Este documento descreve o desenvolvimento de um controlador fuzzy para prever o tempo de conclusão do processo de fermentação na produção de cerveja. O controlador fuzzy usa a concentração do extrato fermentado e o tempo de medição como variáveis de entrada para fornecer uma previsão do tempo de término da fermentação. Os resultados iniciais demonstraram a capacidade do controlador fuzzy de prever séries temporais aleatórias de forma simples em comparação com métodos estatísticos tradicionais, embora a precisão dependa de regras linguí

1. CONTROLADOR FUZZY PARA PREVISÃO TEMPORAL NO
PROCESSO DE FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS
Alexandre Almeida de Paula1
, Edquel Bueno Prado Farias2
, Nilton Cesar Furtado Canto3
1, 2, 3
Universidade Nove de Julho, São Paulo, Brasil
alexandre.almeida@iastech.com, nilton.canto@gmail.com
1. Introdução
Na produção de cervejas, a fermentação é uma das
principais etapas do processo de produção, a qual pode
durar de 4 a 10 dias, sua conclusão depende de várias
etapas anteriores, incluindo o preparo das matérias-
primas [1]. Desta forma, a previsão do tempo de
término do processo de fermentação é um elemento
importante na cadeia produtiva da indústria cervejeira.
Neste contexto, devido à simplicidade de
implementação, os controladores fuzzy têm sido cada
vez mais utilizados para analisar e controlar complexos
sistemas não lineares [2]. Neste trabalho, são
apresentados os resultados do desenvolvimento de um
controlador fuzzy que recebe como variáveis de entrada
a concentração do extrato fermentado e o instante da
medição e como resultado apresenta uma previsão para
o término do processo de fermentação.
2. Objetivos
Implementação de um controlador fuzzy para
previsão de duração do processo de fermentação na
indústria cervejeira.
3. Metodologia
Para o experimento foi utilizado um controlador
CLP (controlador lógico programável) da Rockwell,
família 5000 (Controllogix), programável através da
interface de software FuzzyDesigner da Rockwell
Software [3]. A figura 1 descreve as etapas de execução
do CLP fuzzy:
Figura 1 – Diagrama de funcionamento do CLP fuzzy.
4. Resultados
Os resultados das simulações com o CLP
demonstraram a eficiência dos controladores fuzzy na
previsão de séries temporais aleatórias. A simulação
evidenciou a simplicidade de implementação quando
comparado aos métodos estatísticos tradicionais.
Contudo, a acurácia na previsão depende da ampliação
do conjunto de regras linguísticas do controlador.
5. Considerações finais
Na próxima fase do projeto, o controlador fuzzy será
instalado em uma planta industrial e os resultados das
previsões serão comparados com o tempo real para
finalização do processo de fermentação.
Tabela I– Intervalo das variáveis de entrada e saída
Mínimo Máximo
Concentração V1 (ºP) 0 20
Intervalo V2 (h) 0 240
Término da fermentação V3 (h) 0 240
6. Referências
[1] DRAGONE, G.; MUSSATTO, S.I. e SILVA,
J.B.A. Utilização de mostos concentrados na produção
de cervejas pelo processo contínuo: novas tendências
para o aumento da produtividade. Ciência e Tecnologia
de. Alimentos. 27, 1, 37-40, 2007.
[2] Mendel, J.M. "Fuzzy logic systems for engineering:
a tutorial". Proc. IEEE, 83(3): 345-377, 1995.
[3] Rindell, J. PLC Programming with RSLogix 5000 -
How to Program Allen-Bradley ControlLogix and
CompactLogix PLCs with Rockwell Automation's
RSLogix 5000, 2009.