Sistema didático de instrumentação e controle de processos industriais

Abstract

A competitividade no mercado aumenta com o avanço da tecnologia e automação, as empresas buscam se destacar cada vez mais sobre a concorrência; por conta disso, conhecimento e experiência prática nas instituições de ensino tornaram-se imprescindíveis, muito importante na formação dos alunos. Em vista disso, uma bancada didática fora projetada com objetivo de aumentar o contato prático dos alunos de engenharia do Instituto Mauá de Tecnologia com os assuntos teóricos abordados em sala de aula: instrumentação, controle e automação de processos. Por meio deste projeto, foi possível efetuar o bombeamento e a mistura de duas substâncias distintas ao reservatório principal de forma automatizada, a leitura e controle da vazão das tubulações, o controle da temperatura, a leitura do pH da mistura e a supervisão e operação do processo pela interface-homem-máquina desenvolvida no software ScadaBR. A partir das implementações, o equipamento didático requer apenas alimentação 220 V para seu funcionamento; todo o conjunto é compacto e portátil, possibilitando uso em diversos ambientes de ensino e pesquisa. Para futuras melhorias, deve-se considerar: a substituição do Arduino por um CLP; o uso de resina alternativa para a vedação, a qual suporte maiores temperaturas; a troca de suportes de PLA dos sensores para suportes de alumínio ou aço inoxidável; a melhoria da portabilidade do equipamento, a fim de mudar o sistema de locomoção e estrutura de sustentação de todas as partes para substituição dos béqueres por recipientes mais robustos, unificando os sistemas; e por fim, a melhoria da precisão do controle da vazão.

The growing competitiveness due to technological advancements and automation applications makes companies seek to stand out against their competitors. Because of this fact, having theoretical and practical knowledge from universities becomes essential in graduation. A didactic and automatic chemical bench was developed to increase the connection between practical and theoretical learning in process instrumentation, automation and control for Instituto Mauá de Tecnologia's engineering students. To fulfill the project, the automated pumping and mixing system; the flow rate, temperature and pH control; and monitoring and operating system using ScadaBR software as human and machine interface, were developed. Regarding the final version being compact and portable, allowing the user to move to any place, such as a classroom or laboratory, the only local requirement to use the equipment is access to a 220 V socket. Even with a great prototype, there are some improvements to make a better version according to the application, such as: improving the flow rate control; changing the control component from Arduino to a PLC; using other types of resin with higher temperature resistance to seal the axle; installing aluminium or stainless steel sensor holders; and improving the mechanical structure to embed the reservatory system and improve the didactic equipment portability.