Projeto e implementação de melhorias para o sistema de controle e automação de uma planta de cogeração de calor e energia elétrica

Abstract

O presente projeto trata da aplicação de melhorias no sistema de controle e automa ção de uma planta de cogeração de calor e energia, a qual desempenha um papel crucial no fornecimento de energia e vapor para edifícios universitários. Precedendo esta iniciativa, um estudo de eficiência revelou deficiências operacionais e motivou a concepção deste projeto, centrando-se especialmente no controle de pressão e gera ção de energia. A implementação abrangeu o desenvolvimento de lógicas de controle, incorporando leituras e ações diretas e indiretas na pressão e geração de energia, orquestradas por um CLP mestre. Para a gestão da geração de energia, adotou-se um controle em malha aberta para ambas as turbinas, enquanto o controle da pres são envolveu a implementação de quatro controladores PID, um para cada compo nente da planta (Duct Burner, Steam Turbine, Gas Turbine e Boiler). Testes de malha aberta foram conduzidos após a implementação dos PID, identificando as funções de transferência para cada equipamento e sua relação com a pressão no Steam Header. Paralelamente ao controle, foi desenvolvido e implementado o SCADA, apresentando telas integradas para interações operacionais diretas. Entre as telas apresentadas na monografia, a tela de Overview 1 destaca informações operacionais cruciais e permite interações diretas com o controle da planta, enquanto a tela de Overview 2 proporci ona uma visão ampla do macrofluxo da planta. Janelas de PID foram desenvolvidas para simplificar as interações do operador com os controles PID. Após a implementa ção do projeto, a planta demonstrou uma melhora notável no desempenho em modo automático, operando de maneira mais eficiente e segura.