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Projeto de sistema de controle de temperatura e monitoramento da umidade em equipamento de secagem de alimentos.

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dc.creator.ID BANDEIRA, J. A. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/9479725421879873 pt_BR
dc.contributor.advisor1 LIMA, Antônio Marcus Nogueira.
dc.contributor.advisor1ID LIMA, A. M. N. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/2237395961717699 pt_BR
dc.contributor.referee1 ARAÚJO, Jalberth Fernandes de.
dc.contributor.referee1ID ARAÚJO, J. F. pt_BR
dc.description.resumo Na secagem de alimentos são utilizados sistemas térmicos onde podem existir o armazenamento e/ou o fluxo de calor, apresentando três formas de transmissão, são elas condução, convecção e radiação. Os sistemas de controle de secagem são utilizados em muitos processos industriais que exigem precisão de medidas. Na indústria alimentícia é fundamental que a temperatura, a umidade ou mesmo a pressão de diversos processos estejam dentro dos padrões, pois, variações além da tolerância podem comprometer gravemente o produto final. Pensando nisso foi proposto nesse trabalho desenvolver um sistema de controle de temperatura utilizando um controlador PID para substituir o sistema de controle on-off e realizar o monitoramento da umidade no equipamento de secagem de produtos alimentícios. O sistema de secagem encontra-se acoplado a um secador de leito fixo, um leito fluidizado e um leito de jorro o qual está instalado no Laboratório de Engenharia Bioquímica do Departamento de Engenharia Química da UFCG. Através de experimentos e técnicas de modelagem foi possível encontrar a função de transferência da planta. De posse das especificações de projeto, como variação máxima na temperatura e os pontos onde se deseja aferir umidade foi possível, juntamente com a função de transferência da planta, utilizar métodos de sintonia de controladores PID para obtenção das constantes do controlador. Desse modo, realizou-se as devidas simulações utilizando o software Matlab e a partir da análise das simulações, a escolha do controlador que atendesse as especificações. Os passos seguintes foram a escolha dos componentes que possibilitassem as medições de temperatura e umidade, definição dos instrumentos para comunicação homem-máquina, projeto do circuito de aquisição de sinais de tensão para que fosse possível determinar a passagem pelo zero a cada meio ciclo e definição do atuador. Para o tratamento dos sinais, processamento dos dados e implementação do controlador PID foi escolhido utilizar o microcontrolador ATmega328 da Atmel. Após confecção de toda estrutura física dos circuitos foi então desenvolvido o código utilizando a linguagem de programação C++ no ambiente de desenvolvimento integrado do Arduino. Por fim foram realizados testes para validação do projeto observando o comportamento da temperatura, estes experimentos mostraram-se satisfatórios, visto que os objetivos propostos foram alcançados. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Elétrica. pt_BR
dc.title Projeto de sistema de controle de temperatura e monitoramento da umidade em equipamento de secagem de alimentos. pt_BR
dc.date.issued 2018
dc.description.abstract Thermal systems are used in food drying process, in which may exist storage and/or heat flux. This phenomenon can be observed in three kinds of transmission: conduction, convection and radiation. The drying control systems are used in many industrial processes and demand very precise measurements. In food industry, it is fundamental that temperature, humidity and pressure are accorded to certain standards, seeing that variations above tolerances can jeopardize quality. Focused on this problem, this paper proposes to develop a control system using PID controllers to replace on-off systems and manage to monitor humidity in food products dryers. O drying system is coupled to a fixed bed dryer, a fluidized bed and a jet bed, installed in the Biochemistry Engineering Laboratory in Chemical Engineering Department in UFCG. Through the experiments and model techniques, it was possible to find the transfer function of the system. With the project specifications in hands like maximum temperature variation and spots in which it is desired to measure humidity it was possible to methods for tuning PID controller to obtain constants for the controller. Therefore, it was possible to simulate using Matlab software and from that to choose a controller that match the specifications. The next steps were to choose components that can perform temperature e humidity measurements, specify tools that can manage communication men-machine, to project the acquisition circuit of tension signals in order to determine the passage through zero point in each cycle and definition of actuator. An Atmel’s microcontroller ATmega328 was chosen for signal handling, data processing and implementation of PID controller. After fabrication of the structure of the circuits, a code was developed using programing language C++ in Arduino’s integrated development environment. Finally, it was made tests to validate the project observing temperature behavior, which were satisfactory, since proposed goals were reached. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18884
dc.date.accessioned 2021-05-19T16:59:15Z
dc.date.available 2021-05-19
dc.date.available 2021-05-19T16:59:15Z
dc.type Trabalho de Conclusão de Curso pt_BR
dc.subject Sistema de controle de temperatura pt_BR
dc.subject Monitoramento da umidade pt_BR
dc.subject Equipamento de secagem de alimentos pt_BR
dc.subject Controlador PID pt_BR
dc.subject Microcontrolador pt_BR
dc.subject Transmissão de calor pt_BR
dc.subject Trocador de calor pt_BR
dc.subject Secagem de alimentos pt_BR
dc.subject Modelagem térmica pt_BR
dc.subject Temperature control system pt_BR
dc.subject Humidity monitoring pt_BR
dc.subject Food drying equipment pt_BR
dc.subject PID controller pt_BR
dc.subject Microcontroller pt_BR
dc.subject Heat transmission pt_BR
dc.subject Heat exchanger pt_BR
dc.subject Drying food pt_BR
dc.subject Thermal modeling pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator BANDEIRA, Jandilson Almeida .
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Design of a temperature control and humidity monitoring system in food drying equipment. pt_BR
dc.identifier.citation BANDEIRA, Jandilson Almeida. Projeto de sistema de controle de temperatura e monitoramento da umidade em equipamento de secagem de alimentos. 2018. 67f. (Trabalho de Conclusão de Curso - Monografia), Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba - Brasil, 2018. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18884 pt_BR


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