PROFICAM - Mestrado Profissional em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração
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PROFICAM é coordenado em associação no âmbito do convênio firmado entre a Universidade Federal de Ouro Preto e o Instituto Tecnológico Vale - UFOP/ITV.
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Browsing PROFICAM - Mestrado Profissional em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração by Author "Araújo, José Mário"
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Item Aplicação de controlador Fuzzy supervisório em um secador na indústria de fertilizantes.(2018) Pereira Júnior, Modesto; Euzébio, Thiago Antonio Melo; Guimarães, Frederico Gadelha; Euzébio, Thiago Antonio Melo; Guimarães, Frederico Gadelha; Monteiro, Paulo Marcos de Barros; Souza, Marcone Jamilson Freitas; Araújo, José MárioNo presente trabalho sugere-se um controlador fuzzy supervisório aplicado ao processo de secagem de fertilizantes. O processo de secagem de fertilizantes estudado é composto por uma câmara de combustão, um secador rotatório e um ventilador de exaustão. O controle regulatório existente é feito a partir de um controlador PID aplicado a uma malha de controle de vazão de ar de exaustão. O controle de temperatura é feito por meio de controlador PID para a adição de comburente e uma lógica desenvolvida em ladder, que gera set points pré-definidos para adição de combustível. A pesquisa foi desenvolvida considerando-se que o controlador fuzzy seria empregado em uma camada de controle acima do controle regulatório. A definição do nível de pertinência das variáveis, bem como as regras para o controlador foram baseadas na experiência dos operadores da planta industrial. Os resultados obtidos com o controlador fuzzy no nível supervisório foram comparados com o sistema de controle sem esta camada. Os resultados obtidos pelas duas estratégias de controle foram apresentados em tabelas e em figuras, mostrando o comportamento dinâmico do processo. Foi realizada uma comparação do desempenho utilizando a Integral do Valor Absoluto do Erro e do Índice de Harris. O ganho financeiro foi apresentado ao final do trabalho.Item Aplicação de simulação dinâmica para suporte à decisão de alterações físicas e de controle em processos de cominuição.(2021) Duarte, Robson Aparecido; Euzébio, Thiago Antonio Melo; Euzébio, Thiago Antonio Melo; Braga, Carmela Maria Polito; Paula, Caio Fernandes de; Araújo, José MárioRepresentações virtuais podem ser usadas para reduzir custos e acelerar o processo de tomada de decisão por meio da simulação de equipamentos e processos. Em situações que envolvam a necessidade de distribuição de material entre silos e o transporte de material por correias, a tomada de decisão pode estar associada a alterações físicas e de controle. Ambas alterações buscam reduzir o comportamento instável do nível dos silos e o tempo dos transportadores operando abaixo de sua capacidade nominal. Tais comportamentos podem levar a redução da produtividade e ao aumento do desgaste de equipamentos como britadores. Dessa forma, este trabalho propõe aplicar a simulação para aumentar a produtividade em três situações de S11D, uma unidade de operação da Vale no Pará. Na primeira delas, a simulação mostra se há uma melhor forma de substituição de alguns britadores por outros de maior capacidade, dentre algumas configurações pré-determinadas. Na segunda situação, com o auxılio da simulação, este trabalho busca a identificação da velocidade máxima de translação do sistema de cabeça móvel que melhor distribua o material nos silos, dentre algumas opções possíveis. A terceira situação utiliza simulação para propor e comparar uma estratégia de controle da velocidade dos alimentadores da área de peneiramento, de forma a obter melhor utilização da capacidade nominal das correias que a obtida com a estratégia existente na usina. Sendo um dos principais equipamentos do circuito de britagem, outro foco desse trabalho e propor uma nova estratégia de calibração de parâmetros de britadores cônicos baseando-se na utilização de otimização e incluindo todos os elementos da matriz de quebra como parâmetros a serem calibrados, diferente da forma comumente apresentada na literatura. Como resultado, as simulações realizadas nesse trabalho foram capazes de identificar o melhor cenário em cada situação, inclusive com ganhos observados após a aplicação na planta real. Além disso, esse trabalho também mostra que a estratégia proposta para a calibração dos parâmetros de britadores cônicos pode trazer resultados mais acurados, sendo valida também para representar mais de um valor de Abertura na Posição Fechada (Closed Side Setting, CSS).Item Controle por aprendizagem por reforço aplicado aos processos : CSTR e Espessador.(2022) Bitarães, Santino Martins; Euzébio, Thiago Antônio Melo; Silva, Moisés Tavares da; Euzébio, Thiago Antônio Melo; Silva, Moisés Tavares da; Braga, Marcio Feliciano; Cota, Luciano Perdigão; Araújo, José MárioO controle por aprendizagem por reforço busca melhorar seu desempenho pelo aprendizado obtido ao interagir com o processo. As ações de controle deste tipo de controlador são norteadas unicamente por uma função de recompensa. O algoritmo Augmented Random Search (ARS) é uma método de aprendizagem por reforço baseado em busca aleatória simples com melhorias no processamento das recompensas e dos estados. As características apresentadas pela aprendizagem por reforço permitirá sua utilização em processos complexos e não lineares, como o tanque com agitação contínua (CSTR) e o espessador. Esses dois processos são complexos e apresentam comportamentos diferentes nos pontos de operação. Para o problema do CSTR, os estados são as referências do processo (referência atual e uma mudança de referência), as ações são os parâmetros do controlador PI e a recompensa foi definida em função do erro entre a referência e variável do processo (temperatura do reator). No caso do espessador os estados são o erro e a concentração do underflow, a ação é o ajuste direto da vazão de underflow e a função de recompensa foi definida em função do erro e da variação da ação de controle. Para o simulador do CSTR foi utilizado o python e para o espessador, utilizamos o Matlab. A sintonia proposta pelo ARS para o problema do CSTR apresenta uma melhoria de 8,3% (IAE), considerando o mesmo ponto de operação, em comparação com o benchmark. Já o o algoritmo ARS foi 19% (IAE) melhor na tarefa de controlar diretamente o espessador.Item Método para ajustar dinamicamente os parâmetros de moinho de minério de ferro em laboratório de análise química.(2019) Lott, Gabriel Duarte; Guimarães, Frederico Gadelha; Euzébio, Thiago Antonio Melo; Guimarães, Frederico Gadelha; Euzébio, Thiago Antonio Melo; Araújo, José Mário; Santos, Iranildes Daniel dos; Cota, Luciano PerdigãoO processo de análises físicas e químicas de amostras de minério de ferro é crucial para avaliação do tipo e da qualidade do minério que está sendo lavrado e beneficiado nas operações das empresas mineradoras. Garantir a precisão e exatidão das análises químicas é um foco constante da equipe de trabalho do laboratório localizado na mina de Cauê no Brasil. Informações confiáveis são necessárias para otimizar corretamente a operação da usina de beneficiamento e para ser usada para fazer a precificação do minério de ferro. Contudo, a dinâmica de operação do processo bem como a utilização não uniforme e desgaste natural dos equipamentos provoca um aumento na variabilidade das análises químicas. Alguns parâmetros do equipamento podem ser ajustados visando uma maior precisão dos resultados. A aplicação da técnica de planejamento de experimentos (DoE) permite determinar os fatores (parâmetros) e os níveis (diferentes valores) a serem testados a fim de avaliar estatisticamente a relação entre as variáveis de entrada do problema (parâmetros do equipamento) e as variáveis de saída (percentual dos elementos analisados). Testes realizados indicaram um aumento dos percentuais de ferro e redução dos percentuais de sílica ao se aumentar a velocidade de rotação e o tempo de pulverizaçãoItem Simulação e controle de sistemas de flotação na mineração.(2021) Guimarães, Mário Vinicius Pelegrini; Euzébio, Thiago Antônio Melo; Raffo, Guilherme Vianna; Euzébio, Thiago Antônio Melo; Raffo, Guilherme Vianna; Lima, Neymayer Pereira; Santos, Tito Luís Maia; Araújo, José Mário; Pinto, Thomás Vargas Barsante eO processo de flotação é o principal método de separação de minério de ferro e rejeitos utilizados na indústria. Devido ao empobrecimento dos depósitos minerais e à redução da margem de lucro, a otimização da operação de flotação ganhou ainda mais importância. O controle regulatório não é suficiente para otimizar o ganho econômico desse processo, e técnicas avançadas de controle estão sendo estudadas para solucionar esse problema. O uso de simuladores de células e colunas de flotação possibilita o estudo de técnicas avançadas de controle de processos. Os controladores fuzzy são eficientes neste meio devido à sua simplicidade e flexibilidade para aplicação em processos complexos, não lineares e multivariáveis. Este trabalho teve como objetivo a modelagem de um processo industrial de flotação de minério de ferro da usina Conceição II, localizada em Itabira/MG, e o projeto de um controlador baseado em lógica fuzzy para controle e estabilização do processo modelado. Os resultados da simulação mostram um erro relativo médio do modelo de 0,86\% no teor de concentração dos minerais. O controlador desenvolvido foi capaz de aumentar em 3,82\% a recuperação metalúrgica do processo.