Sistema de controlo de temperatura

Abstract

A aplicação prática dos conhecimentos teóricos da área de controlo de sistemas no curso de Engenharia Eletrónica e Telecomunicações da Universidade de Aveiro levou a que os docentes das disciplinas de sistemas de controlo propusessem a construção de um “sistema de controlo de temperatura” a fim de integrar o laboratório das disciplinas. A plataforma consiste no controlo de temperatura do protótipo de uma casa com dois compartimentos, sendo o tipo de aquecimento feito de forma independente e distinta. O compartimento inferior simula o piso radiante, utilizado sob o pavimento das habitações, e o compartimento superior pretende simular um sistema de ar condicionado. No compartimento inferior, o aquecimento de uma resistência permite aquecer o ar do compartimento. No compartimento superior, uma ventoinha e uma resistência são responsáveis por aquecer o ar. O controlo sobre a corrente na resistência do compartimento inferior e sobre a tensão aplicada à ventoinha do compartimento superior é efetuada através de um regulador de corrente e de tensão, respetivamente, sendo que a resistência do compartimento superior apenas tem dois estados, ligada ou desligada. A temperatura é obtida pela leitura da tensão de termopares localizados em pontos estratégicos. Todo o sistema é gerido por um microcontrolador Arduino Mega, que comunica com um PC por porta série segundo o protocolo RS232 e é alimentado por uma fonte de alimentação desenvolvida neste trabalho, estando o sistema ligado diretamente aos 230 𝑉𝑎𝑐 da rede.

The practical application of theoretical knowledge in the field of system control area in the course of Electronics and Telecommunications Engineering from the University of Aveiro, led the teachers of control systems subjects to propose the construction of a "temperature control system" to integrate the control laboratory. The platform consists of controlling the temperature of a model of a house with two floors. The heating of the two floors is done independently and in distinct ways. The lower floor simulates the underfloor heating, and the top floor intends to simulate an air conditioning system. In the bottom floor, the heating resistance allows heating the room. In the top floor, a fan and a resistance are responsible for heating the air. The control on the lower floor heater and on the fan in the upper floor is done through a current and voltage regulator, respectively. The top floor resistance only has two states, on or off. The temperature is obtained by reading the voltage on thermocouples located at strategic points. The entire system is managed by an Arduino Mega microcontroller, which communicates with a PC by a serial port according to the RS232 protocol and is powered by a power source developed in this work, with the system connected directly to 230 𝑉𝑎𝑐.