Implementación de un control eléctrico utilizando un sistema inmerso (embedded system) para un reactor electroquímico.

Abstract

Diseño y Construcción de un Sistema Inmerso para el control electrónico de un reactor electroquímico utilizando un microcontrolador el cual fue necesario primero comprender el funcionamiento de un reactor electroquímico, para ello se describen los procesos de coagulación, floculación, teoría de electrolisis. Segundo etapa, se seleccionaron los componentes del sistema de control. Una comparativa de microcontroladores comerciales y así como el uso de la teoría del funcionamiento del sensor de turbidez. Tercera etapa, la programación del microcontrolador se realizó en lenguaje C++, se realizaron varios programas de prueba para activar los puertos de entrada y salida, así como el convertidor analógico digital. Cuarta etapa, el diseño de la tarjeta (PCB) fue diseñada usando el CAD PCB Wizard, y se diseño de forma modular de modo que pueda se pueda escalar o intercambiar de una manera más sencilla. Quinta etapa, se realizaron varias pruebas con distintos sensores de turbidez para la elección de un sensor adecuado para la aplicación. El sistema inmerso fue realizado de forma modular, permitiendo agregar diferentes módulos de propósito específico, así como la conexión de varios sensores en forma modular. Para controlar la electrocoagulación-floculación, fue necesario comprender los procesos químicos. La reacción electroquímica del reactor cumple con los parámetros de calidad del agua debido a los resultados obtenidos del análisis de ph, Turbidez y Demanda Química de Oxigeno. Por medio de estos se puede comprobar la remoción de los sólidos disueltos y el funcionamiento de la electrocoagulación. __________________________________

Design and construction of an embedded controller for an electrochemical reactor based on microcontroller. First, the behavior of this system is described: coagulation process, flocculation, and electrolysis. Second stage, control system components were selected. Commercial microcontrollers were compared, and turbidity sensor theory was applied. Third stage, microcontroller was programmed in C++ language. Various tests were designed and implemented on input and ports, as well as the ADC (analog to digital converter) module. ourth stage, the PCB board was designed using PCB Wizard CAD software. A modular design approach was chosen in order to gain scalability and adaptability. Fifth stage, many tests were performed with different candidate turbidity sensors in order to select the appropriate one for the application. The embedded system was implemented modularly, allowing different special purpose modules connected serially, as well as modular sensor systems. In order to control electro coagulation-flocculation, it was necessary to understand the underlying chemical process. The electro-chemical reaction satisfies water quality standards. This can be verified by means the ph, turbidity and chemical oxygen demand results measured. Also, dissolved solid removal and electro coagulation can be verified in this manner.