Controladores de processo multifunções: uma solução fiável e económica para regular o nível das caldeiras de vapor industriais e para obter um controlo estável e preciso do nível do depósito de armazenamento.
O principal objetivo do controlo do nível do reservatório é manipular o caudal de água de alimentação em resposta ao feedback do nível da água, de modo a manter um nível constante. O caudal de água é normalmente manipulado alterando a velocidade de uma bomba de água de alimentação ou abrindo/fechando uma válvula de controlo.
O controlo de retorno explicado acima é aceitável se a carga da caldeira (procura de vapor) for estável. No entanto, uma alteração súbita da carga provoca uma perturbação transitória denominada "resposta inversa do nível da cuba", que perturba a estabilidade da cuba. Para assegurar um controlo rigoroso em condições estáveis e transitórias, o caudal de saída do vapor, a causa da perturbação, é medido antes de qualquer alteração do nível e é utilizado para manipular diretamente a água de alimentação. Isto é conhecido como "controlo de dois elementos".
Além disso, o circuito de controlo do caudal da água de alimentação, em cascata a partir do circuito de controlo do nível do tambor, elimina os efeitos da variação da pressão da água de alimentação e melhora a controlabilidade. A adição destes três elementos: (1) nível do tambor, (2) caudal de vapor e (3) caudal de água de alimentação, permite ao controlador prever a quantidade de água adicionada ao tambor apesar das perturbações, para manter o nível do tambor.
A Figura 1 mostra um exemplo das combinações de blocos de funções do PSC210 para o controlo do depósito da caldeira de três elementos. A saída (MV) do bloco de controlo PID do circuito de controlo do nível de armazenamento (LIC) é fornecida como ponto de regulação (SP) do segundo bloco de controlo PID para o circuito de controlo do caudal de água de alimentação em cascata (FIC). A saída (MV) do LIC é adicionada ao caudal de vapor para compensar as suas variações (controlo de avanço).
