Desenvolvimento e construção de um controlador eletrônico para automação de reator industrial

Raian   Sena; Lucas Estevam; José Finzer; Carlos dos Santos; Lucio Junior

doi:10.18607/ES20261521718

Authors

Raian Sena raian.sena@estudante.iftm.edu.br
IFTM - Instituto Federal do Triângulo Mineiro https://orcid.org/0009-0004-3988-1439
Lucas Estevam lucas.estevam32@gmail.com
UNIUBE - Universidade de Uberaba https://orcid.org/0000-0002-4412-6591
José Finzer coordenador.me.ppgeq@uniube.br
UNIUBE - Universidade de Uberaba https://orcid.org/0000-0001-6139-3619
Carlos dos Santos carlosrenato@iftm.edu.br
IFTM - Instituto Federal do Triângulo Mineiro https://orcid.org/0000-0001-7639-9036
Lucio Junior luciorogerio@iftm.edu.br
IFTM - Instituto Federal do Triângulo Mineiro https://orcid.org/0000-0002-7840-5863

DOI:

https://doi.org/10.18607/ES20261521718

Keywords:

Placa eletrônica de controle, Reator de cosméticos, Tanque de batelada, Tanque de multiprocesso

Abstract

A automação de processos industriais tem se mostrado fundamental para o aumento da eficiência e da qualidade na engenharia. O objetivo deste projeto é o desenvolvimento e construção de um controlador eletrônico microcontrolado para reatores industriais, tendo como características o baixo custo, tecnologia simples de implementar e fácil acesso comercial. O sistema proposto, além de confiável, é capaz de automatizar tanques de mistura industrial, destinados a multiprocessos por batelada, oferecendo maior viabilidade se comparado a projetos tradicionais que utilizam recursos de automação de alto custo. A placa eletrônica desenvolvida utiliza o microcontrolador ATmega328P, sendo responsável por controlar o acionamento dos motores, resistências de aquecimento, válvulas e sinalização sonora. Uma interface utilizando um display alfanumérico é incorporada ao hardware, auxiliando no monitoramento e operação do equipamento. Depois da construção do hardware e software, todos os recursos da placa de controle foram devidamente testados em bancada e os resultados obtidos evidenciam sua operação confiável e satisfatória, de acordo com o esperado. Conclui-se que através do uso das tecnologias acessíveis e de baixo custo no mercado, é possível desenvolver sistemas que atendam às necessidades de fabricantes de máquinas e empresas do setor industrial, reduzindo custos e aumentando a produtividade.

Author Biographies

Raian Sena, IFTM - Instituto Federal do Triângulo Mineiro

Graduando em Engenharia Elétrica no Instituto Federal do Triângulo Mineiro (IFTM)
Lucas Estevam, UNIUBE - Universidade de Uberaba

Sou formado em Engenharia de Computação, pela Universidade de Uberaba - UNIUBE (2022), participei de iniciação científica na área do ensino de física (2020 - 2021) onde este foi apresentado em coferências e feiras de pesquisa, como EFITA, CEEL e SEMIC. Sendo contemplado com menções honrosas e títulos de melhor trabalho da área. Participei do desenvolvimento de um túnel para desifecção de EPIs, o qual foi apresentado como parte da minha conclusão de curso e sendo publicado na revista CONCILIUM (2022). Me identifico nas áreas de Hardware e Software, possuindo conhecimento em elétrica e programação em Java, C e C++, além de microcontroladores e microcomputadores, assim como Arduino, Raspberry, PIC. Com experiência em desenvolvimento de projetos e soluções que envolvem programação e dispositivos de hardware, projetando e construindo placas eletrônicas diversas para controle e automação de equipamentos.
José Finzer, UNIUBE - Universidade de Uberaba

Possui graduação em Curso de Engenharia Química pela Universidade Federal de Uberlândia (1973), mestrado em Engenharia de Alimentos pela Universidade Estadual de Campinas (1984) e doutorado em Engenharia de Alimentos pela Universidade Estadual de Campinas (1989). Atualmente é professor do Curso de Graduação em Engenharia Química: Universidade de Uberaba-UNIUBE, Coordenador do Curso de Mestrado Profissional em Engenharia Química, Professor do Mestrado em Sanidade e Produção Animal nos Trópicos. Ex- Professor do Programa de Pós-Graduação e de Graduação em Engenharia Química da Universidade Federal de Uberlândia - Ex-Bolsista do CNPq da Universidade Federal de Uberlândia - Produtividade em Pesquisa. Ex-Professor do Curso de Engenharia de Alimentos da Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões (Erechim RS). Ex- Professor do Curso de Engenharia de Alimentos das Faculdades Integradas FAZU (Uberaba MG). Tem experiência na área de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos, com ênfase em Operações Industriais e Equipamentos para Indústrias Alimentícias e Químicas, atuando principalmente nos seguintes temas: secagem, cristalização: sacarose e ácido cítrico, secagem de materiais pastosos e secagem com inertes; secagem de café e grãos; transferência de calor e massa em sistemas vibrados, produção de sacarose, fabricação de biodiesel, balanço de massa e de energia.
Carlos dos Santos, IFTM - Instituto Federal do Triângulo Mineiro

Bacharel em engenharia elétrica pela Universidade Federal de Goiás (2003), mestre em engenharia elétrica e de Computação pela Universidade Federal de Goiás (2005) e doutor em engenharia agrícola pela Universidade Federal de Lavras (2017), com doutorado-sanduíche pela Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), bolsista da CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior). Atuou entre 2010 e 2012 no projeto de cooperação internacional (Brasil-França) em educação profissional e tecnológica na área da indústria eletroeletrônica (financiado pelo MEC/SETEC). Atualmente é professor do Instituto Federal Minas Gerais, na área de Eletrônica analógica, digital, potência e de microcontroladores.
Lucio Junior, IFTM - Instituto Federal do Triângulo Mineiro

Formação em Aprendizagem Industrial em Eletroeletrônica (2002-2003) e Técnico em Eletrônica (2005-2006) pelo SENAI-CFP/FR e Técnico em Informática (2007-2009) pelo CEFET-MG. Graduado em Engenharia Elétrica (2008-2012) pela Universidade de Uberaba (UNIUBE) e especialista em Engenharia de Manutenção (2013-2015) pela Faculdade Pitágoras. Mestre em Inovação Tecnológica (2017-2019) pela Universidade Federal do Triangulo Mineiro (PMPIT / LFFPP / UFTM) e doutorando em Engenharia Elétrica (2022) na Universidade Federal de Uberlândia (PPGEELT / FEELT / NUPEP / UFU). Trabalhou com manutenção e projetos no campo da eletrônica (2004-2007) e atuou como professor no curso Técnico em Eletrônica (2013) no Colégio Uberaba. Na indústria desenvolveu atividades técnicas e de gestão nas áreas de Elétrica, Automação, Engenheira e Supervisão de equipes de Manutenção (2010-2017). Em 2017 fez uma transição de carreira da indústria para academia, tornando-se Professor na UNIUBE (2017-2024), onde trabalhou nos cursos de Engenharia Elétrica / Computação / Controle Automação. Atualmente é Professor Efetivo no Instituto Federal do Triângulo Mineiro (IFTM) desenvolvendo atividades de ensino e pesquisa nos cursos de Eng. Elétrica e Técnico em Eletroeletrônica. Possui experiência nas áreas de Eletrônica, Eletrônica de Potência, Projetos de hardware/Firmware com sistemas embarcados, Automação e Instrumentação Industrial e Engenharia de manutenção. Possui interesse em pesquisas nas áreas de APFC, inversores VCM-VSI / CCM-VSI, desenvolvimento de produtos eletrônicos alinhados à inovação tecnológica.