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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

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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


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.

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