CRISTIANO LAUTERT JASKULSKI

28 Pages·2017·0.69 MB·Portuguese

FACULDADE ANHANGUERA EDUCACIONAL

CRISTIANO LAUTERT JASKULSKI

AUTOMAÇÃO DO SISTEMA SINGLE VESSEL EM CERVEJA
ARTES ANAL

Revisão de literatura dos Controles Automatizados

Jaraguá do Sul
2017
CRISTIANO LAUTERT JASKULSKI

AUTOMAÇÃO DO SISTEMA SI NGLE VESSEL EM CERVEJA
ARTESANAL

Revisão de Literatura dos Controles Automatizados

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à
Faculdade Anhanguera Educacional, como
requisito parcial para a obtenção do título de
graduado em Engenharia de Controle e
Automação.
Orientador: Patrícia V. Maldonado Leite

Jaraguá do Sul
2017
CRISITANO LAUTERT JASKULSKI

AUTOMAÇÃO DO SISTEMA SINGLE VESSEL EM CERVEJA
ARTESANAL
Revisão de literatura dos Controles Automatizados

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à
Faculdade Anhanguera Educacional, como
requisito parcial para a obtenção do título de
graduado em Engenharia de Controle e
Automação.

BANCA EXAMINADORA

Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a)

Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a)

Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a)

Jaraguá do Sul, 01 de dezembro de 2017
Dedico este trabalho a minha esposa
Fabiany Correia da Silva, que me inspirou
e incentivou a escrever esse trabalho.
JASKULSKI, Cristiano Lautert. Automação do Sistema Single Vessel em Cerveja
Artesanal: Revisão de Literatura dos Controles Automatizados. 2017. 28 folhas.
Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia de Controle e Automação –
Faculdade Anhanguera Educacional, Jaraguá do Sul, 2017.

RESUMO

Este estudo visa apresentar dois principais sistemas de automação utilizados pelo
cervejeiro artesanal, para automatizar um equipamento do tipo Single Vessel. O
motivo que levou esse estudo foi à oportunidade de apresentar os meios de controle
de temperatura através dos sistemas automatizados utilizando Raspbarry Pi e o
sistema Arduino. Esse estudo foi elaborado através referências bibliográficas de livros,
artigos e sites da internet, no qual, foram pesquisadas as características de cada dos
sistemas de automação do equipamento cervejeiro. Através deste estudo será
possível o cervejeiro artesanal conhecer e compreender os principais componentes
do Raspbarry Pi, ao qual, utilizada de uma placa eletrônica de comando e que possui
características de comando especificas para controlar a partir de um determinado
sensor temperatura, será apresentado as características do software e da telas de
visualização. No outro sistema, Arduino, caracteriza-se pela plataforma de periféricos
para software e hardware e a utilização de uma fonte de alimentação dedicada para
alimentação do equipamento e de seus periféricos.

Palavras-chave: Automação; Single Vessel; Raspbarry; Controle; Arduino.
JASKULSKI, Cristiano Lautert. Single Vessel System Automation in Home Brewer:
Automated Control Literature Review. 2017. 28 sheets. Completion of Course Work in
Control and Automation Engineering - Anhanguera Educacional, Jaraguá do Sul,
2017.
ABSTRACT

This study objective to present two main automation systems used by the home
brewers, to automate the equipment Single Vessel type. The reason for this study, was
the opportunity to present the temperature control means through the automated
systems using Raspbarry Pi and the Arduino system. This study was elaborated
through bibliographical references of books, articles and websites, in which the
characteristics of each of the automation systems of the brewing equipment were
investigated. Through this study it will be possible for the homebrewer to know and
understand the main components of Raspbarry Pi, which, used of an electronic control
board and having specific control characteristics to control from a certain temperature
sensor, will be presented the characteristics of the software and viewing screens. The
other system, Arduino is characterized by the peripheral platform for software and
hardware and the use of a dedicated power supply to power the equipment and its
peripherals.

Key-words: Automation, Single Vessel; Raspberry Pi; Control, Arduino.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 – Moinhos .................................................................................................. 12
Figura 2 – Mosturação ............................................................................................. 13
Figura 3 – Filtração .................................................................................................. 13
Figura 4 – Fervura ................................................................................................... 14
Figura 5 – Resfriamento por Serpentina .................................................................. 15
Figura 6 – Envase ................................................................................................... 16
Figura 7 – Sistema Single Vessel ............................................................................ 17
Figura 8 – Hardware Raspberry Pi 3 - Model B ....................................................... 18
Figura 9 – Software do CraftBeer ............................................................................ 21
Figura 10 – Resumo da placa Arduino UNO ........................................................... 25
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

A Ampère
V Volts
CPU Computador
HDMI Interface Multimídia de Alta Resolução
USB Porta Universal
SSR Relé de Estado Sólido
SD Cartão de Memória
PCB Placa de circuito impresso
BRAUD Medida de velocidade de sinalização
SUMÁRIO

SUMÁRIO ................................................................................................................. 18
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 10
2 PROCESSO CERVEJEIRO E SISTEMA SINGLE VESSEL ............................. 12
2.1. ETAPAS DE FABRICAÇÃO DE CERVEJA ..................................................... 12
2.1.1. Moagem .......................................................................................................... 12
2.1.2. Mostura ........................................................................................................... 12
2.1.3. Filtração .......................................................................................................... 13
2.1.4. Fervura ........................................................................................................... 14
2.1.5. Resfriamento .................................................................................................. 14
2.1.6. Fermentação ................................................................................................... 15
2.1.7. Maturação ....................................................................................................... 15
2.1.8. Envase e Carbonatação ................................................................................. 16
2.2. EQUIPAMENTO CERVEJEIRO SINGLE VESSEL ........................................ 17
3 SISTEMA DE CONTROLE DE TEMPERATURA RASPBARRY PI ................. 18
3.1. CARACTERÍSTICA DA APLICAÇÃO RASPBARRY PI .................................. 18
3.2. FERRAMENTAS UTILIZADAS NA AUTOMAÇÃO POR RASPBARRY PI ..... 19
3.2.1. Placa Raspberry PI 3 - modelo B .................................................................... 19
3.2.2. Sensores de temperatura DS18B20 ............................................................... 19
3.2.3. Relé de estado sólido (SSR) ........................................................................... 19
3.2.4. Tela de visualização ....................................................................................... 20
3.2.5. Fonte de alimentação da placa ....................................................................... 20
3.3. SOFTWARE DO RASPBARRY PI .................................................................. 20
4 CONTROLE DE MOSTURAÇÃO E FERVURA POR ARDUINO ...................... 22
4.1. CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE CONTROLE POR ARDUINO .......... 22
4.2. CARACTERÍSTICAS DE HARDWARE DO ARDUINO ................................... 22
4.3. INTERFACE DE PROGRAMAÇÃO DO ARDUINO ........................................ 23
4.4. SENSORES DE TEMPERATURA .................................................................. 24
4.5. FONTE DE ALIMENTAÇÃO DO ARDUINO ................................................... 25
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 26
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 27
10

1 INTRODUÇÃO

Diante do crescente interesse por cerveja artesanal, o brasileiro vem
buscando aprender mais sobre os estilos, gostos e até mesmo como fazer uma
cerveja artesanal. Apesar do Brasil estar entre o terceiro maior produtor de cerveja do
mundo, atrás apenas de China e EUA, os cervejeiros vêm aprimorando seus
processos, adquirindo e inventando novas tecnologias para atingir um melhor
resultado na cerveja e menor custo possível. Com esse crescente interesse pela
cerveja, segundo pesquisa realizada pela Euromonitor (2015), com relação a
quantidade consumida, o Brasil ocupa o 17º lugar entre os países que mais consomem
cerveja mundialmente. Em média o consumo é de 82 litros por pessoa ao ano. Porém,
em comparação com países menores como a República Checa, que ocupa a primeira
posição, onde a quantidade de litros consumida por pessoa ao ano é de 143 litros, o
consumo de cerveja no Brasil tem um grande espaço para crescer devido a sua
enorme população.
A fabricação de cerveja é ao mesmo tempo um processo antigo, simples e
incrivelmente complexo. No nível mais básico, pode ser descrito como fazer um chá
de grãos e ervas e, em seguida, permitir que a solução seja fermentada
espontaneamente ou adicionando leveduras. No nível mais complexo, é um processo
bioquímico preciso realizado a nível industrial, sem variação mensurável entre lotes
da mesma receita. De uma forma ou de outra, os seres humanos praticaram cerveja
durante milênios. De fato, durante a Idade Média em grande parte da Europa, a
cerveja era tão importante para a vida diária que se fosse uma forma aceitável de
moeda com a qual as pessoas pudessem pagar impostos, liquidar dívidas e fazer
doações para a igreja.
Atualmente quais são as principais tecnologias empregadas no controle de
temperatura no processo de mosturação da cerveja artesanal? Em qual condição de
equipamento podem ser empregadas essas tecnologias?
Este trabalho de conclusão de curso tem como com objetivo geral apresentar
uma revisão de literatura dos dois principais sistemas utilizados pelo cervejeiro
artesanal, para controlador de temperatura do processo de mosturação e fervura.
Como objetivo específico, descrever as características do controle do sistema