Engenharia de Controle e Automação

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    Análise e projeto elétrico para adequações à NR12 da planta de manufatura do laboratório de automação da Univates
    (2020-06) Bugs, Vicente Luis Weirich; Rosário, Cláudio Roberto do; http://lattes.cnpq.br/3309090166138333
    A modernização da indústria, onde os processos de manufatura são objetos de constante evolução, mostra que uma indústria automatizada e com equipamentos seguros, possui uma melhor eficiência nos processos e redução significativa nos custos com acidentes, interdições de máquinas e multas. Através do Ministério do Trabalho são redigidas e fiscalizadas normas regulamentadoras (NRs), as quais são seguidas pelas indústrias como forma de cumprimento das exigências específicas de cada NR. A normativa NR12, responsável pela segurança em máquinas e equipamentos, constituiu a NR abordada pelo presente trabalho. As indústrias vêm se adequando à norma mencionada de forma paulatina com o objetivo de desprender investimentos de forma sustentável. O objetivo deste trabalho é realizar uma análise com uma perspectiva voltada para a parte elétrica e automação, buscando projetar a adequação o processo estudado à NR12. Para isso será utilizada a planta de manufatura de polímeros do laboratório de automação da Univates, utilizada como planta didática de ensino. A planta é utilizada pelos alunos dos cursos de Engenharia de Produção e Engenharia Mecânica. Entretanto, a planta não está adequada à NR12. Assim, como resultado do trabalho, foi efetuado uma análise e um novo projeto elétrico para adequação à NR12.
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    Estudo e projeto de amplificador de áudio classe D
    (2021-06) Diehl, Samuel; Giacomolli, Anderson Antônio; http://lattes.cnpq.br/7091063865935161
    A demanda crescente de energia devido ao crescimento e desenvolvimento mundial, associada às limitações das fontes disponíveis, além do crescimento na demanda por dispositivos portáteis, leva a necessidade de sistemas cada vez mais eficientes. Os sistemas de reprodução de áudio nestes dispositivos é um ponto crucial para a experiência do usuário e é responsável por boa parte do consumo energético do aparelho. Amplificadores de áudio de classe D possuem uma eficiência teórica de 100% ao realizar a modulação do sinal de áudio, os tornando ideais para aplicações na demanda atual. A fim de levar o conceito de eficiência energética para amplificadores de alta potência, propõe-se realizar o projeto de um amplificador de áudio em classe D com baixa dissipação térmica em caixas acústicas de grande potência, mantendo a fidelidade e atendendo as especificações mínimas pré- definidas. Com os estudos dos circuitos e topologias, foi construído um protótipo e realizado os testes e medições em bancada, mostrando um funcionamento de acordo com o esperado, gerando uma potência de 483,6 WRMS com uma eficiência de 81,2%.
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    Proposta de protótipo eletrônico para monitoramento e controle de POPs de ISPs
    (2021-06) Baldasso, Vicenzzo; Giacomolli, Anderson Antônio; http://lattes.cnpq.br/7091063865935161
    De acordo com um estudo realizado em 2017 pela Gartner, estima-se que aproximadamente 100 bilhões de objetos inteligentes irão estar conectados à internet, até 2025. Esta crescente demanda de conexão à internet, estimula a expansão de redes e serviços de ISPs, assim como também, a responsabilidade de ofertar serviços com alta disponibilidade. Através de protocolos de rede TCP/IP, como o SNMP, o NOC do ISP realiza o monitoramento e gerência de ativos em seus POPs. Essa atividade contribui para o funcionamento contínuo dos ativos, visto que, muitas vezes os ativos estão dispostos em POPs localizados em regiões de difícil acesso. Contudo, a falha em equipamentos específicos no POP, além de causar a indisponibilidade do serviço prestado para os assinantes, também pode causar a perda total de comunicação/gerência com o NOC do ISP. O presente trabalho objetiva o desenvolvimento de um protótipo eletrônico para ser aplicado como ferramenta auxiliar no monitoramento e controle de POPs de ISPs, com proposito de incrementar a habilidade de análise remota do NOC, assim como de intervir com ações na tratativa de incidentes, de forma a contribuir para o funcionamento contínuo das instalações. Para atingir os objetivos propostos, foram realizadas etapas construtivas de um sistema embarcado que compuseram o protótipo e testes de validação em ambiente controlado. Ao final do trabalho, conclui-se que a ferramenta desenvolvida tende a contribuir para o funcionamento contínuo de POPs de ISPs.
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    Sistema de monitoramento Lora aplicado em um aviário do tipo Dark House
    (2020-11) Pedó, Alvin; Worm, Henrique; http://lattes.cnpq.br/9412700158986839
    Este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de monitoramento de variáveis através da tecnologia de comunicação sem fio de baixa potência LoRa, aplicado em um aviário de modelo Dark House, no interior da cidade de Nova Bréscia/RS. Foram monitorados a temperatura, umidade e luminosidade interna do aviário em três pontos distintos ao longo de seu extenso comprimento através de um sistema que foi projetado e instalado, para operar como endpoint, um circuito eletrônico sem qualquer conexão física externa capaz de capturar todos esses dados através de sensores e enviá-los para um gateway. Este, por sua vez, tem o papel de controlar toda esta arquitetura, capturando informações e enviando-as para um banco de dados na nuvem, chamado Firebase Realtime Database. Este banco de dados será consumido por um aplicativo mobile desenvolvido em Flutter, onde o agricultor poderá averiguar em tempo real conectado à internet os valores de cada variável, além de um histórico gráfico dos últimos sete dias, demonstrando a média dos valores a cada hora do dia.
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    Proposta de otimização de comunicação para plataformas microcontroladas utilizando mapeamento em memória externa
    (2020-11) Schubert, Karolina Amanda; Wolf, Alexandre Stürmer; http://lattes.cnpq.br/0591097928246945
    Este trabalho apresenta um estudo para a otimização no desempenho de comunicação entre dispositivos físicos através de recursos de hardware dedicado. Foram analisadas soluções atuais em termos de hardware e software para a plataforma de prototipação eletrônica Arduino. Para a aplicação do estudo, foi desenvolvida uma placa para testes e posteriormente comparada com soluções existentes no mercado. A placa de prototipação utilizada no estudo utiliza um microcontrolador ATmega2560, que possui pinos de entradas e saídas para sinais externos, sendo que alguns destes apresentam recursos de hardware dedicado. Foram analisadas as formas de comunicação do microcontrolador com hardware externo utilizando estruturas diferentes de endereçamento através de pinos de uso geral e pinos com hardware gerenciado por registradores, possibilitando o mapeamento em memória externa - XMEM. Para demonstrar a otimização no desempenho na comunicação utilizando os pinos com hardware gerenciado, foi desenvolvido uma shield para acoplar ao Arduino Mega 2560 que explora os pinos de external memory interface do microcontrolador. As análises basearam-se nas variações de tempo de inicialização das placas shields, comercial e desenvolvida, com display LCD. Ao final deste projeto, conclui-se que a partir das análises realizadas, a otimização do hardware e software obteve uma redução de 18 ms para 6,94 ms, alcançando um aprimoramento de 61,45 %.