DOSAGEM E ENVASAMENTO AUTOMÁTICO DE LÍQUIDOS EM PROCESSOS INDUSTRIAIS
Bruno Dinelli -
[email protected];
[email protected]; Daniela Borges -
[email protected];
[email protected]; Deivid Siqueira -
[email protected]; Igor Quaresma - igor.quaresmapinto@gm i
[email protected]; ail.com; Welbert Nogueira -
[email protected];
ABSTRACT Envasamento, dosagem, mistura de líquidos, indústria de líquidos, sensor de nível, bombas, reservatórios, microprocessador, Arduino.
RESUMO
1. INTROD ODU UÇÃO
1.1.OBJETIVO Propor e simular uma solução automatizada para o controle da dosagem, mistura e envasam env asament entoo de líquid líquidos. os. Con Contro trolar lar as etapas etapas dos proces processos sos desde desde o enchim enchimento ento dos reservatórios iniciais até o envasamento dosado do líquido final através de um conjunto de hardware composto por sensores de nível, bombas, pás misturadoras, válvulas solenóides e um microcontrolador. Precisar níveis de líquidos, volumes em dosagens e envasamento em série através de um software que processa os dados obtidos pelos sensores e atua sobre saídas de um microcontrolador previamente parametrizadas. Entregar em reservatório final, atra atravé véss de um proc proces esso so cícl cíclic icoo que que inde indepe pend ndee da inte interv rven ençã çãoo huma humana na,, um líqu líquido ido homogêneo resultante da mistura de dois componentes com concentrações constantes, com baixo custo.
1.2.JUSTIFICATIVA
A mistura de líquidos é uma tarefa comumente realizada pelos seres humanos, pois utilizam desse processo em rotinas domésticas como na preparação de alimentos e bebidas, lavação de roupa e limpeza no seu dia a dia. Mas não só em processos simples e domésticos, a mistura de líquidos é etapa contemplada em diversos processos industriais, de pequeno, médio e grande porte. Presente na indústria de bebidas, laticínios, alimentos, siderurgia, mineração, entre outros, a mistura de dois ou mais componentes depende de um controle não só da forma como é feita, mas também da dosagem precisa para que o produto final seja obtido conforme esperado. Em nível industrial, para termos níveis de concentração e volume constantes e parametrizados, podemos contar com o auxílio da automação industrial. Espera-se de um sistema automatizado de uma mistura de dois componentes a ausência da intervenção do homem em o maior número possível de etapas do processo. Quanto maior a sua independência, maior o custo de implementação de um projeto de automação, mas, quando se trata de processos simples de mistura de dois líquidos, podemos contar com componentes elétricos e eletrônicos de baixo custo que possibilitam uma automação simples e eficiente. Podem se enquadrar às misturas simples a diluição de materiais de limpeza, produção de sucos e outras bebidas e dosagem de produtos de tratamento químico de circuitos fechados de água que, por exemplo, previnem oxidação de tubulações. Para a automação e controle das etapas da mistura e envasamento de um líquido, pode-se utilizar de microcontroladores simples, de plataforma livre e fácil programação que viabilizam a cada dia mais implementações da automação de processos como o tratado nesse artigo. Vista com ótimos olhos hoje, a automação de uma mistura de dois líquidos será feita não só propondo uma solução automatizada para a condução dessa etapa tão comum à indústria, mas também confrontando questões de ergonomia, evitando a exposição do operador a condições onde haja excesso de esforço físico, atividade repetitiva e também danos físicos causados pelo reabastecimento da mistura.
1.3.REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Um dosador é um equipamento utilizado para ministrar a quantidade adequada de produto ou ingrediente para um fim especifico. Utilizado em indústrias de alimentos,
plásticos e concretos, é comum seu uso para preparação de soluções e incrementação de suplementos, proporcionando a mistura e reabastecimento de produtos. O microcontrolador Arduíno é uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre, projetada com um microcontrolador Atmel AVR de placa única, com suporte de entrada/saída embutido, uma linguagem de programação padrão, na qual tem origem em Wiring, e é essencialmente C/C++. O objetivo do projeto é criar ferramentas que são acessíveis, com baixo custo, flexíveis e fáceis de se usar por artistas e amadores. Principalmente para aqueles que não teriam alcance aos controladores mais sofisticados e de ferramentas mais complicadas
2. METODOLOGIA O sistema dispensa a supervisão de um operador enquanto o processo de dosagem está em andamento necessitando apenas que o mesmo acompanhe o sistema supervisório para verificar se o processo corre como o planejado e programado. Para as próximas etapas da construção do projeto, teremos: a) Fluxograma do processo. b) Construção da estrutura física/reservatório
c) Projeto Hidráulico d) Projeto Elétrico/Eletrônico e) Programação/Lógica Software f) Automação parametrizada g) Testes Operacionais
3. ESPECIFICAÇÃO DO PROTOTIPO
3.1.Fluxograma do process
Fluxograma do processo Dosagem e Envasamento de liquidos
Operador da inicio ao processo
Não
Existe liquidos para dosar?
Sim
Ligabomba e atua os sensores
O s istema será reabastecido automaticamente
Inicia-sea dosagem
Não
Dosagem foi realizada corretamente?
Sim
Realizardosagemno recipiente
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1.RESULTADOS
4.2.DISCUSSÃO
5. CONCLUSÃO
6.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA O sistema dispensa a supervisão de um operador enquanto o processo de dosagem está em andamento necessitando apenas que o mesmo acompanhe o sistema supervisório para verificar se o processo corre como o planejado e programado. Para as próximas etapas da construção do projeto, teremos:
a. Inicialmente será feita uma pesquisa sobre os temas: Dosagem e envasamento de líquidos, redes de sensores; buscando na bibliografia a compreensão sobre os principais itens que compõem o problema abordado;
b. Paralelamente será buscada a informação sobre as possibilidades das redes de sensores que atendam aos requisitos operacionais desse tipo de aplicação, bem como a busca por um sensor que possa viabilizar a simulação em maquete reduzida;
c. Em seguida será construída uma maquete em escala reduzida para a instalação da rede de sensores e inicio dos testes em escala, utilizando alguns utensílios de informatica;
d.
Depois será construída uma unidade de processamento, utilizando a plataforma ARDUÍNO®, com a elaboração de software para gerenciamento do processo;
e. Por fim será validado o método através de testes em escala reduzida;
