continuamente as variáveis de processo do HYSYS selecionadas para medição e as disponibiliza na saída dos canais D/A da placa de aquisição de dados.

15. Desafios • Conseguir valores de uma planta real para conseguir uma simulação mais próxima da realidade. • Utilizar mais variáveis no processo de controle e detecção de falhas para que o sistema se torne cada vez mais robusto e eficiente.