Sistema automatizado para o aproveitamento de água cinza e azul, com controle de PH utilizando lógica fuzzy

Every day, water scarcity becomes a more serious problem and, directly affects global society. Studies are directed in order to raise awareness of the rational use of this natural asset that is essential to our survival. Only 0.007% of the water available in the world have easy access and can be consumed by humans, it can be found in rivers, lakes, etc... To better take advantage of the water used in homes and small businesses, reuse projects are often implemented, resulting in savings for customers of water utilities. The reuse projects involve several areas of engineering, like Environmental, Chemical, Electrical and Computer Engineering. The last two are responsible for the control of the process, which aims to make gray water (soapy water), and clear blue water (rain water), ideal for consumption, or for use in watering gardens, flushing, among others applications. Water has several features that should be taken into consideration when it comes to working its reuse. Some of the features are, turbidity, temperature, electrical conductivity and, pH. In this document there is a proposal to control the pH (potential Hydrogen) through a microcontroller, using the fuzzy logic as strategy of control. The controller was developed in the fuzzy toolbox of Matlab®

Uma proposta de metodologia para o ensino de Física usando robótica de baixíssimo custo

This paper presents methodology based on Lev Vigotsky`s social interactionist theory through investigative activities, which integrates the teaching of physics to robotics, directed to students of the Physics degree course, seeking to provide further training for future teachers. The method is organized through educational robotics workshops that addresses concepts of physics through the use of low-cost educational robots along with several activities. The methodology has been presented and discussed and put into practice afterwards in workshops so that these future teachers may be able to take robotics to their classroom. Students from the last and penultimate semester of the Physics degree course of the Federal Institute of Education, Science and Technology of Rio Grande do Norte, Caicó campus participated in this project

Controle feedback de nível baseado em sensor de imagem aplicado ao equipamento misturador-decantador à inversão de fases (MDIF®)

The treatment of wastewaters contaminated with oil is of great practical interest and it is fundamental in environmental issues. A relevant process, which has been studied on continuous treatment of contaminated water with oil, is the equipment denominated MDIF® (a mixer-settler based on phase inversion). An important variable during the operation of MDIF® is the water-solvent interface level in the separation section. The control of this level is essential both to avoid the dragging of the solvent during the water removal and improve the extraction efficiency of the oil by the solvent. The measurement of oil-water interface level (in line) is still a hard task. There are few sensors able to measure oil-water interface level in a reliable way. In the case of lab scale systems, there are no interface sensors with compatible dimensions. The objective of this work was to implement a level control system to the organic solvent/water interface level on the equipment MDIF®. The detection of the interface level is based on the acquisition and treatment of images obtained dynamically through a standard camera (webcam). The control strategy was developed to operate in feedback mode, where the level measure obtained by image detection is compared to the desired level and an action is taken on a control valve according to an implemented PID law. A control and data acquisition program was developed in Fortran to accomplish the following tasks: image acquisition; water-solvent interface identification; to perform decisions and send control signals; and to record data in files. Some experimental runs in open-loop were carried out using the MDIF® and random pulse disturbances were applied on the input variable (water outlet flow). The responses of interface level permitted the process identification by transfer models. From these models, the parameters for a PID controller were tuned by direct synthesis and tests in closed-loop were performed. Preliminary results for the feedback loop demonstrated that the sensor and the control strategy developed in this work were suitable for the control of organic solvent-water interface level

Implementação de duas arquiteturas microcontroladas tolerantes a falhas para controle da temperatura

Pós-graduação em Física - IGCE

Sistema de supervisão e controle de irrigação utilizando técnicas de inteligência artificial

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Controle automático de adição de AlF3 em cubas de redução de alumínio, usando lógica fuzzy

Este trabalho descreve um sistema de análise de dados com a finalidade de gerar um sistema de controle utilizando técnica inteligente para adição de fluoreto de alumínio (AlF3) em fornos de redução de alumínio. O projeto baseia-se nos conceitos de lógica fuzzy, nos quais o conhecimento acumulado pelo especialista do processo é traduzido de maneira qualitativa em um conjunto de regras linguísticas do tipo SE ENTÃO. A utilização desta técnica inteligente para o controle de adição de fluoreto busca representar explicitamente um conhecimento qualitativo, detido pelos operadores de cubas eletrolíticas. Devido o sistema convencional não contemplar as variações dos fenômenos que envolvem a dinâmica do processo, um controlador fuzzy foi implmentado no sistema real para tomadas de decisões, utilizando o modelo mínimo de Mandani. Baseado neste modelo, as variáveis de processo para a entrada do sistema fuzzy, tais como temperatura de banho e percentual de fluoreto foram manipuladas para estimar a tendência de subida e descida, respectivamente, através do método mínimos quadrados(MMQ). O controlador fuzzy é aplicado para calcular a quantidade de fluoreto de alumínio (AlF3) a ser adicionado na cuba eletrolítica de forma automática sem a necessidade da intervenção do especialista do processo. A motivação para o uso de um sistema de controle fuzzy se deve ao fato de não se ter disponível um modelo dinâmico do processo de adição do fluoreto na cuba eletrolítica. Esta falta de modelagem se deve ao fato de grande complexidade dos fenômenos envolvidos em uma cuba que são processos termodinâmicos e eletromagnéticos acoplados.

Controle Fuzzy aplicado à melhoria da estabilidade dinâmica em sistemas elétricos de potência

Este trabalho propõe uma estratégia fuzzy, do tipo Rede de Controladores Locais, aplicável à melhoria da estabilidade dinâmica em sistemas elétricos de potência, visando compensar possíveis perdas de sintonia devido à ocorrência de variações nas condições operacionais da planta. A adaptação dos ganhos do controlador fuzzy é efetuada on-line, interpolando-se os ganhos de um conjunto finito de controladores locais fixos. Ao ocorrer variações nas condições operacionais da planta, os ganhos da lei de controle são ajustados automaticamente de modo a manter satisfatório o desempenho do sistema de controle. O desempenho do controle foi avaliado através de estudos de simulação, utilizando-se um modelo dinâmico não-linear, do tipo máquina barra infinita. Os resultados mostram que o emprego da estratégia proposta permite obter melhorias no desempenho dinâmico do sistema.

Monitoração e análise de grandezas da qualidade da energia elétrica em processos industriais utilizando instrumentação virtual

O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados elétricos de cargas motrizes no processo industrial de sistema de rede automatizada baseado em instrumentação virtual, permitindo a monitoração e análise de distúrbios relacionados à Qualidade de Energia Elétrica (QEE) em regime permanente, como variação de tensão, distorção harmônica e desequilíbrio de tensão, onde os resultados possam ser visualizados em uma interface amigável e intuitiva ao usuário e armazenados de maneira conveniente em um banco de dados. Este sistema é uma solução viável por ter baixo custo na sua implementação e flexível para a monitoração e análise de parâmetros de QEE nos processos industriais quando comparada com a instrumentação tradicional.

Controle de exaustão de fornos de cozimento de anodos baseado em lógica fuzzy

A legislação ambiental cada vez mais rigorosa tem forçado as indústrias a investirem em soluções de controle inovadoras buscando diminuir as emissões de gases poluentes pelas fontes móveis e fixas, exercendo melhor controle e tratamento desses poluentes como forma de atender os limites impostos pela lei. Apresenta-se neste trabalho, a implementação de uma melhoria no sistema de controle de exaustão de fornos de cozimento de anodos da indústria de alumínio ALBRAS-Alumínio Brasileiro S.A., localizada em Barcarena no estado do Pará, visando minimizar a poluição causada pela queima de combustíveis nos fornos sem comprometer a eficiência do processo. Para isso foi utilizado um sistema baseado em lógica fuzzy, buscando na experiência de engenheiros, técnicos e operadores de processo, uma forma de se obter um melhor controle e confiabilidade na gestão das emissões de gases poluentes.

Redes neurais aplicadas em processos de usinagem da madeira

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Desenvolvimento de um sensor virtual para processos não-lineares e variantes no tempo, com aplicação em planta de neutralização de PH

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Biodiesel na escola: uma ferramenta educacional para o planejamento energético

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Gerenciamento de inventário por meio de ferramentas de controle da produção em empresas de higiene pessoal, perfumaria e cosméticos

This action-research work presents tools which are related to production monitoring: Follow-up of Products Release from Quality Department and Follow-up of Production Volumes. Both tools allows controlling release delays of finished goods based on the quality specifications, and the accurate analysis of production volumes variations compared to pre-established plans. They have direct impact into enterprises inventory levels that are part of Toiletries, Perfumery and Cosmetics market segment. By applying these tools, it´s possible to identify opportunities for process optimization that brings benefits for the final customer. The results seen by the tools application are presented by the analysis of delayed stock for release quantities evolution and testimonies from professionals of Supply Chain

Estudo de caso de controle estatístico de processo: levantamento da variação de espessura de tábuas de pinus

This graduate work approaches the study of Statistical Process Control - SPC, in a stage production of an industrial frame, aiming to use the tool of statistical process control (SPC) to assess the process capability. Where the process needs improvement as well not meet the specifications. Assessing the needs that the company needs to improve quality management, and the difficulties they present during the implementation of the CEP. The present study is to use the method of case study. The results are presented through study, and checking the capacity and stability of the process using control charts XbarraR. The process demonstrated the need for improvements in process and quality management. At the end of the work are presented suggestions for improving the quality system of the company

Apresentação de métodos para implementação de plataformas colaborativas de Sistemas Automatizados de Produção

Automated Production Systems Development involves aspects concerning the integration of technological components that exist on the market, such as: Programmable Logic Controllers (PLC), robot manipulators, various sensors and actuators, image processing systems, communication networks and collaborative supervisory systems; all integrated into a single application. This paper proposes an automated platform for experimentation, implemented through typical architecture for Automated Production Systems, which integrates the technological components described above, in order to allow researchers and students to carry out practical laboratory activities. These activities will complement the theoretical knowledge acquired by the students in the classroom, thus improving their training and professional skills. A platform designed using this generic structure will allow users to work within an educational environment that reflects most aspects found in Industrial Automated Manufacturing Systems, such as technology integration, communication networks, process control and production management. In addition, this platform offers the possibility complete automated process of control and supervision via remote connection through the internet (WebLab), enabling knowledge sharing between different teaching and research groups.