Atualização Tecnlógica de uma Planta Didática

Vinícius Henrique Dias de Paula; Cristiano Marcos Agulhari

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-0170

Resumo

Plantas industriais didáticas adquiridas por meio de empresas privadas geralmente já possuem um sistema de controle de modo que o interfaceamento dos sinais provenientes da malha de controle é projetado para um dispositivo de controle específico, que normalmente é um Controlador Lógico Programável (CLP). Sendo assim os estudantes ficam de certa forma presos a técnicas de controle estabelecidas pelo desenvolver do equipamento. Desenvolver um sistema no qual um computador tem acesso aos dados enviados pelos sensores e atuadores de uma planta industrial tornaria o controle mais independente beneficiando o aprendizado de estudantes da área de engenharia. Este trabalho realizou a comunicação entre uma planta industrial didática e o software Matlab/Simulink, esta comunicação se deve por meio de um microcontrolador PIC 18F4550, que recebia os dados analógicos dos sensores da planta e os envia por meio do protocolo de comunicação serial para o computador, este processa os dados e os reenvia para o microcontrolador para que os atuadores fossem controlados. Os sinais provenientes da planta didática não eram totalmente compatíveis com a faixa de trabalho dos pinos do microcontrolador, logo uma placa de condicionamento de sinais desenvolvida por um aluno de TCC foi reaproveitada com o intuito de adaptar os sinais com os suportados pelo PIC. No Matlab/Simulink foi desenvolvida uma interface em que o usuário tem acesso a malha de nível da planta didática em tempo real. Nesta interface foi utilizado o controlador PID, no qual é possível alterar seus ganhos para que a planta responda de acordo com os parâmetros do projeto. Neste trabalho os ganhos do controlador PID foram encontrados com o algoritmo genético, considerando como função objetivo a minimização do erro quadrático médio. Foram utilizados alguns valores como referência para o controlador de modo que os resultados obtidos foram satisfatórios, uma vez que a malha de nível estabilizou nos valores de referência.

Palavras-chave: microcontrolador; condicionamento de sinais; controle; protocolo de comunicação