Requisitos e Cuidados Básicos para controle em Laço Fechado

Os requisitos básicos de um sistema para operação em Laço Fechado são:

■ Capacidade do sistema operar em tempo real. Isto engloba (i) captura automática dos dados de processo e de qualidade; (ii) modelo aderente com a realidade operacional da usina; (iii) algoritmo de otimização com tempo de processamento inferior à frequencia requerida para atuação na planta.

■ Reconciliação de Dados – Interrelacionamento dos dados lidos com o respectivo balanço de massa e energia

■ Validação dos dados, incluindo a desabilitação da automação em função de variáveis críticas

■ Lógica representativa do objeto da otimização

■ Algoritmo de otimização que permita tratar das variáveis contínuas (por exemplo, produção de vapor ) e discretas ( decisão de operar ou não um equipamento). As do primeiro tipo podem ser manipuladas por set-point, mas as do segundo tipo necessitam de uma ação do operador

■ Afinamento e adaptação do modelo às flutuações do processo.

■ Estimativa do desbalanço e manutenção desta constante durante a otimização

■ Interface com o sistema supervisório para escrita dos dados dos set-points otimizados Os cuidados principais referem-se a:

■ Considerar as restrições operacionais diretas e indiretas. As diretas estão ligadas a restrição de equipamentos e as indiretas não estão ligadas a um equipamento, por exemplo multa contratual por exceder limite de exportaçao de energia.

■ Reconciliação de Dados – Checagem da confiabilidade e da viabilidade dos dados

■ Detecção de eventual problema de comunicação entre o otimizador e o supervisório Em termos de metodologia.

■ Desenvolvimento de uma boa compreensão dos parâmetros de otimização, suas restrições e seu relacionamento com o supervisório.

■ Identificação de novas estratégias de controle ou mudança nas estratégias existentes que são necessárias para implementar a otimização.

■ Criar tags extras no supervisório com informações extras referentes à otimização do “Laço Fechado”

■ Criar uma interface homem/máquina na tela do supervisório

■ Ajustar o modelo e os limites das restrições

■ Operação com comissionamento A observância destes requisitos, cuidados e o seguimento dos procedimentos irá garantir que as soluções de otimização sejam factíveis e gerem os benefícios planejados. Exemplos de Laços Fechados em usinas

■ Usina Estiva (SP) – Laço Fechado na parte de energia Resultado – Incremento na exportação de Energia de 29,5 MW/dia , o que equivale a R$ 1.290,625 por safra.

■ Usina Gaúcha (PR) – Fermentaçao – Alimentaçao com ART constante e repetibilidade Solução com S-PAA controlando a alimentação da dorna Resultado – Aumento de cerca de 2% no rendimento fermentativo resultante da atuação em Laço Aberto e implementação de Laço Fechado na alimentação da Dorna com ART constante Repetibilidade, operação menos demandada, preparação e controle mais adequado das cubas, redução do consumo de insumos, melhoria na ocupação das dornas, facilitação da gestão do setor.

■ Bevap Bioenergia (MG) – Controle de Embebição Moenda Oportunidade – A Usina utilizava uma estratégia tradicional de controle de vazão embebição, que se baseava na rotação do 1º terno da moenda, onde para cada patamar de rotação era utilizada uma vazão típica de embebição.

Esta estratégia gerava uma grande variabilidade na embebição % fibra da usina e no fluxo de caldo para o processo. Esta variabilidade afetava a extração da moenda e o consumo de vapor de processo Solução – O S-PAA permite um controle automático da embebição da moenda.

Esta atuação on-line garante a manutenção da constância da embebição % fibra da usina e por consequência o aumento da extração da moenda, uma vez que o S-PAA analisará a variação da fibra da cana processada, POL e umidade do bagaço, e seus impactos no controle da vazão de embebição.

O ajuste da quantidade ideal de água garante a melhor extração da moenda, sem excesso de água, que afeta umidade do bagaço que será queimado na caldeira. A quantidade correta de embebição evita que seja gerado excesso de caldo, que na sequência consumirá mais vapor no seu tratamento/evaporação e que também pode desequilibrar a operação do processo.

Resultado – Incremento médio de 0,53% na extração, equivalente a 0,6149 t/h de ART, considerando a eficiência industrial Ganho estimado de aproximadamente R$ 2 milhões de reais, considerando o mix atual da Usina.