BRITO, F. T. Sistema de aquisição de dados e controle de plantas descentralizadas de energias renováveis. 2011. 149 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2011-12-14T16:46:29Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_ftbrito.pdf: 10038248 bytes, checksum: 4cc588aeebedfc9c2dc7bf7161f0a440 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2011-12-14T17:05:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_ftbrito.pdf: 10038248 bytes, checksum: 4cc588aeebedfc9c2dc7bf7161f0a440 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-14T17:05:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_ftbrito.pdf: 10038248 bytes, checksum: 4cc588aeebedfc9c2dc7bf7161f0a440 (MD5) Previous issue date: 2011-09 / The contribution of renewable energy in world energy production is increasing rapidly. In Brazil, the installed capacity of wind power reached 1 GW in May 2011 and the investments for projects with start-up until 2013 are R$ 25 billion. Data acquisition systems are essential to estimate the energy potential of renewable energy plants, the wind power production as an example, require a large volume of data available from past years in order to derive accurate models of the renewable energy. In a similar way, if the photovoltaic generation system is installed in a place of a low solar potential, the project is unable to repay the value of the investment. Therewith, the development of a data acquisition system for decentralized renewable energy sources monitoring is described in the present dissertation. The system has a microcontroller-based unit for local storing and data transmission to internet by a modem and a database server is used to store the data. The proposed architecture is easily extended for controlling a decentralized renewable energy plant by the Matlab/Simulink program. A practical implementation is presented with the utilization of a non-recursive least square algorithm estimator to estimate the transfer function of a pumping plant and allowing an accurate control of water flow by the use of a PI controller. Correlations and performance tests are used to compare the data collected by the system prototype with the data collected by commercial equipment. The results indicate that the root mean square error is 0.103 m/s, for wind speed measurement and the correlation factor is greater than 0.9996. Overall, the low errors rates indicate that the data have been stored on to a broadly similar form to what would be expected based in a commercial equipment. Finally, the possibility of a commercial use of this project is presented to improvement of data transmission efficiency in a meteorological tower of Petrobrás in Paracuru - CE, Brasil. / A contribuição das fontes de energias renováveis na matriz energética mundial está aumentando rapidamente. No Brasil, a capacidade instalada de energia eólica atingiu 1 GW em maio de 2011 e os investimentos para projetos eólicos com entrada em operação até 2013 somam R$ 25 bilhões. Sistemas de aquisição de dados são essenciais para a estimação do potencial energético do local onde a planta de energia renovável será instalada, como o exemplo da geração eólica, onde é exigido um grande volume de dados de anos anteriores a fim de obter modelos precisos dos recursos energéticos do local. De uma forma semelhante para a geração fotovoltaica, pode não haver uma retribuição do valor do investimento, caso o local de instalação da planta possua um baixo potencial de energia solar. Tendo em vista esta necessidade, é descrito na presente dissertação o desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados para o monitoramento de plantas de energias renováveis descentralizadas. Este sistema consiste de uma unidade baseada em um microcontrolador para o armazenamento local de informações, permitindo a transmissão para internet via modem, onde os dados são gravados em um servidor de banco de dados. A unidade microcontrolada possui uma arquitetura facilmente estendida para realizar o controle de plantas de energias renováveis através do programa Matlab/Simulink. Uma implementação prática é apresentada através da utilização de um estimador dos mínimos quadrados não recursivos para calcular a função de transferência de uma planta de bombeamento, permitindo um controle preciso da vazão de água através de um controlador PI. Correlações e testes de desempenho são usados para comparar os dados coletados pelo protótipo com os dados de um equipamento comercial. Os resultados indicam um erro quadrático médio de 0,103 m/s, para a medição de velocidade de vento e o fator de correlação superior a 0,9996. No conjunto, as baixas taxas de erros indicam que os dados foram armazenados de uma forma praticamente semelhante ao que seria esperado com base em equipamentos comerciais. Finalmente, a possibilidade de uso comercial do projeto é apresentada, permitindo a utilização de um protótipo para promover uma maior eficiência na transmissão de dados em uma torre meteorológica da Petrobrás em Paracuru - CE, Brasil.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:26:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-18T22:54:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T17:41:05Z : No. of bitstreams: 1 184234.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Nesta dissertação é relatada a construção de um laboratório de experimentação remota para aprendizagem do microcontrolador 8051, membro da família MCS51. A implementação de uma placa de circuito impresso contendo o microcontrolador 89C51 bem como a construção do software desenvolvido para disponibilizá-la na Internet são detalhadas. Esta disposição permite que experimentos reais possam ser realizados remotamente. Uns dos motivos da sua construção foi devido à deficiência de laboratórios remotos para aprendizagem de microcontroladores. Experimentos reais são aplicados para comprovar a eficiência que o mesmo oferece para a aprendizagem da linguagem de programação assembly.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-19T15:12:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 190481.pdf: 2721570 bytes, checksum: 2a07c5b14d82d277d40cb30e1517a504 (MD5)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-12-17Bitstream added on 2014-06-13T20:33:14Z : No. of bitstreams: 1 botta_gf_me_rcla.pdf: 3393447 bytes, checksum: 9b6a4f451525cffd55d41d150f94c3ce (MD5) / Os microcontroladores são empregados com freqüência crescente na automação e controle de processos. É fato, que em certos processos, a falha no sistema de controle é inadmissível. Nestes casos, é necessário o emprego de técnicas de tolerância à falhas. Diante disso, duas arquiteturas com base em microcontroladores, foram projetadas, construídas e submetidas a testes. Tanto a Arquitetura em Anel como a Arquitetura TMR implementadas, podem suportar falhas tanto nos nodos da estrutura, como nos arcos, que representam as ligações entre microcontroladores. Os nodos são controlados por protocolos implementados por programação, sem a necessidade de um circuito votante comum, presente na arquitetura TMR clássica, ou de qualquer outro circuito especial, para o controle da redundância dos circuitos. Os sistemas são modulares e podem operar sem um dos módulos ativado. Isso permite que um determinado módulo seja retirado para manutenção e posteriormente reinstalado, de maneira transparente a aplicação. Foram realizados testes nas arquiteturas desenvolvidas, com injeção de falhas físicas e lógicas. Ambas as arquiteturas responderam conforme o desejado, ou seja, detectaram e toleraram as falhas. As duas arquiteturas agregam características de confiabilidade e disponibilidade a sistemas de controle e apresentam-se como opções promissoras para a gestão de processos em tempo real. / The microcontrollers are frequently used in automation and process control. It's a fact that in certain processes the failure in the control system it is inadmissible. In these cases it is necessary to make use of the fault-tolerance techniques. Within this context two fault-tolerant architecture based in microcontrollers were project, built and submitted to extensive tests. The implemented Ring Architecture on the TMR Architecture can endure failure, either in the structure nodes (in the microcontrollers) or in the arches, which represent the connections between the microcontrollers. The nodes are controlled by protocols implemented by a program without the need of a common voting circuit, which is present in the classic TMR Architecture, on any other special circuit to control the redundancy of the circuits. Both system are modules and can operate without one been activated. These allow one module to be removed for maintenance and be reinstalled after words. In tests of physics fault and logic were made in the enveloped architecture and both reacted as expected such as detected and endure fault. Both architecture congregated characteristics of reliability and availability to the control systems.

El objetivo del presente estudio es diseñar e implementar un equipo regenerador de tejidos blandos basado en diodos emisores de luz y diodo láser, con potencia luminosa regulable entre 5-100mW, en pasos de 5mW; con frecuencia de pulsación del haz de luz, generado por una onda cuadrada simétrica, variable entre 1-100Hz, en pasos de 1Hz; y tiempo de aplicación entre 1 y 15 minutos, con pasos de 1min; de esta de manera se puede controlar la energía luminosa total emitida por los diodos emisores de luz o diodo láser que contribuya en la investigación de una posible solución a la necesidad de acelerar el proceso regenerativo de los tejidos blandos. En la presente tesis se usará una longitud de onda entre 630 – 660nm, luz roja, debido a que en este rango de longitudes de onda se ha demostrado científicamente que se acelera el proceso de regeneración de las células. Se abarcan temas específicos como conocimientos teóricos y prácticos acerca del fundamento clínico de la regeneración celular. Para la implementación del equipo se hizo uso de un microcontrolador, que permitió controlar la energía luminosa emitida por los diodos emisores de luz y el láser diodo hacia los tejidos blandos, controlando la potencia, la frecuencia y el tiempo del tratamiento, además de ayudarnos a implementar un equipo interactivo con el usuario que permita su fácil uso, con una pantalla LCD y un teclado matricial. Se implementó el equipo siguiendo algunas consideraciones teóricas de la norma de seguridad eléctrica para equipos médicos, IEC60601 y la norma IEC 601-2-22, para equipos médicos eléctricos con requerimientos particulares para la seguridad del diagnóstico y terapia de equipos con láser. Se realizaron pruebas eléctricas y se verificó que el margen de error de 10% permitido por la norma no fuese superado. Las pruebas se realizaron a la corriente entregada para la potencia luminosa deseada, frecuencia y tiempo. Los resultados en potencia luminosa fueron: un error mínimo de 0.15% y máximo de 2.744% para los diodos emisores de luz, y un error mínimo de 2.338% y máximo de 8.371% para el diodo láser. Los resultados en frecuencia fueron: un error mínimo de 0.417% y máximo de 0.625%. Por último, el resultado en tiempo fue de un error del 0.01%. Se verifica que se cumplen las normas básicas para la implementación del equipo. Además se observa que el equipo deberá pasar muchas más pruebas para ser comercializado, ya que requiere experimentación clínica lo cual no es parte de esta tesis. Finalmente se realizó una tabulación del costo del proyecto. / Tesis

Dentro del campo de los satélites hoy en día existe la tendencia global a miniaturizar estos sistemas, lo cual los ha hecho más económicos y accesibles a entidades que de otro modo nunca lo tendrían. En este contexto, el proyecto PUCP-SAT-1 ha dado oportunidad a los estudiantes para investigar y desarrollar los sistemas necesarios para desplegar y llevar a cabo experiencias en el entorno que nos ofrece el picosatélite. Una de las experiencias que se llevarán a cabo es la de estabilizar el satélite dentro de su órbita, es así que se desarrolló el prototipo de un sistema de estabilización que mantiene al satélite estático ante los disturbios que aparecerán en su órbita y propicia las condiciones adecuadas para llevar a cabo otra experiencia que sería la toma de fotografías desde el picosatélite. El objetivo de este trabajo es llevar a cabo el diseño y la implementación del sistema antes mencionado. En esta tesis se desarrollará un sistema en el cual, una vez se reciba una orden del sistema operativo del mismo satélite o una señal proveniente de la estación de tierra, comenzará con el proceso de estabilización en el espacio. El sistema tendrá la capacidad de sensar y determinar la velocidad y dirección de la rotación del satélite en sus ejes y con esta información un microcontrolador ejecutará un algoritmo de control que accionará las microruedas a la velocidad apropiada para que, por el principio de conservación de momento angular, compense la rotación del satélite. El desarrollo de este sistema abarca la implementación del hardware y la programación del software en un microcontrolador particular. El sistema será probado en tierra en un ambiente que replique lo mejor posible las condiciones presentes en una órbita baja terrestre. / Tesis

El presente proyecto de tesis busca ampliar la aplicación de la electrónica digital fusionando el área de Electricidad con la de Comunicaciones y desarrollando un Sistema de control digital basado en la tecnología del microcontrolador ATmega128 de la compañía ATMEL y del circuito integrado ADE7758 de Analog Devices, que además posea la lógica adecuada para la medición trifásica de parámetros eléctricos y permita la comunicación a redes de datos. / Tesis

Existen diversas tecnologías de comunicación con una computadora para la adquisición de datos, entre los más comunes se encuentran: PCI, USB, Ethernet, Firewire, puerto serial, etc. Dentro de ellos, el USB destaca por su configuración automática, bajo costo y facilidad de uso. A pesar de existir varios sistemas de adquisición de datos en el mercado, su uso se ve restringido debido a sus altos costos y por poder usarlo sólo con las aplicaciones y drivers del proveedor. En el presente trabajo se diseña un sistema de adquisición de datos con interface USB utilizando un microcontrolador Atmel de la familia AVR XMEGA, buscando en todo momento obtener la máxima tasa de transferencia posible. Para ello se desarrolla una aplicación en el microcontrolador que permita leer datos adquiridos de cuatro canales del ADC del microcontrolador. Asimismo, se desarrolla una clase USB propietaria que define cómo se van a trasferir los datos, qué tipo de transferencias USB se van a usar y cuál va a ser su máxima tasa de transferencia posible. En el lado de la computadora, se desarrolla una aplicación en lenguaje C que permita a la computadora poder comunicarse con el microcontrolador a través del bus USB. Para el desarrollo del firmware del microcontrolador se tomó como base el framework USB que provee Atmel (ASF 3.1.3, Atmel Software Framework), y posteriormente fue implementado en la tarjeta de evaluación XMEGA – A3BU XPLAINED con una frecuencia de CPU de 32MHz. Se obtuvo que en promedio se puede transmitir datos a 8.46Mbps usando un alto nivel de optimización del compilador. Se concluye que si se quiere obtener mejores tasas de transferencia se debe mejorar una serie de factores como: MIPS del microcontrolador y optimización del framework USB de Atmel. Finalmente, se recomienda portar este trabajo a microcontroladores que soporten el modo “Alta Velocidad” (del inglés High Speed) del USB 2.0, cuya velocidad por bit es de 480Mbps, así como desarrollar las etapas de preprocesamiento de las señales: amplificación, filtrado, e aislamiento de las señales que se quieran enviar por la interfaz USB. / Tesis

Hoy en día, las industrias son cada vez más activas, más aún en nuestro país se está produciendo grandes avances en distintos rubros industriales gracias a las inversiones que se han realizado. Se genera entonces la necesidad de tener un control correcto y efectivo en estos procesos para hacerlos óptimos, es así que aparecen los sistemas de diagnósticos de fallas para mejorar las capacidades de los sistemas de control. Para lograr que los sistemas de diagnósticos de fallas sean adecuados para cada proceso y cumplan su propósito se desarrollan sistemas de emulación de falla, que permiten evaluar y de ser necesario corregir, los sistemas de diagnóstico de falla. En el presente trabajo de tesis se presenta el diseño e implementación de un sistema de emulación de fallas para una planta intercambiadora de calor, específicamente en las bombas centrífugas y válvulas que se encuentran en esta. La emulación de fallas para bombas centrífugas se basó en el método de detección por análisis de vibraciones y en el caso de las válvulas en la falla de fricción estática. Los trabajos realizados incluyen, el estudio de los requisitos de condición de falla que aparecen en los instrumentos de una planta intercambiadora de calor (bombas centrifugas y válvulas), el diseño de circuitos para generación de señales de falla y de dos canales de generación de fallas (uno para bomba centrifugas y otro para válvulas). El sistema de emulación de fallas desarrollado funciona de manera correcta, emula de manera correcta las fallas de desequilibrio, desalineación y falla eléctrica en el caso de las bombas centrífugas y genera la señal adecuada para válvulas. / Tesis