Monitoramento de Falha do Atuador: Segurança do Processo em Caso de Falha

Existem dois jeitos bem diferentes de um controle de temperatura falhar. No primeiro, o sensor para de responder, e isso costuma ser fácil de detectar, porque a leitura sai fora da escala esperada. No segundo, o sensor continua lendo normalmente, mas o atuador (a resistência, a válvula, o motor) simplesmente não responde mais ao comando do controlador, e o processo vai se afastando silenciosamente do set-point, sem nenhum sinal óbvio até alguém perceber que a temperatura não sobe. É para esse segundo cenário que existe o monitoramento de falha do atuador.

Esse recurso está disponível em todos os controladores de painel da Contemp: C414, C417, C514, C515, C714, C715 e C719, sem precisar de nenhum hardware adicional.

Como o controlador detecta a falha

A lógica é simples de entender: se a saída de controle está em 100% (o controlador está pedindo o máximo de esforço possível para o atuador) e mesmo assim a leitura de processo não se aproxima do set-point dentro de um tempo esperado, algo está errado. O controlador não sabe se o problema é uma resistência queimada, uma válvula travada ou um motor com defeito, mas sabe que o comando máximo não está produzindo o efeito esperado, e isso já é suficiente para agir.

Os três parâmetros de configuração

O valor de saída de controle que o controlador assume manualmente quando detecta a falha. Pode ser configurado como uma porcentagem fixa, ou como FAiL, para apenas sinalizar a falha sem assumir controle manual da saída.

FL.t1, o tempo limite para resposta do processo

Quanto tempo, em segundos, o controlador espera com a saída em 100% antes de considerar que o atuador falhou.

Quanto tempo, em segundos, o controlador mantém a saída na porcentagem de segurança antes de tentar retomar o controle automático.

Ao exceder o tempo configurado em FL.t1 sem o processo se aproximar do set-point, o controle é comutado automaticamente para acionamento manual, e a saída de controle assume a porcentagem configurada em FL.o. Nessa condição, ainda é possível ajustar manualmente o valor da saída de controle pelas teclas do controlador, direto na tela principal.

Depois do tempo configurado em FL.t2, o controlador comuta de volta para automático e tenta novamente alcançar o set-point. Se o atuador continuar sem responder, o ciclo se repete.

Configurando o alarme de falha

Junto com a atuação manual da saída, é possível configurar um dos alarmes do controlador para a função FAiL, sinalizando a condição de falha para o operador ou para um sistema supervisório.

Existe também um modo alternativo, para quando só a sinalização importa, sem que o controlador assuma o controle manual da saída: configurar o alarme para FAiL e o parâmetro FL.o também para FAiL. Nesse caso, o parâmetro FL.t2 é omitido do menu, porque não existe atuação manual para encerrar.

Diferente do alarme de quebra de aquecedor, que é um opcional exclusivo da Linha Avançada e depende de um transformador de corrente monitorando especificamente a resistência de aquecimento, o monitoramento de falha do atuador vem de fábrica em todos os controladores de painel da Contemp, e funciona pela lógica do processo, não pela medição elétrica direta do atuador. Isso significa que ele cobre qualquer tipo de falha de atuação, não só a queima de uma resistência: uma válvula que trava, um motor que perde força, um relé de estado sólido com mau contato, qualquer situação em que o comando máximo não produz o efeito esperado.

Na prática, os dois recursos se complementam: quem tem o opcional de quebra de aquecedor ganha detecção mais rápida e específica para falha elétrica do aquecedor (segundos, via corrente), enquanto o monitoramento de falha do atuador funciona como uma rede de segurança mais ampla, presente em qualquer controlador da linha, cobrindo qualquer tipo de atuador.

Perguntas frequentes

  1. Qual a diferença entre falha de sensor e falha de atuador?
    Falha de sensor é quando a leitura de temperatura sai fora da escala esperada, geralmente por rompimento ou curto no sensor. Falha de atuador é quando o sensor continua lendo normalmente, mas o atuador não responde ao comando do controlador, e o processo não se move em direção ao set-point mesmo com a saída em 100%.
  2. Como o controlador sabe que o atuador falhou, se ele não mede a saída diretamente?
    Pela lógica do processo: se a saída de controle permanece em 100% por mais tempo do que o configurado em FL.t1, sem a leitura se aproximar do set-point, o controlador assume que o atuador não está respondendo ao comando.
  3. O que acontece quando uma falha de atuador é detectada?
    O controle é comutado para manual, assumindo a porcentagem de saída configurada em FL.o. Depois do tempo configurado em FL.t2, o controlador tenta automaticamente retomar o controle normal.
  4. É possível ter só o alarme, sem a atuação manual automática?
    Sim, configurando o alarme para a função FAiL e o parâmetro FL.o também para FAiL. Nesse modo, o parâmetro FL.t2 não aparece no menu, porque não há atuação manual envolvida.
  5. Esse recurso é o mesmo que o alarme de quebra de aquecedor?
    Não. O monitoramento de falha do atuador está disponível em todos os controladores de painel da Contemp e detecta qualquer tipo de falha de atuação pela lógica do processo. O alarme de quebra de aquecedor é um opcional exclusivo da Linha Avançada, que usa um transformador de corrente para monitorar especificamente a corrente elétrica do aquecedor.

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