ÍNDICE
INTRODUÇÃO 02
Capítulo 1 - História e características da piscicultura 03
Capítulo 2 - Conceito mecânico do projeto 07
Capítulo 3 - Princípio do teleférico 08
Capítulo 4 - Sistema de controle 13
4.1 Teclado 13
4.2 Display LCD 15
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Alimentador de tanque de Pscicultura, Esquemas de Controle de Processo
Controle de alimentação de tanque de piscicultura
Tipologia: Esquemas
2011
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ÍNDICE
- INTRODUÇÃO
- Capítulo 1 - História e características da piscicultura
- Capítulo 2 - Conceito mecânico do projeto
- Capítulo 3 - Princípio do teleférico
- Capítulo 4 - Sistema de controle
- 4.1 Teclado
- 4.2 Display LCD
INTRODUÇÃO
Com uma grande capacidade na área da agropecuária e da agricultura, o Brasil também vem se destacando na piscicultura. E com o intuito do aprimoramento e melhoria das condições do cultivo de peixes é que apresentamos nossa proposta de projeto no desenvolvimento de um controle automatizado do alimentador e de algumas variáveis influentes do processo. Nossa proposta é embalada pela importância sócio-econômico-cultural da piscicultura, importâncias essas que serão esclarecidas nos capítulos a seguir. A piscicultura é uma área com um prospecto muito positivo, podendo ser uma fonte de renda principal de muitas famílias, e a fim de otimizar esse processo iremos apresentar soluções com um baixo custo e minimizando a intervenção do homem, fazendo com que ele possa se ocupar em outras tarefas que realmente necessitam de sua dedicação.
A criação de peixe tem um papel muito importante no âmbito social. Hoje existem alguns trabalhos de inclusão social, onde são criados grupos como cooperativas de criação de peixes para comunidades de baixa renda, e assim promovendo o bem-estar destes. Segundo uma entrevista do engenheiro de pesca Antônio de Almeida Sobrinho para o site rondonotícias, entre os benefícios gerados por estes tipos de empreendimentos podemos citar a melhoria do padrão social do pescador e sua família, segurança alimentar, geração de emprego com distribuição de renda e a inclusão social com desenvolvimento econômico e bem estar social de sua família. Entre os projetos de cooperativas existentes, podemos citar o projeto gerenciado pelo Engenheiro Antônio de Almeida, a Cooperativa Mista e Aquícola do Estado de Rondônia – COOMAPEIXE – e esta cooperativa visa dotar as comunidades de infraestrutura física e qualificação profissionalizante para produção do pescado. Segundo a Comissão Executiva do Plano de Lavoura Cacaueira – CEPLAC – temos 4 tipos de piscicultura, que são: Extensivas - É aquela praticada em reservatórios, lagos, lagoas e açudes que não foram construídos para o cultivo de peixes, mas para outra finalidade, a exemplo de bebedouro de animais, geração de energia elétrica etc.. Este tipo de piscicultura apresenta os menores índices de produtividade uma vez que a alimentação dos peixes depende da produção natural dos corpos d'água. A taxa de estocagem utilizada é de um peixe para cada 10 m2. Semi-intensiva - É a criação de peixes praticada em aguada disponível na propriedade, geralmente viveiro de barragem, e que o homem contribui com alguns melhoramentos a exemplo do enriquecimento da água com adubações
- orgânicas ou inorgânicas, visando aumentar a quantidade de alimentos naturais - fitoplâncton e zooplâncton, e com a oferta aos peixes de subprodutos disponíveis na propriedade tais como mandioca, milho, frutas, verduras, etc. A taxa de estocagem utilizada é de 3 a 5 peixes por m2. Intensiva - Essa criação é realizada em viveiros projetados especialmente com o fim de se criar peixes. Os viveiros possuem sistema de abastecimento e escoamento controlados e são povoados com peixes de valor comercial, a taxa de estocagem é programada como manda uma criação comercial de alta produtividade e, para aumentar o crescimento dos peixes usa-se, além da fertilização, a ração balanceada. Para a criação ser economicamente viável, a ração deve proporcionar elevada conversão alimentar capaz de promover um crescimento rápido, e o peixe, por sua vez, deve alcançar alto valor de mercado. A produção estimada é de 10.000 a 15.000 kg de peixe por hectare/ano. Superintensiva - É a criação de peixes realizada em ambientes confinados como tanques-rede, fabricados de materiais não perecíveis onde uma única espécie de peixe é cultivada em alta densidade de povoamento. Os peixes são alimentados somente com ração balanceada, preferencialmente na forma extrusada. Os tanques-rede são utilizados em lagos, grandes reservatórios e em rios de pequeno fluxo. As águas desses locais devem ser livres de poluição e bem oxigenadas. Os tanques-rede de volume inferior a 5m³ são os mais recomendáveis por permitirem troca de água mais eficiente. Neste tipo de piscicultura cultiva-se peixes de alto valor de mercado, a exemplo da tilápia, não podendo contar com os alimentos naturais da água. Para tilápia, a produção estimada varia de 60 a 120 kg/m³.
Os peixes crescem mais rapidamente quando há disponibilidade de alimentos. O crescimento pode paralisar quando há escassez de alimentos, sejam eles naturais ou artificiais. O alimento artificial deve ser administrado diariamente na quantidade de 3-5% da biomassa dividido em duas refeições, durante pelo menos 5 dias por semana, de preferência no mesmo local e às mesmas horas do dia (pela manhã e final da tarde).
CAPÍTULO 2 – CONCEITO MECÂNICO DO PROJETO
Consiste em desenvolver um sistema automático de alimentação para criação de peixes em grande escala possibilitando que o alimento seja fornecido aos peixes de forma homogênea (abrangendo toda a área do viveiro), evitando desperdícios de ração e favorecendo o desenvolvimento dos peixes. Os alimentadores existentes no mercado possuem um conceito um pouco diferente ao projeto que aqui apresentamos. O alimentador fica fixo em um determinado ponto na beira do viveiro e despeja a comida apenas nesse ponto, fazendo com que todos os peixes do viveiro, tenham que se locomover até o local onde o alimentador está instalado para se alimentarem. Esse processo prejudica o crecimento uniforme da criação, pois não atende a todos os peixes no mesmo momento. Nosso projeto baseia-se no príncipio do teleférico, onde um veículo (gondola) partirá de uma estação de recarga, se deslocará através de um cabo, percorrerá a extensão total do viveiro e retornará para estação de recarga. Nesse percurso o veículo despejara a ração gradativamente, assim dando aos peixes, o alimento em qualquer parte do tanque ou lago.
O alimentador será totalmente automático, sendo as únicas tarefas manuais o depósito de ração na estação de recarga e a programação inicial do sistema. A automatização consiste em integrar um sistema mecânico a um sistema microcontrolado (modulo de programação) que se integrará com o sistema de movimentação do veículo, sistema de abertura da estação de recarga e ao sensoriamento para monitoração de carga. O usuário terá acesso a uma interface de programação onde poderá definir o tipo de ração, período da alimentação e quantidade que será despejada.
CAPÍTULO 3 – CONCEITO DO TELEFÉRICO
Em linhas gerais, teleférico refere-se a qualquer transporte aéreo, de pessoas ou materiais, por meio de um ou mais cabos. Esses cabos podem ser fixos, sobre os quais se deslocam as roldanas de suspensão pertencentes às cabines, ou podem ser postos em movimentos a partir de estações terminais. No caso de se transportar materiais a pequenas distâncias usa-se preferencialmente teleféricos de cabo único (monocabo), no qual o cabo atua como “transportador” e “suportador”. No teleférico do tipo bicabo, o cabo transportador pode ser configurado para ter movimentos alternados (sistema vaivém), ou movimento de sentido único, com múltiplas cabines ou vagões, em que as operações de carga e descarga (ou de entrada e saída de passageiros) são feitas por paragem do cabo transportador (movimento intermitente) ou por engate e desengate automático das cabines ou vagões (movimento continuo). No transporte de pessoas pode-se usar um terceiro cabo como meio de segurança suplementar, atuando tanto como cabo auxiliar de segurança tanto como cabo especial de frenagem.
Cada teleférico apresenta alguns componentes básicos. Veículos, terminais, torres, cabos e sistemas de evacuação e salvamento serão brevemente apresentados. Os veículos são componentes essenciais e distintos de cada teleférico. Neste termo, estes são geralmente considerados cabines. Podem ser abertos, telecadeiras ou telecestas, onde a segurança do passageiro repousa em grande parte no seu compartimento interno. Excepcionalmente o veículo pode ser semi-fechado. No caso de veículos fechados (telecabines), as cabines de passageiros podem ser de grandes dimensões, de acordo com a sua capacidade. Os teleféricos na sua grande maioria são totalmente fechados, sendo sua capacidade máxima atingida apenas com lugares em pé. Praticamente todos os teleféricos têm dois terminais. Quando possuem uma acentuada inclinação, estes são denominados terminais superiores e terminais inferiores. Para as telecadeiras, os dois terminais são denominados terminais de carga/embarque e de descarga/desembarque. Existem sempre dois terminais, um responsável pelo acionamento do movimento e outro responsável pelo retorno ao primeiro terminal. Nos teleféricos, uma estrutura intermediária pode ser utilizada de modo a poder alterar o alinhamento do teleférico. Estruturas intermediárias que suportam e transportam os cabos entre os terminais. Estas estruturas são frequentemente chamadas de torres, podendo ocasionalmente ser as estruturas responsáveis pela pressão existente no cabo. As torres seguram as roldanas que movimentam os cabos, ao mesmo tempo que lhes servem de suporte. As torres existentes em cada extremidade suportam todo o equipamento e têm que estar elevadas o suficiente para os carregamentos, de maneira a elevá-los até a altura desejada.
Torres estacionárias possuem frequentemente 45,72 m e as torres móveis possuem em média 30,48 m; são geralmente de aço. Estações intermediárias são necessárias para aplicarem tensões aos cabos, uma vez que estes são demasiado longos para os mecanismos existentes nos terminais. Existem 3 motivos de preocupação que as torres devem poder responder: Pressão descendente nos apoios, devido à componente vertical da tensão nos cabos de tração e ao peso das cargas nas cabines; Movimento violento nos cabos de tração ou cabos transportador, devido às mudanças de direção da pressão do cabo quando uma carga se aproxima e afasta da torre; Pressão lateral, devido ao vento. O cabo é o coração do teleférico. O cabo, geralmente um cabo de aço, é formado por um conjunto de fios de arame. Existem vários aspectos a considerar no processo de fabricação do cabo, e na escolha do cabo para o tipo de aplicação desejada. Esta é a principal preocupação para os fabricantes de cabos. Os teleféricos possuem uma unidade auxiliar, em caso de falha da energia elétrica, normalmente uma unidade movida a gasolina. Teleféricos de grandes dimensões possuem um sistema de salvamento que envia uma pequena cabine independentemente alimentada para remover os passageiros de uma cabine “encalhada”. Alguns teleféricos possuem providências de evacuação, e para isso usam cordas de maneira a descer individualmente os passageiros até o solo situado abaixo do teleférico, as cabines deslocam-se aos terminais e mantém a sua ordem no regresso da linha, circulando a velocidade constante sobre a linha. Um sistema intermitente atrasa ou para o seu transporte periodicamente, ou seja, as cabines
CAPÍTULO 4 – SISTEMA DE CONTROLE
Neste capítulo apresentamos uma proposta em torno do sistema de controle eletroeletrônico a ser implementado no nosso projeto. 4.1 Teclado Teclados são dispositivos de entrada de dados responsáveis pela interface homem/equipamento. Uma das formas mais utilizadas para se implementar um teclado é a utilização de uma matriz de botões conectada diretamente ao um microcontrolador. É necessário que um software de controle seja responsável por identificar qual a tecla que será pressionada e após a identificação faça a armazenagem deste valor para futuramente ser utilizado. Um teclado matricial de 16 teclas está organizado em uma matriz com quatro colunas e quatro linhas. Quando uma tecla é pressionada causa o contato entre uma linha e uma coluna, fazendo com que seja gerado um sinal distinto entre os demais. Abaixo é possível visualizar o esquema eletrônico de ligação de um teclado matricial: Figura 1 – Esquema eletrônico de ligação
Para um sistema que utiliza um teclado matricial perceber que existe alguma tecla pressionada é necessário que haja uma varredura do teclado pelo microcontrolador. Para que a varredura seja possível um elemento de controle deverá existir. Como o teclado é um componente passivo, tanto as linhas, como as colunas podem servir de elemento de controle. Podemos observar na figura abaixo que cada coluna possui conectado à ela um resistor de pull-up que garantirá sempre nível lógico alto quando nenhum botão estiver pressionado. As linhas por sua vez são os elementos de controle. Figura 2: Conexão com o Microcontrolador Inicialmente todos os bits começam com nível lógico alto e quando a varredura começa a ser executada a primeira linha muda seu estado para nível lógico zero. Com está linha em nível lógico zero, todas as colunas são verificas.
O Display LCD pode ser encontrado com LED backlight (iluminação de fundo) para facilitar leituras a noite. É necessário a configuração do Display LCD antes de colocá-lo em funcionamento, A configuração deve conter informações de como transferir os dados para ele (8 ou 4 bits), quantas linhas serão utilizadas, se a escrita se moverá pelo Display ou ficará estática ou se a escrita começará da direita para esquerda ou da esquerda para direita. Um detalhe muito importante quando na hora da configuração é a temporização da mensagem, pois uma temporização errada fará com que o Display não funcione corretamente. Abaixo segue circuito eletrônico de um Display com backlight. Figura 3: Circuito eletrônico LCD Baseado no esquema acima segue a descrição da pinagem do LCD. Pinos de dados: D7 - D6 - ...- D1 - D0 (8bits)- os pinos de dados são usados para enviar as palavras de configurações e os dados (caracteres). Pinos de controle: EN (6), RS (4), R/W (5) - o pino EN informa ao display de LCD quando o dado está pronto para ser lido. O pino RS é usado para
diferenciar se a palavra que foi enviada ao LCD é de configuração ou caractere. Pinos de alimentação: Vcc (2) e GND (1). Pino de controle de contraste: VO (3) - este pino permite alterar o contraste do display. Pinos de iluminação do fundo - backlight: A (16), K (15) - nem todos os displays possuem iluminação de fundo. A escrita em um Display LCD só é possível através de um software que deve ser instalado em um microcontrolador que fará a interface com o Display. Para desenvolver este software existe considerações que são necessárias observar no datasheet de cada Display (anexo… colocar o numero de anexo do datasheet do display) De uma maneira geral, para cada posição do LCD existe um endereço em hexadecima. Através deste endereço é possível acessar a escrita no Display. Um display de 16x2 ou um 16x4 é representado na figurada abaixo. O diagrama de tempo para escrita de um comando deve seguir o esquema abaixo, note que os tempos indicados são os mínimos. A maioria dos comandos leva