Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-07-03T18:08:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ControladorGMVAplicado.pdf: 4787689 bytes, checksum: 5369a6da858d594a439c7bbc0f0a5c05 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-08-17T15:13:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ControladorGMVAplicado.pdf: 4787689 bytes, checksum: 5369a6da858d594a439c7bbc0f0a5c05 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-17T15:13:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ControladorGMVAplicado.pdf: 4787689 bytes, checksum: 5369a6da858d594a439c7bbc0f0a5c05 (MD5) Previous issue date: 2017-04-07 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta pesquisa, foram investigadas técnicas de controle linear, preditivo e estocástico, aplicadas ao problema de regulação do ângulo de passo de uma Turbina Eólica. A topologia do Sistema de Conversão de Energia Eólica (SCEE) estudado é do tipo Velocidade Fixa, com ângulo de passo variável. Os SCEE, de maneira geral, são sistemas que, durante seu funcionamento, estão sujeitos à constante entrada de perturbações do tipo estocásticas. Este tipo de perturbação, em muitos casos, é negligenciado, o que afeta o desempenho de controladores cujo o projeto foi baseado em modelos determinísticos. Pesquisas desenvolvidas na da Teoria de Controle Preditivo e Estocástico, têm comprovado os benefícios de se realizar o projeto de controladores baseados em modelos que consideram as parcelas, determinística e estocástica, do processo. Seguindo esta mesma abordagem de projeto, foi desenvolvido, nesta dissertação, o projeto de Reguladores do Ângulo de Passo (RAP), por meio da técnica de Argmentação Estocástica (AE) de controladores determinísticos. Os principais objetivos buscados foram: minimizar o consumo de energia do sistema de controle; e reduzir os custos relacionados à manutenção e troca dos atuadores no sistema de regulação do ângulo de passo. Foram realizados testes em um simulador de SCEE da MathWorks®. Os resultados dos testes comprovam o bom desempenho dos RAP projetados através da AE, os quais alcançaram os objetivos buscados no desenvolvimento desta pesquisa. / In this research, we investigated linear, predictive and stochastic control techniques applied to the pitch angle control of a Wind Turbine. The topology of the Wind Energy Conversion System (WECS) studied was the Fixed-Speed Variable-Pitch. The WECS, in general, is a system that, during their operation, is subject to the constant entry of stochastic disturbances. This type of disturbance is often neglected, which will negatively affect the performance of controllers whose design was based on deterministic models. Researches developed within the Predictive and Stochastic Control Theory, have proven the benefits of performing the design of controllers based on models that consider both the deterministic and stochastic portions of the process. Following this same design approach, the Picth Angle Control (PAC) project was developed, in this dissertation, using the Stochastic Augmentation (SA) of deterministic controllers. The main objectives sought, were: to minimize the energy consumption of the control system; and to reduce the costs related to the maintenance and replacement of actuators in the pitch angle control system. Simulation tests were performed on a MathWorks® WECS simulator. The results of the tests have proved the good performance of the PAC designed through the SA, which reached the control objectives sought with the development of this research.

[pt] Hoje, os constantes avanços tecnológicos em interfaces digitais, e por consequência as interfaces gráficas do usuário, se fazem cada vez mais presentes na interação humano-máquina. Porém, num contexto em que sistemas inteligentes, a exemplo dos sistemas robóticos, já são uma realidade, ainda restam lacunas a serem preenchidas quando se pensa em integrar, com fluidez, robôs a trabalhos customizados e complexos. Esta pesquisa tem como foco a análise da usabilidade de interfaces de usuário específicas para a interação com robôs remotos também conhecidas como Robot User Interfaces (RUIs). Quando bem executadas, tais interfaces permitem aos operadores realizar remotamente tarefas em ambientes complexos. Para tanto, trabalha-se com a hipótese de que, se RUIs forem concebidas considerando as especificidades desses modelos de interação, as falhas operacionais serão reduzidas. O objetivo desta pesquisa foi avaliar diretrizes específicas para sistemas robóticos, compreendendo a relevância destas na usabilidade de interfaces. Para uma base teórica, foram levantados os modelos já existentes de interação com robôs e sistemas automatizados; e os princípios de design que se aplicam a estes modelos. Após a revisão bibliográfica, foram realizadas entrevistas contextuais com usuários de sistemas robóticos e testes de usabilidade, a fim de reproduzir, em interfaces com e sem diretrizes de RUIs, os processos de interação na realização de tarefas. Os resultados finais das técnicas aplicadas apontaram para a validade da hipótese - se interfaces específicas para sistemas robóticos forem concebidas considerando as especificidades dos modelos de interação humano-robô, as falhas operacionais na interação serão reduzidas - à medida que os sistemas desenvolvidos com interfaces específicas ao contexto de interação com robôs proporcionaram uma melhor usabilidade e mitigaram a ocorrência de uma série de possíveis falhas humanas. / [en] Nowadays, the constant technological advances, and consequently the graphical user interfaces, have become more and more present in the humanmachine interaction. However, in a context where intelligent systems, such as robotic systems, are already a reality, there are still gaps to be filled when we think about integrating robots with custom and complex activities. This research aims on the analysis of Robot User Interfaces (RUIs) usability. When well executed, such interfaces allow operators to remotely perform tasks in complex environments. To that intent, our hypothesis is that, if RUIs are conceived considering the specificities of these interaction models, operational failures will be reduced. The main goal of this research was to evaluate specific guidelines for robotic systems, understanding their relevance in usability. For a theoretical basis, the existing models of interaction with robots and autonomous systems were raised; as well as the design principles that apply to these models. After a bibliographic review, we conducted contextual interviews with users of robotic systems, and usability tests to reproduce, in interfaces with and without RUI guidelines, the interaction processes in the task completion. The final results of the applied techniques proved the validity of the hypothesis, as the systems developed with interfaces specific to the interaction with robots provided better usability and mitigated the occurrence of array of human faults.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 (Final).pdf: 65790 bytes, checksum: e733029dada465cd658278f93c2fc5fa (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work introduces a dual unified power quality conditioner (iUPQC) made by two active filters, the series and the parallel. The parallel active filter is voltage controlled, responsible for maintaining the sinusoidal, regulated, balanced and harmonic free load voltage. The series active filter is responsible for draining a sinusoidal and harmonic free current from the utility grid whose current is synchronized with the fundamental component of the voltage utility grid, implying a high power factor. The advantage of this configuration is the use of the sinusoidal references for both active filters. First, the power quality is addressed by discussing the main utility grid distortions and the active solutions for these problems. The characteristics, the power structure definition and the power flow of the iUPQC are then addressed. Next, the high frequency filters of active filters are analyzed and designed, the circuit models are obtained and the iUPQC controllers are designed. The iUPQC simulation is then analysed and, finally, the last chapter is about the prototype developed at the university laboratory, and the analysis of the experimental results which were compared to the IEEE519-1992 standard / Esta Dissertação de Mestrado apresenta um condicionador unificado de qualidade de energia dual (iUPQC) trifásico a quatro fios, controlado analogicamente, composto por dois filtros ativos, o série e o paralelo. O filtro ativo paralelo é controlado em tensão, responsável por manter a tensão da carga senoidal, regulada, equilibra e livre de harmônicos. O filtro ativo série é responsável por drenar da rede de alimentação uma corrente senoidal, com baixa distorção harmônica e em fase com a componente fundamental de tensão da rede, garantindo alto fator de potência. A vantagem desta configuração é a utilização de referências senoidais para ambos os filtros ativos. Inicialmente, a qualidade de energia é abordada, trazendo as principais distorções encontradas na rede elétrica e as soluções ativas para estes problemas. O iUPQC é apresentado, trazendo suas características, a definição de sua estrutura de potência e o fluxo de potência do sistema. Após isto são analisados e projetados os filtros de alta frequência presentes nos filtros ativos, obtidos os modelos do circuito e projetados os controladores do iUPQC. Em seguida a simulação do iUPQC é apresentada e no último capítulo são mostrados os circuito utilizados no protótipo e os resultados experimentais obtidos, os quais são analisados e comparados à norma IEEE 519-1992.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marlon Alcantara.pdf: 7618831 bytes, checksum: 4f3eda2c23fb87ff3373687e72470feb (MD5) Previous issue date: 2012-05-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Barcodes, already common in commercial environments and supermarkets, are applied in various situations as a way to record and acquire data automatically and quickly, using electronic devices. Barcodes do not incorporate features that allow identification of their position and orientation during the reading process, these resources are essential in everal areas, such as Augmented Reality (AR) and Mobile Robotics (MR). This paper shows a survey of applications in AR and MR and it was observed that several technologies are used for data logging and acquisition of position and orientation, at the same time or not, such as sensors, cameras and maps. Therefore, we developed a barcode with capacity to acquire position and orientation in a three-dimensional space. The development of barcode enriched, called QRPO, was reached through the calculation of the Direct Linear Transformation on a standard two-dimensional barcode, like QR Code with square shape, which allowed the extraction of translation, rotation and scale parameters using the capture device as reference, in this case, a low-cost webcam. With this, we developed QRPO versions to be applied both in Augmented Reality (using no edge) and in Mobile Robotics (using an edge): for the first, we made programs and tests which validated the robustness and efficiency calculating the position and orientation, and correctness of reading data, for the second, we created a solution to the problem of exploring an unknown environment, called mouse-cheese problem, from its conception to the definition of the movement control strategy, passing through deployment and testing. This application demonstrated that it is possible, with a single camera, to conduct a mobile robot acquiring position, orientation and data efficiently and avoiding the use of additional sensors, only using the QRPO. Thus, the result of this work, the QRPO, represents a new enriched barcode with the capacity of data representation and acquisition of position and orientation with wide applicability. / Os códigos de barras, já comuns em ambientes comerciais e supermercados, são aplicados em diversas situações como meio de registrar e adquirir, automática e rapidamente, dados por meio de leitura por dispositivos eletrônicos. Os códigos de barras não incorporam recursos que permitam a identificação de sua posição e orientação nos momentos de leitura, recursos estes essenciais em diversas áreas, como a Realidade Aumentada (RA) e Robótica Móvel (RM). Este trabalho fez um levantamento das aplicações em RA e RM e constatou-se que diversas tecnologias são utilizadas para registro de dados e aquisição de posição e orientação, às vezes juntas e às vezes isolada, tais como sensores, câmeras e mapas. Por isto, foi desenvolvido um código de barras com capacidade de aquisição de posição e orientação no espaço tridimensional. A elaboração do código de barras enriquecido, denominado QRPO, foi alcançada por meio do cálculo da Transformada Linear Direta sobre um código de barra bidimensional padronizado, do tipo QR Code e com forma quadrada, o que permitiu a extração dos parâmetros de translação, rotação e escala com referência ao dispositivo de captura, no caso uma webcam de baixo custo. Com isto, foram desenvolvidas versões do QRPO para serem aplicadas tanto para Realidade Aumentada (sem uso de uma borda) quanto para Robótica Móvel (com o uso da borda): para a primeira, foram feitos programas e testes que validaram a robustez e eficiência no cálculo da posição e orientação e a corretude na leitura de dados; para a segunda, foi elaborada uma solução para o problema de exploração de um ambiente desconhecido, denominado problema do rato-queijo , desde a sua concepção até a definição da estratégia de controle de movimentação, passando pela implantação e testes. Esta aplicação demonstrou que é possível com uma única câmera, conduzir um robô móvel adquirindo posição, orientação e dados de forma eficiente e dispensando o uso de sensores adicionais, apenas com o uso do QRPO. Assim, o resultado deste trabalho, o QRPO, representa um novo código de barras enriquecido com a capacidade de representação de dados e aquisição de posição e orientação e com ampla aplicabilidade.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramon Semim.pdf: 14297122 bytes, checksum: 53b76af6dde165965a87172ef45a1143 (MD5) Previous issue date: 2012-08-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents the development of low cost vision system to use on the robotized work cell installed in a foundry finishing line at Tupy S.A. The work cell will use an industrial robot to make the Oil bath and Palletizing of head blocks. The robot job will be moving the parts inside work station. The head blocks input at work cell through a conveyor that moves the parts to robot grasp area. The robotized cell will process 26 different kinds of parts and will be feeding by a human operator, so this is a problem because the head blocks position/orientation on the conveyor will be random. To development was used both low cost webcam and lightning modules. The vision system should find the head block model as well as find its position/orientation. These information are enough to robot grasp the head blocks on the input conveyor. The main image processing tools used on the project are the Pearson Correlation and the Hough Transform. System calibration defines the coordinate system position and orientation, as well as the pixel size. These parameters are important to find out the head block position/orientation. To grasp the parts the robot will reposition and reorient its coordinate system. The industrial robot used in this work is IRB6640, supplied by ABB. It has six degrees of freedom and uses quaternion to define the position/orientation of its end effector. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de visão de baixo custo que será utilizado em uma célula robotizada, implantada em uma das linhas de acabamento de cabeçotes da Tupy S.A. Tal célula será responsável pelas operações de oleação e paletização de cabeçotes fundidos, e a função do robô será manipular as peças entre as estações de trabalho. Os cabeçotes entrarão na célula por meio de um transportador com roletes, onde o robô fará a pega das peças para iniciar a sua manipulação. A célula processará 26 tipos diferentes de cabeçotes e será abastecida manualmente, por isso as peças são disponibilizadas ao robô de forma aleatória. Foram empregados uma webcam e módulos de iluminação de baixo custo no projeto. O sistema de visão deve classificar os cabeçotes, de modo a identificar o modelo de cada peça analisada. Outra função do sistema de visão é encontrar a posição e a orientação de cada cabeçote que entrar na célula. Com essas informações o robô será capaz de efetuar a pega de forma correta, independentemente da orientação com a qual o cabeçote entrar na linha. As principais ferramentas de processamento de imagens utilizadas são a Correlação de Pearson e a Transformada de Hough. A calibração do sistema de visão define a posição e a orientação do sistema de coordenadas da câmera, bem como a dimensão de um pixel. Esses parâmetros são fundamentais para que a posição de pega do robô seja encontrada corretamente. Para que seja possível efetuar a pega dos cabeçotes o robô terá de reposicionar e reorientar o seu sistema de coordenadas. O robô usado é o modelo IRB6640, fabricado pela empresa ABB. Ele possui seis graus de liberdade e utiliza quatérnios para definir a orientação do seu efetuador final.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eduardo Harbs.pdf: 12792734 bytes, checksum: b505810b68894ae2924a805e7f89d032 (MD5) Previous issue date: 2012-10-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The industry has found difficulties towards CNC machines flexibility, due to the CNC programming current standard, the ISO 6983 or G/M code. The ISO 14649 or STEP-NC was developed to replace the current standard. It is a new unified data transfer model between CAD/CAM and CNC systems. To satisfy the new automation and control systems requirements, the IEC 61499 standard was developed, aiming the use of software objects, called function blocks (FBs). In this work, the standards STEP-NC and IEC 61499 were integrated to build a new generation of CNC, where STEP-NC supplies the complete data model without functionality, and the FBs provide the functionalities to the data model for the machine tool command. In this context, a controller for a CNC machine prototype, compliant to STEP-NC and IEC 61499 standards was developed. The prototype consists of a 2,5D milling machine, driven by a group of three servomotors drivers with integrated PLCs. A set of software was developed for compiling STEP-NC files and the automatic generation of IEC 61499 models, viewing, editing and executing FBs and FB networks, and further a library with IEC 61499 models. Test on software and prototype was performed machining an example workpiece, achieving the proposed goal and providing the individual characteristics of the standards in the controller, such as: interoperability, portability, use of features, configurability, distribution and adaptability. / A indústria tem enfrentado dificuldades quanto à flexibilidade das máquinas CNC, devido à norma utilizada atualmente para a programação CNC, a ISO 6983 ou código G/M. Com objetivo de substituição desta norma, desenvolveu-se a ISO 14649 ou STEP-NC, que é um novo modelo de transferência de dados unificado entre sistemas CAD/CAM e CNC. Para atender os novos requisitos de automação e controle de sistemas, desenvolveu-se a norma IEC 61499, visando o uso de objetos de software, os function blocks (FBs). Neste trabalho integraram-se as normas STEP-NC e IEC 61499 para a construção de uma nova geração de CNCs, onde STEP-NC fornece o modelo de dados completo, porém sem funcionalidade, e os FBs fornecem as funcionalidades ao modelo de dados para o controle da máquina-ferramenta. Para tal, foi desenvolvido um controlador para uma máquina CNC protótipo aderente às normas STEP-NC e IEC 61499. Este protótipo é constituído de uma fresadora 2,5D, acionada por um conjunto de três servoacionamentos com CLPs integrados. Um conjunto de software foi desenvolvido para compilação do arquivo STEP-NC e geração automática de modelos IEC 61499, visualização, edição e execução de FBs e rede de FBs além de uma biblioteca de modelos IEC 61499. Teste do software e do protótipo foi realizado com a usinagem de uma peça exemplo, alcançando o objetivo proposto e provendo as características individuais das normas no controlador, como: interoperabilidade, portabilidade, uso de features, configurabilidade, distribuição e adaptabilidade.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas M Cunico.pdf: 25684121 bytes, checksum: ea9738a6141379467e611c829e42ebe0 (MD5) Previous issue date: 2013-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The modular multilevel converter emerged as a new topology of multilevel converters, being introduced in 2002. The advantages of this topology are related to its modularity and scalability. This work presents the study and implementation of this converter, which includes the presentation of the main methods of modulation and voltage balancing of the foating capacitors and startup. The used modulation in modeled using switching functions, its allow one minimize the current ripple at system inductor due the correct selection of carriers shift angles. Moreover a current control and voltages equalization methodology are proposed. It is performed dynamic modeling and quantitative analysis of the converter and it is derived a design methodology. This methodology is used to design and build a 3 kVA prototype with bus voltage of 800 V. The results include transient analyses, efficiency, voltage charging and steady state. / O conversor modular multinível emergiu como uma nova topologia de conversores mutiníveis, sendo introduzido a partir de 2002. As vantagens desta topologia estão relacionadas a sua modularidade e escalabilidade. Este trabalho apresenta o estudo e implementação deste conversor, o que inclui a apresentação das principais metodologias de modulação e equilíbrio da tensão e pre-carga dos capacitores flutuantes. Apresenta-se um estudo da modulação por meio de funções de chaveamento que permite a minimização da ondulação de corrente nos indutores por meio da escolha adequada dos ângulos de defasagem das portadoras empregadas. Para que o projeto da estrutura seja possível, e realizada a modelagem dinâmica e a analise quantitativa do conversor em diferentes condições de operação, sendo derivada uma metodologia de projeto. Esta metodologia de posta a prova com a construção de um protótipo de 3 kVA com tensão de barramento de 800 V. Os resultados obtidos do protótipo incluem avaliações transitórias, verificação do rendimento, pre-carga e operação em regime.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigo Trentini Preuss.pdf: 21875240 bytes, checksum: 6532e8b2a654ef7c408e92a74eb7cdfe (MD5) Previous issue date: 2012-11-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents the modeling and control of a testbed implemented linear positioning servopneumatic system. Practical results show that the controlled system reaches steady state errors less than 0.3 mm for a step signal with 0.25 s of settling time, 30 mm for polynomial tracking error and high load variation robustness for the three proposed controllers. The applicability of these systems in industrial environments have become usual in the last years. Their mainly advantages are the low cost, maintenance facility, and security, besides they are clean, renewable and abundant. However, their mainly disadvantages are the nonlinearities due to friction and air compressibility, which difficults their modeling and control. For these reasons, electrical and hydraulical systems are most used instead of servopneumatic ones. Aiming industrial applications, it is proposed a system compound by a rod pneumatic actuator, an electronic pressure valve which controls the active actuator chamber, a manual pressure valve which keeps the pressure in the passive actuator chamber approximately stable, a linear positioning sensor and a control and data acquisition system. The presented mathematical modeling results in a piecewise-affine model with three nonlinear bands, being two depicted by a 10a order model, and the other by a 8a order model. The unknown model constants are identified by Least Squares method through testbed experiments. The mathematical model validation shows that the reliability between the one and the real system is greater than 89%. Aiming the inherent nonlinearities effects reduction, three adaptive control approaches are implemented, being Proportional-Integral-Derivative (PID), State Feedback with Integrator (SFI) and Generalised Minimum Variance (GMV). The proposed system is submited to five practical experiments in order to evaluate its steady state and tracking error, settling time and load variation robustness. / Este trabalho apresenta a modelagem matemática e o controle de um sistema servopneumático de posicionamento linear implementado em bancada. Os resultados práticos mostram que o sistema controlado alcança erros de regime de até 0,3 mm para resposta ao degrau com tempo de acomodação de 0,25 s, erros inferiores a 30 mm para seguimento de trajetória, e elevada robustez a variações de carga para os três controladores propostos. A aplicabilidade destes sistemas em ambientes industriais tem se tornado frequente com o passar dos anos. Suas principais vantagens são o baixo custo, a facilidade de manutenção e a segurança, além de ser uma forma de energia limpa, renovável e abundante. Entretanto, estes sistemas apresentam como principais limitações não-linearidades relativas ao atrito e à compressibilidade do ar, o que dificulta sua modelagem matemática e controle. Por estes motivos, sistemas elétricos e hidráulicos são muitas vezes utilizados em detrimento a sistemas servopneumáticos. Visando aplicações industriais, é proposto um sistema composto por um atuador pneumático com haste, uma válvula eletrônica de pressão que controla a pressão na câmara de avanço do atuador, uma válvula de pressão manual que mantém uma pressão aproximadamente constante na câmara de retorno do atuador, um sensor de posição linear e um sistema de aquisição e controle. A modelagem matemática apresentada resulta em um modelo piecewise-affine com três faixas não-lineares, sendo duas representadas por um modelo de 10a ordem e uma representada por um modelo de 8a ordem. As constantes desconhecidas do modelo são identificadas pelo método dos Mínimos Quadrados através de experimentos em bancada. A validação do modelo matemático proposto mostra que a acertividade entre este e o sistema real é superior a 89%. Visando a redução dos efeitos das não-linearidades inerentes a estes sistemas, três abordagens de controle adaptativo são implementadas, sendo estes Proporcional-Integral-Derivativo (PID), Realimentação de Estados com Integrador (REI) e Variância Mínima Generalizado (GMV). O sistema é submetido a cinco testes distintos em bancada a fim de avaliar seu erro em regime e de seguimento de trajetória, tempo de acomodação e robustez a variações de carga.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yuri k Lopes.pdf: 3796043 bytes, checksum: 70432b9e6f5bb1b00a3971427ddf5a44 (MD5) Previous issue date: 2012-10-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The languages and automata theory is used to obtain the coordinating control logic of automated manufacturing plants. However, there is a lack of standardization to interface MES (Manufacturing Execution System), SCADA (Supervisory Control System and Data Acquisition) and coordination control. This paper investigates the use of languages and automata theory to integrate and implement MES and SCADA with controllers for data acquisition and intervention in the manufacturing plant. This approach aims to achieve consistency between levels as well as the systematic development of interfaces between MES, SCADA and control coordination. Thus, the objective is to reduce the effort for creating and maintaining these systems. Furthermore, it was implemented a tool for modeling and synthesis of the proposed method. For the experiments, it was developed a graphical environment for simulation of manufacturing. The validation was performed by through two experiments in which were modeled and synthesized controller, SCADA and MES according to the proposed method. / A teoria de linguagens e autômatos é utilizada para a obtenção da lógica de controle de coordenação de plantas de manufatura automatizadas. No entanto, há uma carência da padronização das interfaces entre o MES (Sistema de Execução da Manufatura), o SCADA (Controle Supervisório e Aquisição de Dados) e o controle de coordenação. Este trabalho investiga o uso da teoria de linguagens e autômatos para integrar e implementar o MES e o SCADA com os controladores para a aquisição de dados e a intervenção na planta de manufatura. Tal abordagem visa à consistência entre níveis bem como a sistematização do desenvolvimento das interfaces entre MES, SCADA e o controle de coordenação. Com isso, objetiva-se a redução do esforço para a criação e manutenção desses sistemas. Ainda, foi implementada uma ferramenta para a modelagem e síntese conforme o método proposto. Para a realização dos experimentos, foi desenvolvido um ambiente para simulação gráfica da manufatura. A validação foi realizada por meio de dois experimentos, nos quais foram modelados e sintetizados o controlador, o SCADA e o MES segundo o método proposto.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valmor adami Junior.pdf: 2047455 bytes, checksum: 187f8ff4aa0a56d336eb7ace3df5bba8 (MD5) Previous issue date: 2006-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation presents the research and the practical work carried through aiming the implementation of a multiplatform software for handheld computers that allows the monitoring, parameterization and supervision of industrial equipments. Moreover, that possess an interface that makes possible: the visualization of an equipment network, the remote access to the equipment through virtual HMIs, and the generation of graphs of sampled data. So, the studies carried on handheld computers, its characteristics and programming tools, industrial networks, the Modbus protocol and the monitoring, the parameterization and the supervision of industrial equipment are presented. Moreover, the characteristic of two equipment used for the development of this work, the CFW-09 frequency inverter manufactured by WEG Automation and the power regulator GRMP-03 manufactured by Grameyer Ltda, are shown. Regarding the practical activities, the implementation of a set of classes in Java language using the SuperWaba platform is presented and its use in the project and development of softwares for parameterization and monitoring of the CFW-09 and the GRMP-03, called SuperDrivePalm and GRMPalm, respectively. Also, it is presented the creation of a supervision module for industrial equipments that can be added to those softwares. The gotten results show that the creation of a multiplatform software for the considered ends is viable, but the time behavior, measured during the practical tests of the SuperDrivePalm and the supervision module, shows that its still necessity to optimize some algorithms and that the use of a more specific virtual machine for the new PDA microprocessors can take performance improvements. / Esta dissertação apresenta a pesquisa e o trabalho prático realizados visando a implementação de um software multiplataforma para computadores de mão que permita efetuar o monitoramento, a parametrização e a supervisão de equipamentos industriais. Além disso, que possua uma interface que possibilite a visualização de uma rede de equipamentos, o acesso remoto aos equipamentos através de IHMs virtuais e a geração de gráficos referentes à valores amostrados. Dessa forma, são apresentados os estudos realizados sobre computadores de mão, suas características e ferramentas de programação, redes industriais, o protocolo Modbus e o monitoramento, a parametrização e a supervisão de equipamentos industriais. Além disso, são apresentadas características de dois equipamentos utilizados para o desenvolvimento deste trabalho, o inversor de freqüência CFW-09 fabricado pela Weg Automação e o regulador de tensão GRMP-03 fabricado pela Grameyer Ltda. Quanto às atividades práticas, é apresentada a implementação de um conjunto de classes em linguagem Java utilizando a plataforma SuperWaba e a sua utilização no projeto e desenvolvimento de softwares para parametrização e monitoramento do CFW-09 e do GRMP-03, chamados de SuperDrivePalm e de GRMPalm, respectivamente. Também será apresentada sua utilização na criação de um módulo de supervisão de equipamentos que pode ser agregado aos dois softwares. Os resultados obtidos mostram que é viável a criação de um software multiplataforma para os fins propostos, mas o comportamento temporal, medido durante os testes práticos realizados com o SuperDrivePalm e o módulo de supervisão, mostra que ainda existe a necessidade de otimização em alguns algoritmos e que a utilização de uma máquina virtual mais específica para os novos microprocessadores dos PDAs pode levar a melhorias de performance.