Dissertação de Mestrado

A falta de manutenção em válvulas de controle é um dos principais fenômenos que provocam a degradação do desempenho das malhas de controle com o passar do tempo, pois elas normalmente operam em locais agressivos. Este trabalho visa apresentar métodos de verificação da existência dos efeitos do atrito estático excessivo na válvula, bem como mensurá-lo de uma maneira totalmente não invasiva, com base na análise de dados históricos coletados durante a operação rotineira da malha em modo automático. Com o auxílio de ferramentas de estatística e de linguagens de programação, a análise das séries temporais de dados coletados do processo permite definir índices de desempenho com a magnitude da não linearidade presente na malha de controle, podendo indicar que a válvula de controle está degradada por falta de manutenção. Durante os estudos desta dissertação, foi desenvolvido um dispositivo microprocessado, com capacidade em tempo real de coletar dados em modo autônomo, com as características funcionais de uma válvula de controle, que executa em tempo real a estimativa de parâmetros e índices de desempenho da válvula, auxiliando na definição da necessidade de manutenção levantados em tempo real no campo. Uma vez que em torno de 40% dos problemas que afetam o desempenho de uma malha de controle são atribuídos às válvulas, a contribuição deste trabalho é significativa, no sentido de melhorar o desempenho do sistema de controle como um todo.

Lack of maintenance in control valves is one of the main phenomena that cause the degradation of the performance of control loops over time, as they usually operate in aggressive locations. This work aims to present methods to verify the existence of the effects of excessive static friction on the valve, as well as to measure it in a totally noninvasive way, based on the analysis of historical data collected during the routine operation of the mesh in automatic mode. With the help of statistical tools and programming languages, the analysis of the time series of data collected from the process allows to define performance indexes with the magnitude of the non-linearity present in the control loop, being able to indicate that the control valve is degraded due to lack of maintenance. During the studies of this dissertation, it was developed a microprocessor device, with real-time capacity to collect data in autonomous mode, with the functional characteristics of a control valve, that performs in real-time the estimation of parameters and performance indices of the valve, assisting in the definition of the need for maintenance raised in real time in the field. Since around 40% of the problems that affect the performance of a control loop are attributed to valves, the contribution of this work is significant, in the sense of improving the performance of the control system as a whole.