Publicações - engenharias
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CZAP, MARCELA MAIER FARIAS;
Jose Marques Filho
Palavra-chave:
segurança de barragens;
política nacional de segurança de barragens;
barrragens;
análise de segurança
resumo ...
Abstract Most of the dams registered on the National Information System on Dam Safety (SNISB of...
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SOUZA, WAGNER FELIPE SANTANA;
OLIVEIRA, ÁDAMO HENRIQUE ROCHA DE;
LARA, CARLA EDUARDA ORLANDO DE MORAES DE;
KUIAVA, ROMAN;
Gideon Villar Leandro
Palavra-chave:
Optimal Power Flow;
renewable resources;
Day-Ahead Operational Planning
Áreas do conhecimento:
Engenharias; Engenharia Elétrica; Sistemas Elétricos de Potência; Geração da Energia Elétrica
resumo ...
Abstract This paper proposes a methodology for the day-ahead operational planning of isolated...
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ALMEIDA, ALEXANDRE MARQUES DE;
Marcelo Kaminski Lenzi;
E. K. Lenzi
Palavra-chave:
Controle Multivariavel;
destilação;
Controle Fracionário
Áreas do conhecimento:
Engenharias; Engenharia Química; Bioprocessos
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(en)
This paper investigates the use of fractional-order PIλ (FO-PI) controllers and compares their performance with classical integer-order PID (IO-PID) and fractional-order PID (FO-PID) controllers for a two-input, two-output (TITO) distillation column. Additionally, a comparative study between FO-PI and model predictive control (MPC) is conducted on the same multivariable system. While fractional control in multivariable systems has been explored, evaluations of global performance metrics—such as integral square error (ISE), integral absolute value of error (IAE), integral time weighted absolute error (ITAE), integral time weighted square error (ITSE), and integral of manipulated variables (IU)—compared to IO-PID and MPC are still scarce. This work addresses this gap by examining these metrics alongside the steps necessary for fractional control design, including Laplace numerical inversion and controller tuning. The results demonstrate that the FO-PI controller shows superior performance compared to FO/IO-PID and MPC controllers. The global relative gain indexes show improvements, with FO-PI achieving gains of 36.9% to 59.9% compared to FO/IO-PID, and a reduction of 19% to 44.1% in global index compared to MPC. The distillation column dynamics were modeled using transfer functions, allowing for a detailed comparison of control strategies. The studies conducted in this work indicate that fractional-order controllers (FO-PI) show promise in controlling the dynamics of the TITO distillation column, as evidenced by simulations and comparison with integer-order (IO-PID) and fractional-order (FO-PID) control strategies, as well as with MPC control. The study highlights the potential benefits of using fractional controllers for a classical multivariable system, allowing to advance the state of the art of this type of control approach.
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Bráulio Farnese de Paula Lana;
Mônica Beatriz Kolicheski;
Arno Paulo Schmitz;
Alvaro Luiz Mathias;
GONTARSKI, CARLOS ALBERTO UBIRAJARA
Palavra-chave:
Cleaner Production;
solid waste;
solid waste minimization;
Industry 4.0;
expert system
Áreas do conhecimento:
Outros;
Engenharias; Engenharia Química; Bioprocessos
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(pt)
Industry 4.0 has expanded the alternatives to design more sustainable processes. Among the technologies of this industrial phase, IoT (Internet of Things) technology allows the linkage of devices that generate data at high volumes (big data), supporting the creation of Artificial Intelligence (AI) models to perform optimal operating standards to minimize waste in the production. By means of vision sensor and AI deployment, this study aimed to reduce the polybutylene plastic waste in an extrusion line of colored tubes, in which most of the waste is generated during the color transition. For that, a vision sensor that transfers the tube color in real-time was installed, which made it possible to set acceptance ranges for the standard colors of the tubes based on the elicitation of the operators' knowledge. These ranges allowed the setup of an expert system that warns the operator, by a light signal, the right time to start the production. The suggested technology demonstrated to be 11.47% more efficient in waste reduction in color transitions. It also allowed the identification of the requirements for the deployment of this technology in plastic extrusion, so it can promote overall waste reduction, which requires improvements in operation, standardization, and employee training.
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Braulio F. P. Lana;
Monica B. Kolicheski;
Arno Paulo Schmitz;
Alvaro luiz Mathias;
Carlos A. U. Gontarski
Revista Latino-Americana de Inovação e Engenharia de Produção,
v. 12,
n. 20,
p. 74-94,
2024
DOI
Home page
Palavra-chave:
Algoritmos;
Eficiência produtiva;
Inteligência Artificial
Áreas do conhecimento:
Engenharias; Engenharia do Produto; Processos de Trabalho
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(pt)
Industry 4.0 has expanded the alternatives to design more sustainable processes. Among the technologies of this industrial phase, IoT (Internet of Things) technology allows the linkage of devices that generate data at high volumes (big data), supporting the creation of Artificial Intelligence (AI) models to perform optimal operating standards to minimize waste in the production. By means of vision sensor and AI deployment, this study aimed to reduce the polybutylene plastic waste in an extrusion line of colored tubes, in which most of the waste is generated during the color transition. For that, a vision sensor that transfers the tube color in real-time was installed, which made it possible to set acceptance ranges for the standard colors of the tubes based on the elicitation of the operators' knowledge. These ranges allowed the setup of an expert system that warns the operator, by a light signal, the right time to start the production. The suggested technology demonstrated to be 11.47% more efficient in waste reduction in color transitions. It also allowed the identification of the requirements for the deployment of this technology in plastic extrusion, so it can promote overall waste reduction, which requires improvements in operation, standardization, and employee training.
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Guilherme Augusto Garcia Geronasso;
CABRAL, PALOMA SOUZA
Revista Unicrea,
v. 2,
n. 3,
p. 81-100-100,
2024
Palavra-chave:
Gerenciamento de Resíduos Sólidos
Áreas do conhecimento:
Engenharias; Tecnologia Química; Tratamentos e Aproveitamento de Rejeitos
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DAGA, ALISSON LUAN;
QUADROS, THIAGO DALGALO DE;
Marcelo Kaminski Lenzi
Palavra-chave:
controle de processos;
Controle Multivariavel
Áreas do conhecimento:
Engenharias; Engenharia Química; Bioprocessos
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(en)
Utilizamos um módulo experimental para aplicação dos conhecimentos em controle de processo, para o processo de aprendizagem da disciplina de controle. Através do tratamento de variáveis utilizadas nas indústrias, como temperatura, umidade do ar e vazão, utilizamos uma sequência de acionamentos e conexões de equipamentos e instrumentos para o estudo de sintonia do controle PID. A introdução ao controle de processos na Engenharia Química é deficitária no auxílio à visualização e aplicação da fundamentação teórica. A utilização de um módulo experimental aproxima o aprendizado a equipamentos da indústria, pois se pode utilizar de diversos sensores e componentes vistos somente em grandes plantas, preparando o estudante para desafios futuros. O controle dos processos é baseado em malhas de controle que buscam otimizar os resultados e insumos e estão presentes na grande maioria dos processos industriais. A implementação de um modelo visual e prático para um controle multivariável de temperatura e umidade do ar traz diferentes níveis de dificuldade e aprendizado. A oportunidade de aplicar os conceitos de estimação de parâmetros e posterior parametrização do controlador pelo aluno, por meio de um módulo de baixo custo e alto valor de aprendizagem, é de grande relevância para o estudo de processos em escala piloto e a aplicação das técnicas de controle na engenharia química. O módulo experimental é composto de um elemento de aquecimento, um umidificador de ar e ventoinhas tanto para a circulação do ar quente no interior do módulo, e uma para a exaustão do ar interno ao sistema. O controle é aplicado ao sistema de aquecimento, no qual a variação da tensão aplicada altera a potência de aquecimento, velocidade da ventoinha de circulação de ar quente, intensidade de geração de névoa de água e velocidade de ventoinha de exaustão. As variáveis que foram monitoradas foram a temperatura e umidade do sistema de aquecimento, com três sensores que monitoram a temperatura e umidade do ar, instalados em diferentes pontos da caixa e os tacômetros das ventoinhas de exaustão e circulação. O controle de todos os sensores e atuadores foi realizado por controlador digital da família do Arduino, no qual se pode configurar diferentes parâmetros de operação. Obtivemos como resultado um módulo experimental no qual foi possível realizar o controle tanto da temperatura e a umidade do ar no interior da caixa.
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FERRAZ, RAFAEL DA SILVA;
OLIVEIRA, SÓSTENES GUTEMBERGUE M;
Horacio Tertuliano dos Santos Filho;
DA SILVA, CLAUDIO BASTOS
Palavra-chave:
Electronic Circuits;
IoT;
Harvested Energy;
Magnetic Field;
performance;
Autonomy
Áreas do conhecimento:
Engenharias; Engenharia Elétrica; Telecomunicações;
Engenharias; Engenharia Elétrica; Circuitos Elétricos, Magnéticos e Eletrônicos
resumo ...
(en)
This study introduces a circuit designed to enhance energy conversion and storage, facilitating autonomous and sustainable operation from harvested magnetic energy in IoT devices. Through comprehensive experimentation and analysis, the circuit’s performance and reliability were assessed, showcasing its potential to provide a dependable power supply to IoT networks. Furthermore, various scenarios with different operation cycles and component combinations were simulated to validate the circuit’s potential. The findings indicate that integrating strategies such as energy redundancy using supercapacitors and magnetic field energy harvesting can be effective without the need for batteries or optimization circuits. The autonomy tests and predictions indicate that the system can go several days even without the total interruption on the energy source.
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Claudimir José Rebeyka;
Guilherme Matheus Sviech Pontarolo;
Marcelo Arceno;
Ravilson Antonio Chemin Filho;
LAJARIN, SÉRGIO FERNANDO
International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET),
v. 11,
n. 09,
p. 130
2024
Home page
Palavra-chave:
Baja;
Projeto para manufatura;
simulação numérica
Áreas do conhecimento:
Engenharias; Engenharia Elétrica; Telecomunicações
resumo ...
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Marcelo Arceno;
Claudimir José Rebeyka;
Guilherme Matheus Sviec Pontarolo;
Ravilson Antonio Chemin Filho;
Sergio Fernando Lajarin
International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET),
v. 11,
n. 09Sep2024,
p. 130-134,
2024
Home page
Áreas do conhecimento:
Engenharias; Engenharia Mecânica; Processos de Fabricação; Processos de Fabricação, Seleção Econômica
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