Calibração e teste de modelos de controlo automático num canal de adução experimental

O artigo apresenta um canal automático, particularmente vocacionado para o estudo, experimentação e a demonstração de sistemas de controlo automático para canais e dos respectivos algoritmos. Faz-se uma apresentação sumária do controlo automático de canais e do sistema SCADA, instalado para a supervisão e controlo do canal automático. O artigo apresenta também uma aplicação do controlo local por jusante do tipo PI, desenvolvida para o canal automático e instalada no respectivo sistema SCADA. Foi desenvolvida uma interface multiplataforma para sistemas SCADA (IMSCADA). Esta interface permite testar, em contexto real, os modelos e algoritmos desenvolvidos de uma forma amigável, podendo os investigadores utilizar as suas ferramentas habituais de desenvolvimento, como pacotes de cálculo numérico ou linguagens de programação diversas. O artigo faz também a sua respectiva apresentação

Modernização de canais de rega

O regadio está a ser pressionado, de forma crescente, para aumentar a eficiência no uso da água. Nos perímetros de rega, os sistemas primários e secundários são quase sempre constituídos por canais controlados por montante. Estes canais tradicionais têm uma gestão difícil e dão origem a elevadas perdas de água quando associados a métodos flexíveis de distribuição. A via mais promissora e económica para a modernização destes canais é a passagem para o controlo automático numérico ou digital. Os controladores numéricos ou autómatos podem ser programados com o controlo local por montante, para ser accionado em períodos de escassez de água quando se exigem restrições à distribuição deste escasso recurso e, em simultâneo, com o controlo por jusante à distância, que mantém a hidrodinâmica dos canais mas garante o seu funcionamento totalmente automático, gerando economias de água significativas, mesmo em situações de flexibilidade na sua utilização. Os sistemas SCADA podem complementar a acção do controlo automático. Contudo, atendendo à sua capacidade de visualizar em tempo real os sistemas controlados, são, só por si, ferramentas muito importantes de ajuda à gestão, permitindo melhorar a qualidade de serviço, economizar água, poupar mão-de-obra na operação dos canais e ganhar tempo e energia. O artigo apresenta os tipos de controlo por montante tradicionais e os citados modernos digitais. Também apresenta e caracteriza os sistemas SCADA, assinalando as suas vantagens na aplicação a canais e a sua ligação com o controlo automático

Sistema de medição e controlo de qualidade do ar interior

A crise do petróleo na década de 70 levou o homem a construir edifícios com melhor isolamento térmico e energeticamente mais eficientes. Apesar destas mudanças construtivas terem reflexos positivos em termos consumo de energia e de conforto térmico, reduziram substancialmente as taxas de ventilação natural e, consequentemente, agravaram a qualidade do ar interior (QAI) dos edifícios. O presente estudo teve como objetivo a construção de um monitor de qualidade do ar interior, usando a plataforma Arduíno. O sistema de monitorização permite avaliar quantitativamente as componentes CO2, CO, humidade relativa e temperatura do ar. O sistema pode integrar ainda um ventilador que é acionado em função das concentrações de CO2 e/ou CO, possibilitando a regulação dos níveis de QAI. O sistema de monitorização foi testado, com e sem regulação automática das taxas de ventilação, em 4 espaços (gabinetes) distintos, durante um período global de 12 dias. Os resultados mostraram que, na ausência de controlo automático da ventilação, os níveis de CO2 prevalecentes nos diferentes espaços estudados excederam frequentemente o limiar de proteção da saúde humana estabelecidos na lei (1250 ppm). Com a inclusão do mecanismo de controlo automático de ventilação (15 Watts, 93 m3/h), foi possível manter os níveis de dióxido de carbono abaixo dos níveis máximos recomendados, sendo, portanto, um bom indicador de prevalência de boas condições de QAI.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Instalação Experimental para o Estudo do Controlo Automático e da Modernização de Canais de Distribuição de Água

O artigo apresenta uma instalação experimental, basicamente constituída por dois canais de distribuição de água, um tradicional e o outro automático, dois reservatórios e um posto central de controlo. A instalação tem por objectivo principal o estudo, a experimentação e a demonstração dos diferentes modos de controlo em canais, quer os tradicionais quer os digitais, nomeadamente os do tipo PI. Faz-se uma apresentação sumária do sistema SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), instalado para a supervisão e controlo do canal automático, e também, de forma genérica, dos diferentes modos de controlo local automáticos já instalados. O artigo apresenta também e analisa, de modo particular, um modo de controlo automático distante por jusante, do tipo PI, também já instalado. Dá-se ainda uma ideia dos desenvolvimentos a fazer no próximo futuro, em termos de “software”, para a instalação poder verdadeiramente cumprir os objectivos em vista

Estratégias de optimização numérica para o cálculo não-linear de estruturas reticuladas

A realização de análises pelo Método dos Elementos Finitos baseadas em modelos de comportamento elásticos e lineares resulta, em determinadas aplicações, em previsões limitadas do comportamento real das estruturas. No trabalho que aqui se apresenta descreve-se um modelo de optimização aplicável ao cálculo numérico do comportamento não-linear de estruturas reticuladas. O modelo descrito actua directamente sobre um incremento de força (carga) aplicado na estrutura. O algoritmo desenvolvido e implementado baseia-se numa análise da evolução de algumas das variáveis de estado do problema, criteriosamente seleccionadas. Com o algoritmo proposto é possível ajustar, de forma automática e contínua, o passo de cálculo de modo a que este se torne suficientemente pequeno em fases do processo em que ocorram variações mais rápidas da rigidez tangente do material, não se perdendo precisão no cálculo. Alternativamente, quando tal não acontecer, o tamanho do incremento pode ser progressivamente aumentado, por forma a acelerar a evolução do cálculo e, consequentemente, aumentar a relação qualidade/custo dos resultados obtidos. O modelo é descrito e testado, mostrando-se as vantagens da sua utilização na análise não-linear do comportamento de estruturas reticuladas

Otimização de procedimentos para controlo automático do processo

A presente dissertação para a obtenção do grau de mestre em Engenharia Química e Bioquímica foi realizada no âmbito de um estágio na Unidade Fabril 1, no período entre 23 de Fevereiro de 2016 e 26 de Agosto de 2016, com passagem na Área de Produção, Laboratório de Controlo de Qualidade e Zona de Enchimento 1 da empresa Tintas Robbialac S.A. Para garantir a conformidade de um produto são realizados testes de controlo de qualidade cujos resultados são utilizados para efetuar o controlo estatístico do processo (CEP), permitindo a identificação de falhas na produção, quer a nível de processo, quer da formulação, e aplicação de medidas corretivas adequadas. Visando a agilidade das metodologias para registo de dados para o CEP e a melhoria da produtividade, foi desenvolvido um procedimento integrado no ERP da empresa que permite automatizar todo esse processo. O presente estudo apresenta todos os procedimentos realizados, no sentido de automatizar o CEP, e os resultados da sua implementação. As alterações sugeridas visam facilitar os métodos de registo e agilizar a recolha de resultados, retirados diretamente do ERP. Para além do tema da dissertação, este estágio incidiu no Controlo Qualidade, tendo sido analisada a estabilidade de alguns produtos durante o enchimento, no Controlo Bacteriológico, na monitorização do software ACCEPT OEE, implementado na dissertação anterior e na análise de equipamentos das unidades fabris da empresa, no âmbito da Segurança e Manutenção

Simulação do comportamento à compressão uniaxial do betão reforçado com fibras de aço

Ensaios de compressão uniaxial efectuados com provetes cilíndricos reforçados com diferente percentagem de fibras de aço são descritos no presente trabalho. Os ensaios foram realizados sob controlo de deslocamento, de forma a obter-se a resposta até ao completo esgotamento da capacidade de carga dos provetes. Os resultados obtidos são apresentados e analisados. Duas expressões tensão-extensão foram definidas com base nos resultados experimentais. Estas expressões podem ser utilizadas em modelos numéricos de simulação do comportamento não linear material destes compósitos. Uma das expressões adequa-se a modelos formulados em extensões totais, enquanto a outra expressão é apropriada a modelos elasto-plásticos. O desempenho destas expressões é avaliado

Requisitos e realização de uma instalação experimental para estudos de modelização e controlo em processos de fermentação

O presente trabalho descreve a integração de técnicas de controlo automático em processos biotecnológicos. Fazse uma análise dos requisitos específicos que uma instalação experimental (reactor biológico e sistema informático) deve apresentar para estudos de monitorização e controlo. É descrito um sistema de aquisição de dados e controlo por computador para processos de fermentação, com aplicação a um processo de produção de fermento de padeiro à escala laboratorial.This work concerns the integration of automatic control techniques in biotechnological processes. An analysis of the specific requirements of an experimental set up (biological reactor equipment plus hard- and software system) for monitoring and control studies is presented. A data acquisition and computer controlled system is described for fermentation processes, with particular application, in this instance, to baker’s yeast production at laboratory scale

A escassez da água e a sustentabilidade do regadio

O forte crescimento populacional mundial obriga à produção crescente de alimentos. Contudo, os bons terrenos agrícolas têm já uma utilização intensa em muitas regiões e o aumento das áreas de cultivo pode obrigar à utilização de solos sem aptidão. Os problemas ambientais e climáticos podem obrigar também a cuidados suplementares na conservação de ecossistemas, de habitats e da biodiversidade, contrariando também o aumento das áreas de cultivo. A solução dos problemas alimentares da Humanidade passa, por isso, sobretudo pelo recurso à rega, que pode permitir produções unitárias médias seis vezes superiores às de sequeiro. O regadio não é, porém, mais um dos competidores pelo recurso escasso que é a água. As maiores extrações do ciclo hidrológico são devidas à agricultura que é sempre encarada como a “culpada” principal em situações de escassez. A gestão da água em regadio deverá centrar-se na eficiência do seu uso e no aumento da sua produtividade. Isto determina a necessidade de gerar eficiências através de uma melhor gestão da água na exploração agrícola, nos sistemas de adução, nos reservatórios de armazenamento e através da definição de políticas nacionais sobre água e regadio. O artigo faz o inventário das disponibilidades e usos globais da água, pondo em evidência a sua escassez em muitas regiões do globo e apresenta um conjunto de medidas necessárias à melhoria da sua gestão na exploração agrícola, nos sistemas de adução e de armazenamento, assinalando alguns dos fatores que condicionam o regadio