Simulação e Controle

Tanques Acoplados

Tanques Acoplados

Controle o nível do liquido em dois tanques ou em sistemas de tanques múltiplos.

Tanques Acoplados

Sistema de controle capaz de regular o nível de substância líquida em sistemas de tanques múltiplos acoplados.

Essa planta consiste em dois tanques acoplados verticalmente com um reservatório de água abaixo deles. Uma bomba de água alimenta o reservatório para o tanque superior, que por sua vez possui um orifício em sua base que permite o fluxo da água para o tanque inferior.

Além disso, o tanque inferior possui um orifício (de dimensão diferente do primeiro) que permite a saída da água desse tanque de volta para o reservatório. Os fluxos de saída nos dois tanques são variáveis através da mudança da inserção de parafusos dentro de furos roscados.

Tubos de borracha com acoplamentos apropriados são fornecidos para permitir que a bomba de água alimente um ou os dois tanques ao mesmo tempo.

 

Este sistema pode ser configurado em 3 diferentes experimentos:

a) a bomba de água alimenta o tanque 1 e o controlador regula o nível de água deste tanque somente

 

b) a bomba de água alimenta o tanque 1 que retorna para o tanque 2 e o controlador regula o nível de água no tanque 2

 

c) a bomba alimenta os tanques 1 e 2 sendo que o tanque 1 também alimenta o tanque 2 e o controlador regula o nível de água no tanque 2

 

 

E com um segundo kit de Tanques Acoplados, é possível fazer um experimento de Tanques Acoplados Quadruplo!

 

  • Overall frame constructed from solid plexiglas
  • Two tanks and single pump design
  • Pressure / level sensors on each tank
  • Re-configurable water flow from pump and tanks
  • Drain tap allows water from top tank to pour directly into basin
  • Three sizes for outflow orifices supplied (small, medium, and large)
  • Pressure sensors can be calibrated (using gain and offset knobs)
  • Easy-connect cable and connectors
  • Fully compatible with MATLAB®/Simulink® and LabVIEW™
  • Fully documented system models and parameters provided for MATLAB®, Simulink®, LabVIEW™ and Maple™
  • Open architecture design, allowing users to design their own controller
Device mass 6.6 kg
Frame dimensions (H x W x L) 30.5 cm x  30.5 cm x  91.5 cm
Pump flow constant  3.3 cm³/V.s
Pressure sensor sensitivity 6.1 cm/V
Pressure sensor range 0 to 6.89 kPa
Tank height 30 cm
Tank inside diameter 4.45 cm
Small outflow orifice diameter 0.32 cm
Medium outflow orifice diameter 0.48 cm
Large outflow orifice diameter 0.56 cm

Tópicos incluidos no courseware Quanser em idioma Inglês:

  • Derivation of dynamic model from first-principles
  • Transfer function representation
  • Linearization
  • Level control
  • PID
  • Feed-forward
  • Control parameter tuning

O equipamento também pode ser usado para ensinar outros tópicos que não estão incluídos no currículo desenvolvido pela Quanser.

Para configurar essa estação, você precisará dos seguintes componentes recomendados pela engenharia da Quanser:

for MATLAB®/Simulink® users for LabVIEW™ users
1x Q2-USB data acquisition device¹ 1x NI myRIO with 1x Quanser Terminal Board for NI myRIO
1x VoltPAQ-X1 linear voltage amplifier 1x VoltPAQ-X1 linear voltage amplifier
QUARC real-time control software Rapid Control Prototyping Toolkit software
  or
  1x NI CompactRIO controller with 2x Quanser Q1-CRIO module²
  1x VoltPAQ-X1 linear voltage amplifier
  Rapid Control Prototyping Toolkit software
¹ alternatively, you can use Q8-USB, QPIDe or any equivalent NI DAQ device supported by QUARC
² alternatively, you can use Q2-USB, Q8-USB, QPIDe or any equivalent NI DAQ device supported by RCP Toolkit

 

Download

  1. Ficha técnica do Equipamento
  2. Exemplo de currículo em LabVIEW
  3. Exemplo de currículo no MATLAB/Simulink.

 

Veja alguns videos do experimento em funcionamento:

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