Diseño modular de código abierto de electrónica de monitoreo y control de reactor de pirólisis
Autores: Hafting, Finn K.; Kulas, Daniel; Michels, Etienne; Chipkar, Sarvada; Wisniewski, Stefan; Shonnard, David; Pearce, Joshua M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño modular de código abierto de electrónica de monitoreo y control de reactor de pirólisis
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Industrial
Hardware de código abierto
BREAD
Sistemas de control
Reactor de pirólisis
Adquisición de datos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Los proyectos piloto industriales a menudo dependen de hardware electrónico patentado y costoso para controlar y monitorear experimentos. Esto aumenta los costos y retrasa la innovación. Existen herramientas de hardware de código abierto para implementar estos procesos individualmente; sin embargo, no se integran fácilmente con otros diseños. El Dispositivo de Automatización Ampliamente Reconfigurable y Expandible (BREAD) es un marco que proporciona muchos dispositivos de código abierto que pueden conectarse para crear sistemas de adquisición de datos y control más complejos. Este artículo explora la viabilidad de utilizar hardware abierto plug-and-play de BREAD para diseñar y probar rápidamente electrónica de monitoreo y control para un prototipo industrial de reactor de pirólisis de materiales. En general, las plantas de pirólisis a escala piloto son sistemas personalizados costosos. El enfoque de prototipo plug-and-play fue probado por primera vez conectándolo al reactor de pirólisis y asegurando que pueda medir la temperatura y accionar calentadores y un motor agitador. A continuación, se creó y probó un sistema de placa de circuito único utilizando los diseños del prototipo de BREAD para reducir el número de microcontroladores requeridos. Ambos sistemas de control de código abierto fueron capaces de ejecutar de manera confiable el reactor de pirólisis continuamente, logrando un rendimiento equivalente a un controlador comercial de última generación con una reducción de diez veces en el costo total de control. El hardware de código abierto plug-and-play proporciona un camino confiable para que los investigadores desarrollen rápidamente electrónica de adquisición de datos y control para experimentos a escala industrial.
Descripción
Los proyectos piloto industriales a menudo dependen de hardware electrónico patentado y costoso para controlar y monitorear experimentos. Esto aumenta los costos y retrasa la innovación. Existen herramientas de hardware de código abierto para implementar estos procesos individualmente; sin embargo, no se integran fácilmente con otros diseños. El Dispositivo de Automatización Ampliamente Reconfigurable y Expandible (BREAD) es un marco que proporciona muchos dispositivos de código abierto que pueden conectarse para crear sistemas de adquisición de datos y control más complejos. Este artículo explora la viabilidad de utilizar hardware abierto plug-and-play de BREAD para diseñar y probar rápidamente electrónica de monitoreo y control para un prototipo industrial de reactor de pirólisis de materiales. En general, las plantas de pirólisis a escala piloto son sistemas personalizados costosos. El enfoque de prototipo plug-and-play fue probado por primera vez conectándolo al reactor de pirólisis y asegurando que pueda medir la temperatura y accionar calentadores y un motor agitador. A continuación, se creó y probó un sistema de placa de circuito único utilizando los diseños del prototipo de BREAD para reducir el número de microcontroladores requeridos. Ambos sistemas de control de código abierto fueron capaces de ejecutar de manera confiable el reactor de pirólisis continuamente, logrando un rendimiento equivalente a un controlador comercial de última generación con una reducción de diez veces en el costo total de control. El hardware de código abierto plug-and-play proporciona un camino confiable para que los investigadores desarrollen rápidamente electrónica de adquisición de datos y control para experimentos a escala industrial.