Controle de Nível

Engenharia Elétrica

Laboratório de Controle e Processos
Controle de nível de água em um tanque

Introdução
Será realizado um projeto que simule o controle de nível de uma planta envolvendo dois tanques de água.
Há uma torneira que permite a vazão de água do tanque superior para o inferior. No tanque inferior, há um cano ligado ao tanque superior. Uma bomba será ligada nesse cano e impulsionará o fluxo de água de volta ao tanque superior por meio do cano.
O projeto consiste no controle do nível de água do tanque superior. O nível de água do tanque superior deve estar compreendido entre uma faixa pré-estabelecida.
O controle será realizado sobre a bomba, que possui uma capacidade de impulsão de água superior à vazão torneira. Dessa forma, a vazão impulsionada pela bomba será controlada de forma que, de acordo com a vazão da torneira, a bomba impulsione mais ou menos líquido para o tanque superior, mantendo assim o nível de água compreendido entre a faixa pré-determinada.
Este relatório apresenta a modelagem e análise do projeto, no que diz respeito a uma determinação mais precisa dos parâmetros a ser utilizados no projeto, antes da implementação do controle a ser utilizado.

Projeto
O projeto prevê o controle do nível de água em um dos tanques de água. O nível da água do projeto será aferido por um sensor resistivo de nível. Trata-se de um sensor que, para determinado nível de água, oferece determinada resistência. É um sensor cuja resistência varia conforme o nível medido. Será utilizado um potenciômetro para o sensor, como uma espécie de boia, que varia seu valor quando o nível é alterado, controlando a vazão na bomba e mantendo o nível de água entre os limites.
Os níveis superior e inferior do tanque são determinados a fim de evitar-se transbordamento de água e completo esvaziamento do tanque. Dessa forma, não é necessário um controle exato do nível de água, dispensando assim a utilização da compensação por atraso, ou seja, um controlador PI.