Fermentointikaappi ja PID-säätimet

Abstract

Insinöörityön tavoitteena oli fermentointikaapin rakentaminen ja sen tuotteiden taustojen ja biologian selvittäminen Metropolia Ammattikorkeakoululle. Työn tekninen pääpainotus oli PID-säätimien teorian tutkimisessa ja selventämisessä sekä fermentointikaapin rakennusprosessin kuvaaminen ja erilaisten ratkaisujen määrittely. Työhön sisältyi myös vahvasti biologiaan liittyvä osio, jossa käsitellään fermentointiin liittyviä käytäntöjä ja ilmiötä sekä erilaisten riskien kuvailu.

Fermentointikaapin idean avulla tarkasteltiin monia elektroniikkaan liittyviä ilmiöitä. Eniten käytiin läpi PID-säätimeen liittyvää teoriaa, ja ideoita miten on mahdollista lähestyä oman PID-säätimen ohjelmointia. Eri ohjelmakielten etuja ja haittoja käytiin läpi. Myös Raspberry Pi:n käyttöä säätimen käytössä tarkasteltiin.

Työ tehtiin tutkimalla eri fermentointitapojen vaatimuksia ja valmistusprosesseja. Näiden tietojen avulla pystyttiin aloittamaan osien valitseminen ja laitteen suunnittelu. Samoin myös ohjelmien vaativuus ja parametrit määrittyivät eri fermentointitapojen vaatimusten mukaisesti. Tarkan ohjauksen ja hallinnan myötä myös valittiin PID-ohjaus ja sen kautta oli välttämätöntä tutkia PID-ohjauksen perusteita ja viritystä. PID-ohjausta tutkittiin akateemisten tutkimusten avulla, ei niinkään käytännön kautta.

Tämän työn lopputuloksena syntyi toimiva kaappi, jota voi kehittää monin eri tavoin sekä tiivistetty selvitys PID-ohjauksen teoriasta ja säädöstä. Työn aikana törmättiin ongelmiin, jotka vaikuttivat kaapin lopullisiin toimintoihin. Tämän työn odottamaton arvo onkin sen toimivuus hyvänä pohjana, jonka avulla voi alkaa kehittää omiin tarpeisiin sopivaa fermentointikaappia.