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Título: Desenvolvimento de módulo de controle de umidade automatizado para um secador de bancada
Título(s) alternativo(s): Development of an automated humidity control module for a countertop dryer
Autor(es): Tavares, Nicole Pan
Orientador(es): Bertoldo, Guilherme
Palavras-chave: Secagem
Umidade
Controle automático
Controladores PID
Drying
Humidity
Automatic control
PID controllers
Data do documento: 9-Dez-2022
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Citação: TAVARES, Nicole Pan. Desenvolvimento de módulo de controle de umidade automatizado para um secador de bancada. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2022.
Resumo: Métodos de secagem podem ter melhor desempenho se forem realizados em ambientes controlados, onde se tem controle da temperatura e umidade relativa do ar de processo, por exemplo. Este trabalho teve como objetivo a construção de um módulo de controle automatizado de umidade para ser aplicado em um secador de bancada. O método de controle utilizado foi o método PID, e foi aplicado via Arduino em comunicação com o módulo, a linguagem de programação utilizada para a implementação de controle foi C++. O módulo de controle foi estruturado por peças impressas por impressora 3D em PLA. O controle de umidade atua juntamente com o controle de temperatura existente no secador de bancada. Os dados são apresentados ao usuário via interface gráfica, onde também é possível que o usuário mande para o computador os valores de set point desejados para o processo de secagem. O controle de umidade se mostrou eficiente para os testes aplicados, tendo variações de no máximo 0,5% do valor desejado. Os testes foram efetuados para três diferentes temperaturas. Os parâmetros PID foram encontrados através do método de Ziegler-Nichols para processos de primeira ordem em malha aberta. De forma geral o módulo de controle de umidade realizou o controle de umidade relativa no ar de forma esperada e será utilizado no secador de bancada desenvolvido na UTFPR.
Abstract: Drying methods may have better performance if they are carried out in controlled environments, where there is control of the temperature and relative humidity of the air process, for example. The objective of this work was the construction of an automated humidity control module, to be applied in a bench dryer. The control method used was the PID, and it was applied via Arduino in communication with the module. The programming language used for the control implementation was C++. The control module was structured by parts printed by a 3D printer using PLA. The humidity control works together with the existing temperature control in the bench dryer, the data is presented to the user via a graphical interface, where it is also possible for the user to send the desired set point values for the drying process to the computer. The humidity control proved to be efficient for the applied tests, with variations of a maximum of 0.5% of the desired value. The tests were carried out for three different temperatures. The PID parameters were calculated using the Ziegler-Nichols method for first-order open-loop processes. The main problems found were sealing the bench dryer to prevent the leakage of internal relative humidity produced by the generator, and maintaining the water level inside the control module box. In general, the humidity control module carried out the relative humidity control in the air as expected and will be used in the bench dryer developed at UTFPR.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30841
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