Aprimoramento de um sistema automático de secagem de produtos agrícolas para utilização como planta didática no curso de Automação Industrial no IFMG – Campus Ouro Preto.

Abstract

Um sistema automático de secagem de produtos agrícolas, elaborado na tese de Doutorado do professor e orientador deste trabalho, Cristiano Rodrigues, foi aprimorado para utilização como planta didática no curso de Automação Industrial no IFMG – Campus Ouro Preto. O funcionamento do secador e o processo da secagem foram estudados. Após isso, verificou-se o funcionamento de todos os dispositivos da planta e foram feitas a substituição, configuração e calibração destes. Um anemômetro de fio quente foi utilizado para leitura do fluxo de ar de secagem e foi integrado a um inversor de frequência CFW08 Plus, da fabricante WEG, que possui um controlador PI para manter constante o fluxo do ar de secagem. O ar ambiente é inserido no secador com a abertura de uma válvula borboleta controlada por um servo-motor. A temperatura do ar de secagem é lida por um sensor do tipo PT-100 e seu controle é feito por um controlador NOVUS N1200, que possui um controle PID capaz de regular a potência de um conversor de potência modelo TH 6200A-36, 220V/36A, ligado à três resistências elétricas. Um multimedidor de energia MULT-K 05 faz as leituras do consumo de energia da malha de temperatura. A medição do teor de água é feita pesando-se o produto durante a secagem. A pesagem foi realizada por células de carga em “S” da fabricante ALFA, em que as variações na tensão correspondem a um peso, de acordo com a curva de calibração obtida durante este trabalho. A leitura da umidade relativa e temperatura do ar nas bandejas foi feita por sensores do tipo DHT22, e os dados são lidos e processados pela plataforma Arduino Mega™, responsável por ler e modificar os ângulos de abertura de três válvulas. Foram levantadas as funções transferência de cada etapa do processo e os controladores foram projetados utilizando padrões dos fabricantes dos dispositivos. Para estabelecer a comunicação em rede entre os dispositivos do secador, foi utilizado o protocolo Modbus™ RTU, RS485. Também foi confeccionado um sistema computacional de supervisão, feito com base em um SCADA desenvolvido no sistema Elipse E3®, a fim de integrar todos os dispositivos e disponibilizar a leitura e gerar dados históricos de todas as variáveis físicas do processo em um computador central. Os testes de secagem foram feitos utilizando-se milho como produto e os resultados obtidos pós secagem comprovaram que o aprimoramento do sistema se mostrou satisfatório tanto para a secagem quanto para o fim didático proposto.