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CASOS DE SUCESSO

Controle Microprocessado de Digestores Laboratoriais

Apresentação
Este documento tem por finalidade apresentar as características do controlador de temperatura para digestores laboratoriais destinados a realizar cozimento de madeira seguindo a curva de tempo versus temperatura, caracterizada por uma rampa de subida de temperatura até um determinado patamar permanecendo neste durante um período de tempo determinado, o qual são regidas pela somatória do fator H, efetuando ainda as devidas correções com relação ao tempo de cozimento.

As informações a seguir apresentam detalhes para melhor compreensão do software e do hardware do aplicativo em questão.

Arquitetura do Sistema
O sistema consiste de um software de supervisão e um controlador de temperatura realizando um controle do tipo PID (Proporcional, Integral e Derivativo) que efetua cálculos matemáticos para variações do aquecimento durante um período de tempo (taxa de aquecimento), visando seguir com variação de no máximo 1˚C para mais ou para menos a curva de temperatura pré- programada. O controlador pode armazenar até 7 curvas de cozimentos distintos entre si e através de software de gerenciamento especialmente desenvolvido para esta finalidade interfacial de forma amigável com o usuário.

Interface com o Operador
O software de supervisão e controle apresenta-se de forma bastante amigável, sendo de fácil compreensão para o operador que através de um menu pode selecionar qual dentre as curvas pré-estabelecidas irá realizar o cozimento naquele instante. Poderá monitorar visualmente a temperatura e outros parâmetros pertinentes ao sistema como tempo de cozimento, correção do fator H, status do controlador (running ou stop), curva que está realizando, etc.

Figura 1 – Tela principal do software de gerenciamento e controle

Registro Histórico

O sistema de gerenciamento armazena em arquivo histórico para futura consulta todos os dados coletados em um intervalo de tempo a cada cinco minutos, compondo uma curva real de temperatura que pode ser sobreposta à curva teórica. Também fica registrado o fator H no mesmo intervalo de cinco minutos, tendo seus valores somados a partir dos 100˚C, quando este passa a ter influência significativa.

Figura 2 – Gráfico de curva real, histórica e fator H

Correção do Fator H
Quando o sistema está para realizar a última medição do fator H, é feita uma verificação que informa se a somatória deste está condizente com a curva teórica, e em caso negativo, o próprio sistema calcula o tempo extra que deverá permanecer o cozimento para que a somatória do fator H chegue ao valor da curva teórica.

Gráficos On-line
Com este recurso o operador pode acompanhar visualmente e em tempo real a curva que está sendo executada pelo controlador em forma de gráfico ou em forma de tabelas, semelhante ao histórico, sendo que em tempo real e em conjunto com a curva teórica. O gráfico é totalmente configurável, possibilitando o operador escolher entre cores e espessura das penas.

Bar-graphs
Variáveis relativas à temperatura são apresentadas em forma de barras para uma rápida compreensão do que está ocorrendo com o cozimento naquele instante, barras alinhadas indicam que o cozimento está seguindo a curva teórica.

Birô de Impressão
O próprio software apresenta o recurso de impressão dos gráficos ou da tabela, tanto para o cozimento que está em execução quanto para cozimentos que já foram realizados e encontram-se armazenados em histórico, bastando somente ter uma impressora instalada no sistema, podendo ser uma impressora local ou em rede.

Segurança do Sistema
O controlador apresenta um patamar máximo para a segurança do sistema não permitindo ultrapassar um limite máximo pré-estabelecido, informando ainda com um alarme audiovisual que o sistema está em sobretemperatura.

Painel de Comando
Todo o sistema de controle vem montado em um painel de controle do tipo gabinete metálico com o respectivo grau de proteção a que se destina a aplicação onde ficam alojados os seguintes equipamentos: controlador de temperatura, sistema de giro do digestor ( com possibilidade de selecionar o sentido de giro deste e onde é dado o start do sistema de cozimento), transmissor de pressão com indicação digital (opcional), botão de emergência e chave geral seguindo normas industriais de segurança e proteção ao ambiente e ao operador.

Figura 3 – Tela de escolha de programa para rodar no digestor

Comunicação com o PC
O sistema monitora a comunicação com o computador através de uma rede denominada mod-bus, que se constitui de um protocolo industrial para a comunicação entre equipamentos e em caso de falha surgirá uma mensagem áudio-visual na tela do microcomputador informando que a comunicação foi perdida e as possíveis soluções.

Acionamento da Resistência
O sistema de chaveamento da resistência elétrica, a qual provê potência para o aquecimento do digestor, é feito através de relé semicondutor (tecnologia de estado sólido), totalmente silencioso e livre de manutenção, por não conter partes móveis que se desgastam com o tempo.
O acionamento da resistência também é indicado na forma de bar-graph na tela principal do software.

Instalação e Configuração do Sistema
A instalação, configuração e calibração do sistema de controle será feita por pessoal especializado enfocando atendimento personalizado ao cliente, moldando o sistema às suas necessidades e ao seu equipamento (digestor).

Sistema de No-break
Pode ainda equipar o controlador um sistema de no-break, que “segura” o cozimento em questão, durante picos ou surtos de tensão na rede elétrica, evitando assim que o cozimento seja perdido.

Especificações Gerais
Sistema de controle de temperatura microprocessado, com interface gráfica através de sistema de supervisão e controle, histórico, registro, monitoração e correção do fator H para curvas de temperatura pré-estabelecidas, com os equipamentos se comunicando através de rede mod-bus RTU (mestre-escravo), impressão e monitoração on-line da variável temperatura e cálculo on-line do fator H e posterior correção através de adição de tempo no final da curva característica de cozimento.

Realizações
Veracel – Eunápolis – BA
UFV – Universidade Federal de Viçosa – MG
International Paper do Brasil – Mogi Guaçu - SP

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