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Monitorização, detecção e controlo de nível num circuito fechado de água
Maria Teresa Restivo – FEUP – Dez. 2006 Pág. 1/3
Monitorização, detecção e controlo de nível num circuito fechado de água
Este sistema experimental é constituído por dois tanques de água em circuito fechado
integrando vários transdutores e detectores de nível para monitorização, detecção e controlo
de nível. Para efeitos de redundância na segurança do sistema são utilizados variados tipos
de detectores.
A estrutura metálica de suporte do sistema está construída num perfil de alumínio BOSCH.
Na sua parte inferior está alojando um tanque em aço inox e um armário eléctrico (classe de
protecção IP 66) como é mostrado na figura 1. O armário eléctrico contém e protege todos os
elementos eléctricos e electrónicos, um PLC e as alimentações eléctricas. No interior do
depósito de aço inox existe um detector de nível, para protecção de funcionamento da
bomba submersa responsável pela circulação da água.
A parte superior da estrutura é ocupada por um tanque em plexiglass. Este incorpora
diferentes tipos de transdutores: um transdutor ultrasónico, um transdutor de deslocamento
linear magnetostrictivo, um transmissor capacitivo e outro de pressão diferencial. E ainda um
detector de nível do tipo diapasão, outro do tipo infravermelho e finalmente um resistivo de
dois níveis de detecção, utilizados todos para detecção e segurança do sistema, figura 2.
Fig. 1 – Tanque inferior e armário eléctrico Fig. 2 – Tanque superior
De modo a variar o caudal, a velocidade de rotação da bomba de água é controlada por um
pequeno motor d.c. e seu controlador. A medição deste faz-se com um medidor de caudal
intercalado no sistema hidráulico.
Todas as acções de actuação e controlo estão concentradas num PLC (OMRON – CJ1M). A
interface do utilizador para monitorização, detecção e controlo de nível está desenvolvida em
LabVIEW 7.1 e permite apenas a troca de todo o tipo de informação de entradas/saídas do
sistema com o PLC através de uma interface RS 232C.
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A aplicação desenvolvida em LabVIEW prevê três níveis de interactividade. No primeiro nível
o utilizador interage remotamente com o sistema estabelecendo as condições de circulação
de água no circuito hidráulico. A esse nível pode, desde logo, monitorizar todo o tipo de
informação proveniente dos transdutores e detectores incorporados no tanque superior,
como pode ser observado na figura 3. Num segundo nível, figura 4, o utilizador pode
seleccionar a (as) resposta (s) do (s) transdutor (s), permitindo assim uma observação
comparativa e gráfica do comportamento de diferentes transdutores de nível.
Fig. 3 – Interface de utilização – nível 1 Fig. 4 – Interface de utilização – nível 3
Num terceiro nível o utilizador pode alterar valores dos parâmetros de um controlador PID e
observar a resposta do sistema através da evolução gráfica do nível da água no reservatório
superior, como se observa na figura 5.
Fig. 5 - Interface de utilização - nível 3
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A interface final com o utilizador incorpora numa página html a integração da interface
desenvolvida em LabVIEW 7.1 com a de imagem de vídeo em tempo real do tanque
superior, tal como é mostrado na figura 6.
Fig. 6 – Interface com o utilizador – Monitorização, detecção e controlo de nível