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.

Monitorização, detecção e controlo de nível num circuito fechado de água

Maria Teresa Restivo – FEUP – Dez. 2006 Pág. 2/3

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

Monitorização, detecção e controlo de nível num circuito fechado de água

Maria Teresa Restivo – FEUP – Dez. 2006 Pág. 3/3

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