Controlo de Processos e Instrumentação

Código:

L.BIO034

Sigla:

CPIN

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências de Engenharia

Ocorrência: 2023/2024 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L.BIO	21	Plano Oficial do ano letivo	3	-	6	52	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Esta UC tem como objetivo fundamental o desenvolvimento de competências de modelação, análise e projeto de sistemas de controlo automático de processos físicos/químicos/biológicos. Em complemento, pretende-se que os estudantes adquiram conhecimentos básicos quanto à instrumentação associada à implementação do controlo automático -  medidores, controladores elementos finais de controlo - e aos conceitos de automação industrial.

Resultados de aprendizagem e competências

Um estudante que conclua com sucesso esta UC deverá ser capaz de:

• Projetar e sintonizar controladores clássicos de acordo com determinadas especificações de desempenho.
• Projetar e sintonizar algumas estratégias de controlo avançadas, fazendo a análise crítica da sua pertinência.
• Identificar os principais instrumentos usados em controlo de processos físicos/químicos/biológicos e fazer a análise crítica da sua relevância.
• Reconhecer os diferentes tipos de comunicações industriais e níveis de automação industrial.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Os principais tópicos que constituem a UC são:

1. Revisão do conceito de função de transferência e da sua relevância na modelação de sistemas dinâmicos.
2. Controlo em anel fechado (retroação). Algoritmos on-off e PID.
3. Comportamento dinâmico de um sistema em anel fechado. Análise de estabilidade.
4. Sintonização de controladores: critérios e métodos.
5. Projeto de controladores baseado em modelos: Método de Síntese Direta. 
6. Controlo por antecipação baseado em modelos dinâmicos e  em modelos de estado estacionário.
7. Controlo de razão.
8. Estratégias avançadas de controlo: controlo em cascata, controlo com compensação de atraso de tempo e controlo por separação do intervalo de sinal.
9. Instrumentação industrial para controlo de processos: medidores, controladores, elementos finais de controlo. 
10. Representação de sistemas de controlo em diagramas P&I.
11. Automação industrial.

Bibliografia Obrigatória

Dale E. Seborg, Thomas F. Edgar, Duncan A. Mellichamp; Process dynamics and control. ISBN: 0-471-00077-9

Bibliografia Complementar

B. Wayne Bequette; Process control. ISBN: 0-13-353640-8

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

O ensino será baseado em aulas de exposição e discussão de conceitos e casos de estudo. Serão utilizadas aplicações computacionais para o ensino assistido por computador. Serão realizados de exercícios práticos com sistemas reais de controlo PID.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de processos > Controlo de processos

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	75,00
Teste	25,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	50,00
Total:	50,00

Obtenção de frequência

Realização dos trabalhos ou testes de avaliação contínua e presença num dos exames finais.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final, CF, é dada por: 
CF = 0.25 x MT + 0.75 x EX 
em que MT é a nota média dos mini-testes realizados na aula e EX é a nota do exame. 

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Realização do exame final.

Melhoria de classificação

Cada estudante poderá optar por realizar o exame de recurso para melhorar apenas a classificação do exame de época normal, mantendo a classificação de avaliaçáo distribuída, ou melhorar todas  as classificações, permitindo então que a classificação final seja a do exame de recurso.