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Título: Sistema de controle de alimentação para fornos intermitentes em indústria de cerâmica vermelha
Autor(es): Lima, Yves Rocha de
Palavras-chave: Modelagem matemática
Cerâmica
Data do documento: 2018
Orientador(a): Alline Sardinha Cordeiro Morais
Abstract: The ceramic industry in Brazil is characterized by the low level of automation applied in its production process and by the cheap and low-skilled workforce. Among the obstacles observed for the implementation of automation in Brazilian ceramics, it is worth mentioning its high cost and the low qualification of the workforce at the operational level. A simplified Feed Control System (FCS) for intermittent kilns is proposed so that the firing is more homogeneous, consumes less fuel and, consequently, produces fewer environmental impacts. Another important factor is to know the temperature behavior and how it relates to the humidity inside the oven. Therefore, the objective of this paper is to demonstrate the development of the simulation and the behavior of the FCS system as well as the mathematical modeling that correlates the temperature with the humidity. The simulation is done using the hardware-in-the-loop technique, where the system plant and its interaction is recreated in the Simulink of Matlab Software through blocks diagrams and the control system is executed in a PLC through control logic. The result of the modeling allows to affirm that the developed mathematical model behaves like the real system and effects the coupling between temperature and humidity. The behavior of temperature with the FCS system from the simulation proves that the system behaves in a more stable, linear and controlled manner and the fuel expense decreases considerably when compared to the real system. The process of system simulation is of fundamental importance in the industries, especially of red ceramics, so that it is possible to know how the system will behave before even being executed in practice and thus avoid possible unnecessary expenses
Resumo: A indústria cerâmica no Brasil é caracterizada pelo baixo nível de automação aplicado em seu processo produtivo e pela mão de obra barata e desqualificada. Dentre os obstáculos observados para a implementação da automação nas cerâmicas brasileiras destaca-se o seu alto custo e a baixa qualificação da mão de obra no nível operacional. Um Sistema de Controle de Alimentação (SCA) simplificado para fornos intermitentes é proposto para que a queima seja mais homogênea, consuma menos combustível e, consequentemente, produza menos impactos ambientais. Outro fator importante é conhecer o comportamento da temperatura e como ela se relaciona com a umidade no interior do forno. Isto posto, o objetivo do presente trabalho é demonstrar o desenvolvimento da simulação e o comportamento do sistema SCA bem como a modelagem matemática que correlaciona a temperatura com a umidade. A simulação é feita utilizando a técnica Hardware-in-the-loop, onde a planta do sistema e a sua interação é recriada no Simulink do Software do Matlab através de diagrama de blocos e o sistema de controle é executado em um CLP através de uma lógica de controle. O resultado da modelagem permitiu afirmar que o modelo matemático desenvolvido se comporta como o sistema real e efetua o acoplamento entre temperatura e umidade. O comportamento da temperatura com o sistema SCA a partir da simulação comprova que o sistema se comporta de forma mais estável, linear e controlado e o gasto com combustível diminui consideravelmente quando comparado com o sistema real. O processo de simulação de sistemas é de fundamental importância nas indústrias, sobretudo a de cerâmica vermelha, para que seja possível conhecer como o sistema irá se comportar antes mesmo de ser executado na prática e assim evitar possíveis gastos desnecessários.
URI: http://bd.centro.iff.edu.br/jspui/handle/123456789/2111
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