Engenharia de Controle e Automação
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Navegando Engenharia de Controle e Automação por Campus "CATANDUVA"
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- ItemAlimentador automático para animais domésticos controlado via aplicativo(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP) , 2021) Cunha, Gabriel; Mioralli, Paulo Cesar; Martin Junior, Jair; Rigatti, AldoCom o crescimento da quantidade de animais de estimação, a importância da alimentação deles só aumenta. Os comedouros ou alimentadores automáticos se destacam como solução para controlar e balancear a alimentação dos pets. Atualmente, os animais domésticos atingiram um novo estrato cultural: estão cada vez humanizados e são considerados membros da família. Entretanto, com a rotina das famílias na sociedade contemporânea, na qual as pessoas estão cada vez mais atarefadas e, muitas vezes, necessitam passar um certo tempo ausentes de casa, os proprietários de animais domésticos vêm sendo cada vez menos cuidadosos no que se diz respeito à alimentação de seus pets. Igualmente aos seres humanos, os animais necessitam de uma alimentação balanceada, variando de acordo com seu porte físico e espécie. Diante desse problema, o presente trabalho tem como proposta a confecção de um protótipo para alimentação de pets (ração e água), junto com uma aplicação IoT, funcionando à distância, de forma que o dono do animal possa verificar tudo em tempo real, tendo o controle da quantidade e os horários de abastecimento dos alimentos, com as ações de controle efetuadas a partir de um computador ou smartphone com e acesso à internet. O protótipo confeccionado atendeu aos objetivos estipulados no projeto, constituindo-se em um dispositivo funcional de controle à distância que facilita o cotidiano do usuário quanto à alimentação de seus pets.
- ItemAnálise da eficiência de uma placa fotovoltaica utilizando um rastreador solar(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2023) Valentin, Ana Beatriz; Avallone, ElsonO potencial da energia solar associada às placas fotovoltaicas na geração de energia elétrica é um campo de estudo cada vez mais relevante, seja pela questão ambiental ou pela eficiência que possui. O estudo aqui apresentado se propôs analisar a geração de energia a partir de uma placa fotovoltaica instalada junto a um rastreador horizontal de um eixo. Um motor redutor de 10 rpm rotaciona a placa ao longo do período de incidência solar de um dia e em comparação, foram coletados dados da placa estática. A aferição destes dados foi feita por meio de programação, circuito eletrônico e sensores de incidência solar. Após a análise dos dados coletados, foi construído um gráfico em que é possível considerar que o rastreador é mais eficiente do que a placa estática.
- ItemAnálise de parâmetros térmicos e elétricos no controle de temperatura de um fluxo de água a partir do uso de um controlador on-off(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2023) Braghini, Francisco; Mioralli, Paulo Cesar; Joaquim, Ricardo; Fonseca, EverthonO controle de temperatura em processos industriais tem impacto direto naqualidade dos produtos e tem crescido bastante nesse meio, o que traz a necessidade da realização de uma análise do consumo energético e do custo que o implemento de um controlador acarretaria, analisando qual o tipo de controlador atenderia melhor à planta ou processo desejado. Este projeto tem como foco realizar uma análise de parâmetros térmicos e elétricos no controle da temperatura de um fluxo de água usando um controlador do tipo ON/OFF. São analisados os parâmetros: consumo energético, gasto financeiro, tempo de resposta, estabilidade da temperatura e eficiência na transferência de energia nesse processo. Para realizar o escopo da pesquisa, foi construído um aparato experimental utilizando um chuveiro eleétrico como aquecedor da água, sensores de temperatura, vazão e corrente elétrica para as suas respectivas amostragens e um microcontrolador para efetuar a ação de controle. A análise dos parâmetros desejados, para o sistema com o controlador do tipo ON/OFF, permitiu averiguar a sua viabilidade de uso, elencando vantagens e desvantagens.
- ItemAutomação no agronegócio: desenvolvimento de Software SCADA para otimização e controle produtivo(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2024-06-25) Rocha, Arthur; Martin Junior, Jair; Rigatti, Aldo; Natividade, PabloA 4ª Revolução Agrícola impulsionada pelo ritmo rápido de inovação de tecnologias como a Internet of Things, aliada as demandas globais de um processo de produção mais efetivo, eficiente e sustentável, marca o início de uma era tecnológica do agronegócio. Busca-se nessa era a integração, flexibilidade e agilidade nos processos. No Brasil, a instalação dessas novas tecnologias, em muitos casos é fragmentada, separando ao invés de unir as áreas, o que aumenta a complexidade de operação e, por consequência as possíveis incidências de erro. Este trabalho apresenta a construção de um software SCADA para o agronegócio, utilizando a plataforma Ignition para otimizar os processos de uma fazenda em Rio Verde (GO). O projeto tem por objetivo a construção de um software para a integração da balança rodoviária com a balança de fluxo, permitindo a comunicação entre elas na realização dos diversos tipos de pesagens agrupados em 3 grandes famílias, cada uma com sua tratativa e particularidade de operação. Em adição, o projeto também objetiva o monitoramento dos secadores utilizando Modbus RTU, montando uma arquitetura flexível de sensoriamento que transmitem os dados ao receptor sem fios. Como resultado, o SCADA utilizará um banco de dados em MySQL para integrar as telas e consolidar as informações coletadas ao longo do processo. Espera-se que o conjunto de telas seja de fácil operação, minimizando o tempo de aprendizado e adaptação ao software.
- ItemControle de acesso ao laboratório de projetos Produtivo(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2024-06-25) Passoni, Gabriel Antonio; Del Monte, Fernando; Joaquim, Ricardo; Pereira , DenisAmbientes como laboratórios demandam uma certa segurança para garantir a integridade dos recursos internos. Em um ambiente acadêmico, um laboratório de projetos se torna favorável a necessidade de um sistema eficiente que monitore o acesso de pessoas. O controle de acesso possibilita uma segurança e gera confiança para os usufruidores guardarem seus pertences e projetos no local. Este trabalho consiste em desenvolver um sistema embarcado de controle de acesso, com foco na segurança e eficiência operacional. O sistema permitirá um gerenciamento completo do acesso ao laboratório de projetos, facilitando o monitoramento dos alunos, professores e visitantes. Incluindo a geração de um histórico dos acessos, o supervisor consegue monitorar as entradas e saídas conforme o sistema registrar. A gestão do sistema é feita por meio de uma página web, na qual o administrador consegue cadastrar ou remover quem pode acessar a sala. Para garantir a disponibilidade contínua do sistema, a aplicação está hospedada em um servidor da Amazon AWS. A autenticação dos usuários no sistema é realizada por meio de um protótipo que comporta um leitor RFID e outro de biometria, ambos funcionando como métodos de entrada e saída. Utilizando a placa de desenvolvimento ESP32, o sistema eletrônico se comunica com o servidor pela internet usando o protocolo WebSocket. O microcontrolador processa e envia as informações para a página que realiza requisições ao banco de dados gerenciado pelo MySQL. Além disso, um display OLED e um LED RGB é utilizado para exibir as informações trazendo interação para o usuário. O protótipo almeja se tornar uma ferramenta de segurança para controlar o acesso ao laboratório de projetos oferecendo um sistema arquitetado com grande potencial de expansão para futuras aplicações.
- ItemEstudo ergonômico visando melhorias no veículo Baja(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2023-02-08) Zerondi, Arthur; Rigatti, Aldo Marcel; Pereira, Gualter; Coelho, WelingtonEstudo bibliográfico sobre problemas ergonômicos que foram encontrados após a construção dos veículos Baja SAE. Com o propósito de evitar possíveis problemas anteriores constatados pela literatura, esse trabalho erá ajudar na compreensão de alguns dos requisitos de segurança do regulamento, na compreensão dos tipos de esforços e impactos que o piloto está sujeito. Para isso foi realizado um estudo com base na literatura científica e no regulamento RATBSB, para analisar os elementos da estrutura da gaiola de proteção; para analisar e especificar equipamentos de segurança, ergonomia e melhor desempenho na competição. Com isso foi possível perceber que é necessário combinar diversos fatores, como preparação física do piloto, formato, espessura e materiais do assento, para que todas as regiões do corpo estejam em boa postura e conforto, afim de minimizar a fadiga.
- ItemInstrumentação e monitoramento de um refrigerador doméstico(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2024) Eching, Lucas; Costa, Fabiano; Palota, Paulo Henrique; Rigatti, Aldo MarcelA refrigeração é fundamental para a conservação dos alimentos e para a execução de diversos processos industriais. Propõe-se o desenvolvimento de um sistema de monitoramento com IHM acessível para um refrigerador doméstico, o qual deve ser capaz de aliar baixo custo com a capacidade de conduzir experimentos práticos e fornecer dados essenciais para a análise termodinâmica de um ciclo de refrigeração por compressão de vapor. A metodologia adotada consistiu em uma revisão bibliográfica sobre o ciclo de refrigeração e sobre os principais fluidos refrigerantes, assim como uma análise dos componentes eletrônicos disponíveis para a instrumentação e monitoramento do refrigerador, com o intuito de selecionar os materiais mais adequados às necessidades do projeto. Foi desenvolvido um sistema de monitoramento composto por placas de circuito impresso destinadas à conversão e processamento de sinais elétricos provenientes dos transdutores de pressão e temperatura instalados no refrigerador doméstico. Por meio de uma conexão I2C as informações coletadas foram transmitidas a uma plataforma de prototipagem e posteriormente a IHM. Foram realizados testes para a coleta de dados provenientes do sistema de aquisição, os quais foram utilizados para definir as fases do fluido refrigerante em cada etapa do ciclo de refrigeração e para analisar o coeficiente de desempenho do refrigerador. Constatou-se que o sistema de monitoramento desenvolvido é capaz de fornecer dados de pressão e temperatura para cada componente do ciclo de refrigeração, o que atende aos requisitos básicos das disciplinas relacionadas à área de refrigeração do IFSP e possibilita a realização de experimentos presenciais em sala de aula.
- ItemMelhoria do protótipo de aparelho CPM para reabilitação de joelho(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2024) Cruz, Vinicius; Joaquim, Ricardo Cezar; Ricardo CezarA reabilitação pós-operatória é fundamental para a recuperação eficaz de lesões no joelho. Este estudo propõe aprimoramentos em um protótipo de Aparelho de Movimento Passivo Contínuo (CPM) para otimizar os resultados e a experiência do paciente durante a reabilitação. A inovação inclui a integração da tecnologia de Internet das Coisas (IoT), que monitora e registra o progresso do paciente em tempo real. Isso permite ajustes personalizados no tratamento e fornece dados valiosos para os profissionais de saúde. Os resultados do estudo indicam uma melhoria significativa na amplitude de movimento, redução da dor e maior adesão ao tratamento por parte dos pacientes. A pesquisa contribui para avanços na tecnologia embarcada para a reabilitação do joelho, oferecendo uma solução mais eficaz e acessível tanto para pacientes quanto para profissionais de saúde. O sistema desenvolvido realiza a leitura dos ciclos de movimento e implementa uma interface web que exibe o tempo de uso e os ciclos realizados, proporcionando maior transparência e controle no processo de reabilitação.
- ItemMonitoramento e controle de um sistema hidropônico(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP) , 2024-08-02) Viana, Raquel; Costa, Fabiano; Mioralli, Paulo Cesar; Palota, Paulo HenriqueA aplicação de métodos automatizados em cultivos hidropônicos proporciona a capacidade de gerenciar, monitorar e acessar de maneira remota os elementos que influenciam o crescimento das plantas. Propõe-se desenvolver um sistema de controle e supervisão remota de baixo custo para uma horta hidropônica, com o objetivo de torná-lo acessível a pequenos agricultores, reduzir a intervenção humana durante o cultivo e facilitar a tomada de decisões. O sistema de cultivo adotado é baseado na técnica de fluxo laminar de nutrientes. Foi criada uma placa de circuito impresso (PCB) para estabelecer a comunicação entre o minicomputador Raspberry Pi e os sensores/atuadores do sistema. Adicionalmente, desenvolveu-se um algoritmo de controle para a irrigação, com base no tempo necessário para a horta ser irrigada. Para possibilitar o acesso remoto, implementou-se um banco de dados para armazenar os dados coletados pelos sensores e um aplicativo móvel para dispositivos Android, com base na plataforma Android Studio. A avaliação do sistema foi realizada por meio da medição da massa fresca e da largura das folhas das amostras de alface cultivadas na horta, enquanto os sinais dos sensores foram acessados remotamente por meio do aplicativo móvel. Os resultados demonstram que o aplicativo móvel é eficaz na monitoração remota das variáveis do sistema de cultivo, e que os sistemas de controle e monitoramento propostos são adequados para a prática da hidroponia, além de serem economicamente viáveis.
- ItemProtótipo smart wearable para mapeamento em tempo real de risco de quedas e exposições em altas temperaturas(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 2024) Bozza, Leonardo; Joaquim, Ricardo; Martin Jr, Jair; Xavier, RicardoA exposição a altas temperaturas pode causar graves riscos à saúde, mas com o monitoramento adequado, os acidentes podem ser evitados. Sabendo dos riscos atrelados à função e às normas regentes, é possível construir um protótipo para monitoramento em tempo real do estado em que o trabalhador se encontra. Tendo em vista que o Anexo 3 da NR 15 esclarece uma forma determinante de tempo de exposição e descanso para as atividades em ambientes com alto calor artificial, é possível elaborar uma programação que recolha dados de temperatura, monitorando se o trabalhador está dentro dos padrões recomendados. Além disso, para casos mais graves, o mesmo equipamento de proteção pode alertar para um supervisor que o trabalhador sofreu uma queda e precisa de ajuda. Para isso, é necessário que o equipamento suporte as mesmas condições, precisando de uma malha protetora e de um material resistente. Sendo possível adaptar este equipamento para um sistema wearable, no qual será viável analisar em tempo real a situação do usuário. Buscando uma boa leitura de dados e comprovando a eficiência do alarme de segurança, o protótipo se mostra apto a ser um EPI industrial.