Desenvolvimento de um torrador de café automatizado

• Autor(a) principal: Fenz, Lucas Eduardo Amore [UNESP]
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: https://hdl.handle.net/11449/257326
• topic: Automação; Café Processamento; Controladores PID; Microcontroladores; Automation; PID controllers; Microcontrollers

O Brasil é reconhecido mundialmente como o maior produtor e exportador de café, desempenhando um papel crucial na economia nacional. O café é uma das principais commodities agrícolas do país, responsável por gerar milhares de empregos e movimentar a economia em diversas regiões. A torra do café é um processo fundamental que influencia diretamente a qualidade final do produto. Uma torra adequada realça os sabores e aromas desejados, garantindo uma experiência sensorial superior para o consumidor. No desenvolvimento do trabalho de conclusão de curso, foi projetado um torrador de amostra de café automatizado, utilizando como base a modificação de uma pipoqueira elétrica. Para o controle da potência AC e a comunicação com o software ARTISAN, amplamente utilizado entre os profissionais de torrefação, foi empregado um microcontrolador em conjunto com semicondutores de potência. A modelagem dos parâmetros do sistema foi realizada utilizando o software MATLAB, permitindo o projeto de controladores P, PI e PID. Os controladores foram avaliados com o auxilio de uma Métrica de Torra (MT) desenvolvida baseada no método IAE e em características químicas do processo de torra. O controlador PID foi o mais bem avaliado, tanto na repetibilidade, ao reproduzir as torras pré-progamadas, quanto na robustez ao torrar diferentes tipos de café mantendo os resultados da MT abaixo de 1. O sitema de controle em malha fechada permite a correção da variável da potência entregue ao aquecedor elétrico, resultando em torras consistentes e de qualidade. A integração com o software ARTISAN facilita o desenvolvimento e a análise das curvas de torra, contribuindo para a padronização e repetibilidade do processo, aspectos essenciais na produção de café especial. Além disso, o uso do ARTISAN também facilita a operação do sistema desenvolvido, uma vez que é um software amplamente conhecido e utilizado por profissionais da área.