Projeto de controlador de temperatura

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Projeto de um Controlador de Temperatura
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Resumo

A automação de processos industriais se faz cada dia mais necessária, pois melhora fatores como eficiência, produtividade, segurança, entre outros. Umacaracterística comumente controlada é a temperatura, já que é de extrema importância para os mais variados sistemas industriais.
Nesse projeto foi desenvolvido um controlador de temperatura de forma que seja possível escolher o valor desejado dentro de uma faixa de temperaturas, e realizado de forma que se possa variar a oscilação aceitável em torno do valor desejado.
O circuito implementado baseia-se nosensor de temperatura lm35 e no uso de amplificadores operacionais para controlar se o ambiente monitorado precisa aquecer ou resfriar, acionando ou não um aquecedor.

Sumário
1 Introdução 4
1.1 Objetivos 5
1.1.1 Objetivo Geral 5
1.1.2 Objetivos Específicos 5
2 Abordagem Proposta 6
3 Resultados 9
4 Conclusão 10
Anexo 11

1 Introdução

Atualmente na indústria a automatização e ocontrole de processos são de grande importância, pois possibilita uma maior segurança, redução de custos e desperdícios, assim como a obtenção de produtos de melhor qualidade. Na indústria muitas características são monitoradas constantemente, como a pressão em uma tubulação ou a qualidade do produto final, por exemplo. E através da automação esse monitoramento pode ser realizado em tempo real, oque possibilita um controle mais eficiente.
Entre tantas variáveis monitoradas, a temperatura se destaca por ser importante nos mais variados eixos industriais: a medição de temperatura de uma caldeira é necessária para saber se esta funcionando dentro dos limites de segurança da instalação, assim como fornecendo a energia necessária ao processo; reações químicas podem ocorrer de formasdistintas e ate mais lenta ou mais acelerada dependendo da energia térmica envolvida; processos biológicos, como a fermentação alcoólica, exigem uma faixa de temperatura de forma que os agentes orgânicos consigam realizar seu trabalho e sobreviver; na industria alimentícia a conservação dos produtos pode depender muito da estabilidade térmica.
Uma forma simples de realizar o controle de temperatura ébaseada no controle on/off, onde um aquecedor (atuador) é acionado quando a temperatura esta abaixo do limite desejado (set-point), e desligado assim que este é ultrapassado. Como o sistema térmico tem uma dinâmica lenta esse controle não tem grandes problemas de ser usado, entretanto pode ser desejável trabalhar com uma faixa de temperatura em torno do set-point e não apenas um valor limite, nessecaso é utilizado o controle on/off com histerese, no qual quando a temperatura é menor que o limite inferior o atuador é ligado, e apenas quando ela ultrapassa o limite superior o atuador é desligado. Pode-se fazer um controle semelhante com um refrigerador como atuador para os casos necessários.

1.1 Objetivos

1.2.1 Objetivo Geral

Elaborar um controle de temperatura parademonstrar a aplicabilidade de um controlador on/off baseado em amplificador operacional, assim como demonstrar e fixar os conhecimentos adquiridos na disciplina.
1.1.2 Objetivos Específicos

Os objetivos específicos deste projeto consistem em projetar e confeccionar um controlador de temperatura on/off com set-point ajustável na faixa de 30ºC a 60ºC e possibilidade de funcionar com ou semhisterese. Caso a histerese esteja ativa esta também devera ser ajustável entre 1°C e 6°C para mais (limite superior) e para menos (limite inferior) em relação ao set-point.

2 Abordagem Proposta

O circuito do controlador de temperatura pode ser dividido, para facilitar a análise, em três circuitos menores, sendo esses o circuito diferença com ganho, o circuito comparador e o circuito de...
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