Desenvolvimento de um simulador virtual interativo de uma bancada de válvulas de controle em arquitetura Web

A alternância dos laboratórios experimentais físicos para ambientes de simulação virtuais vem despontando como possibilidade cada vez mais atraente face aos elevados custos de aquisição e manutenção de plantas didáticas reais. A presente pesquisa traz uma abordagem acerca da maneira um simulador computacional baseado em arquitetura web de página única (Single Page Application — SPA) pode reproduzir com fidelidade a dinâmica de processos hidráulicos e validar algoritmos de controle industrial em malha fechada. O objetivo foi desenvolver e validar um protótipo de simulador virtual e interativo de uma bancada de controle de vazão por válvulas, utilizando programação em JavaScript e interface inspirada em sistemas SCADA industriais. A investigação classifica-se como um desenvolvimento tecnológico de natureza aplicada centrado na engenharia de software, na qual se estruturou um resolvedor numérico determinístico baseado nas leis de conservação de massa e nas equações da norma IEC 60534. O sistema emula de forma síncrona duas rotas dinâmicas de amostragem: a resposta contínua do ambiente MATLAB/Simulink e o comportamento discreto de varredura temporal e quantização de bits de um Controlador Lógico Programável (CLP) Siemens S7-1200. Os resultados indicaram que a estabilidade algorítmica do modelo hidrodinâmico parametrizado sob dados nominais de catálogos comerciais, o que permite a análise de regimes transitórios de vazão em tempo real mediante gráficos dinâmicos gerados pela biblioteca Chart.js. A arquitetura orientada a objetos agregou modularidade à interface, possibilitando a alternância instantânea entre curvas de atuadores lineares, igual percentual e on/off sem divergências numéricas no navegador. Concluiu-se que o simulador atende com rigor sua finalidade pedagógica e tecnológica, reafirmando-se como uma plataforma instrucional portátil, segura e autossuficiente para a validação de estratégias de controle PID clássico em engenharia.