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Título: Desenvolvimento de um módulo de controle de temperatura da água usando PID
Título(s) alternativo(s): Construction of a water temperature control module using PID
Autor(es): Coltro, Gustavo Luis Hensel
Orientador(es): Bertoldo, Guilherme
Palavras-chave: Controle de processo
Controladores PID
Cerveja
Controle de temperatura
Process control
PID controllers
Beer
Temperature control
Data do documento: 23-Jun-2023
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Citação: COLTRO, Gustavo Luis Hensel. Desenvolvimento de um módulo de controle de temperatura da água usando PID. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2023.
Resumo: A produção de cerveja caseira vem crescendo significativamente nos últimos anos e, junto a isso, a necessidade de equipamentos para padronizar essa produção. A etapa de brassagem, que consiste no cozimento dos cereais com água em temperaturas e intervalos de tempo previamente definidos e, posteriormente, em ponto de fervura, possui papel fundamental nessa produção. Módulos responsáveis por controlar automaticamente a temperatura da água são comercializados, contudo apresentam valores muito elevados de aquisição. O foco desse trabalho é projetar, desenvolver e testar um módulo didático de baixo custo, capaz de controlar a temperatura da água utilizando o método de controle PID, tornando seu uso viável na etapa de brassagem da cerveja. Para essa realização é necessário descobrir os parâmetros 𝑘𝑃, 𝑘𝐼, e 𝑘𝐷, a partir do ajuste dos dados experimentais, esses serão utilizados no algoritmo implementado na linguagem C/C++, responsável pelo controle da temperatura do protótipo. Os testes realizados mostraram que o protótipo é funcional, sendo capaz de controlar a temperatura da água com margem de erro de aproximadamente ± 1°C, mesmo que acometido por perturbações que alterem a variável controlada.
Abstract: The production of homemade beer has grown significantly in recent years and, along with that, the need for equipment to standardize this production. The mashing stage, which consists of cooking the cereals with water at previously defined temperatures and time intervals and, subsequently, at the boiling point, plays a fundamental role in this production. Modules responsible for automatically controlling the water temperature are commercialized, however they are expensive. The focus of this work is to design, develop and test a low-cost didactic module, capable of controlling the water temperature using the PID control method, making its use viable in the beer mashing stage. For this realization it is necessary to discover the parameters 𝑘𝑃, 𝑘𝐼, and 𝑘𝐷 from the adjustment of the experimental data, these parameters will be used in the algorithm implemented in the C/C++ language, responsible for the temperature control of the prototype. The tests showed that the prototype is functional, being able to control the water temperature within a margin of error of approximately ± 1°C, even if affected by disturbances that alter the controlled variable.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32408
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