Made available in DSpace on 2016-12-12T17:29:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcos Fergutz.pdf: 1088145 bytes, checksum: b042c03b46b3888415df29325800ed23 (MD5) Previous issue date: 2001-05-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a study about non-continuous sliding modes control applied to Permanent Magnetic AC motor (PMAC), also called AC Servomotor. The two main objectives of this work are: to analise the robustness of the technique related to load disturbance and variations in the windings resistance; and to study alternative ways to reduce chattering. The first part includes a study about the modeling of conventional synchronous motors and PMAC motors, both with salient poles. The aim is to study the models used in the movement control of the referred motors in the synchronous reference frame. The second part presents a study about first order sliding modes control, including a method of high frequency switching (chattering)minimization. Simulation results are presented that confirm the efficiency of the techniques applied. Finally, in the third part we study higher order sliding modes control, aiming at chattering minimization. The concepts developed are those for a 2nd order control. Again, simulation results are presented that confirm the efficiency of the techniques applied. / Este trabalho apresenta um estudo sobre o controle descontínuo por modos deslizantes aplicado ao motor síncrono de ímã permanente, também denominado de servo motor C.A.. Os objetivos maiores do trabalho são dois: o primeiro é analisar a robustez da técnica frente à perturbações de carga e nas resistências estatóricas; o segundo objetivo, é o estudo de alternativas para a redução do "chattering". A primeira parte do trabalho inclui um estudo sobre a modelagem do motor síncrono convencional e do motor à ímã permanente, ambos de pólos salientes. Os objetivos buscados são o estudo de modelos utilizados para o controle do movimento das referidas máquinas no referencial síncrono ortogonal. Na segunda parte desenvolvemos um estudo sobre o controle por modos deslizantes de primeira ordem, incluindo o método de minimização do chaveamento em alta freqüência ("chattering"). Apresentamos resultados de simulação que comprovam a eficiência das técnicas aplicadas. Na terceira parte estudamos o controle por modos deslizantes de ordem superior, objetivando minimização do chattering". São desenvolvidos os conceitos para um controlador de 2a. ordem. Apresentamos resultados de simulação que comprovam a eficiência do controlador.

Resumo: Neste trabalho é apresentada uma ferramenta de tradução, que converte sistemas de controle descritos na linguagem de automação LOGO!Soft, para um modelo VHDL correspondente. O software desenvolvido, denominado "LOGO2VHDL", contém funções básicas e especiais disponíveis no LOGO!Soft. Nesta ferramenta, o usuário acostumado em programar o CLP LOGO!Soft pode facilmente obter uma descrição VHDL cujo modelo funcional, pode ser sintetizado, no ambiente QUARTUS II da Altera. Este trabalho teve como objetivo principal estudar uma nova metodologia, que visa o emprego de dispositivos lógicos programáveis (PLDs) como uma forma alternativa ao emprego dos controladores lógicos programáveis (CLPs) no controle automatizado de processos. A ferramenta foi avaliada através de estudos de casos descrevendo sistemas de controle simples e complexos. Em todos os casos, os resultados das simulações mostram a viabilidade desta nova abordagem em automatizar sistemas de controle. / Abstract: In this work it is presented a translation tool that converts control systems described in the automation language LOGO!Sof, for a model corresponding VHDL. The developed software, denominated "LOGO2VHDL", contains basic and special functions available in LOGO!Soft. In this tool, the accustomed user in programming the CLP LOGO!Soft can easily obtain a description VHDL whose functional model can be synthecized in the environment QUARTUS II of the Altera. This work had as main objective to study a new methodology that seeks the employment of programmable logical devices (PLDs) as an alternative form to the programmable logical controllers' employment (CLPs) in the automated control of processes. The tool was evaluated through studies of cases describing simple and complex control systems. In all the cases, the results of the simulations show the viability of that new approach in automating control systems. / Orientador: Alexandre César Rodrigues da Silva / Coorientador: Carlos Antonio Alves / Banca: José Paulo Fernandes Garcia / Banca: Márcio da Silva Vilela / Mestre

Nos sistemas produtivos contemporâneos, vários processos são executados simultaneamente por meio de um conjunto finito de recursos, que são fortemente compartilhados. No chão de fábrica desses sistemas produtivos, ocorrem também eventos não programados como a quebra de máquina, isto é, indisponibilidade imprevista de recursos que pode dar origem a muitos problemas como o travamento (deadlock) dos processos. Existem várias abordagens para resolver o problema, mas, em geral, elas envolvem o suporte de um sistema computacional especifico para a realocação de recursos. Por outro lado, na prática, os sistemas produtivos já possuem uma arquitetura física de controle dos processos estabelecida por normas internacionalmente aceitas, ou seja, a IEC 61131 e a IEC 61499, que prescrevem as diretrizes para o desenvolvimento de soluções de controle baseadas em CLPs. Nesse contexto, é necessário rever o problema de realocação de recursos para se adequar essa realidade à existência de uma arquitetura baseada em controladores programáveis que compõem o sistema de controle de processos desses sistemas produtivos. No presente trabalho, parte-se de requisitos de uma arquitetura física de controle de sistemas produtivos segundo as normas IEC 61131 e IEC 61499 para implementar uma solução de controle de processos que envolve recursos de uma nova natureza, ou seja, que possuem flexibilidade funcional, não prevista nas correspondentes normas. Além disso, desenvolve-se uma nova arquitetura de controle para realocação de recursos que; mediante a indisponibilidade imprevista de recursos como, por exemplo, a quebra de máquinas; considera a flexibilidade funcional das MFMs (Máquinas-Ferramenta Multifuncionais) como uma característica de seu comportamento a ser explorada em tempo real. Nesse contexto, a arquitetura proposta possui três módulos básicos: Controle de Processo (CP), que é responsável pela execução da sequência de atividades de cada processo, Designação de Funcionalidade (DF), que é responsável pela integração e organização de todas as sequências de funcionalidades dos processos, e Designação de Recurso (DR), que é responsável pela alocação/realocação de recursos, incluindo as MFMs. O trabalho define, também, um método para a implementação dos módulos que constituem o novo sistema de controle de alocação de recursos em sistemas produtivos. / In contemporary productive systems, several processes are executed simultaneously through a finite set of resources, which are shared intensively. On the shop floor of these productive systems, unscheduled events also occur, such as machine breakdowns. In other words, unexpected unavailability of resources may give rise to many problems, such as the deadlocking of processes. Several approaches exist to solve this problem, but in general they involve the support of a specific computer system to resolve the reallocation of resources. In practice, however, the productive systems already have a physical architecture for procedural control established by internationally accepted standards, i.e. IEC 61131 and IEC 61499, which prescribe guidelines for the development of control solutions. In this context, the reallocation of resources problem should be reviewed to suit this reality where there exist an architecture based on programmable controllers that make up the process control system of these productive systems. This work starts with the requirements of a physical architecture for the control of productive systems according to the IEC 61131 and IEC 61499 standards to implement a process control solution that involves resources of a new nature. In other words, resources that have a functional flexibility not provided for in the corresponding standards. In this work, a new control architecture was developed for the reallocation of resources that become unavailable because of such events as the breakdown of machinery. This architecture considers the functional flexibility of MMTs (Multifunction Machine Tools) as a characteristic of their behavior to be exploited in real time. In this context, the proposed architecture has three basic modules: Process Control (PC), which is responsible for the execution of the sequence of activities of each process; Functionality Designation (FD), which is responsible for the integration and organization of all functionality sequences of the processes; and Resource Designation (RD), which is responsible for the allocation/reallocation of resources, including the MMTs. This work also defines a method to implement the modules that make up the new resource allocation control system in production systems.

O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um sistema de automação e controle para tanques oceânicos com múltiplos atuadores para possibilitar a geração e absorção ativa de ondas. O desenvolvimento compreende: a implementação e a validação do sistema de automação e controle para o tanque de provas; o desenvolvimento de algoritmos para a geração de ondas com batedores do tipo flap, para atender aos casos tipicamente utilizados em ensaios de estruturas oceânicas, tais como ondas regulares e irregulares, com ou sem espalhamento direcional. O sistema desenvolvido fez uso de controladores do tipo CLP (controlador lógico programável) em rede de comunicação industrial usando troca de dados síncrona, como uma solução robusta de automação. Os controladores desenvolvidos foram estudados individualmente para a devida caracterização e identificação dos limites de desempenho. Sensores de ondas ultrassônicos foram desenvolvidos e caracterizados para medir ondas nos atuadores e viabilizar a malha de controle de absorção ativa do tanque de provas. Sensores de ondas capacitivos foram desenvolvidos e calibrados para a medição de ondas nos ensaios experimentais. A validação experimental do funcionamento do sistema de atuação, controle e sensoriamento foi realizada utilizando os equipamentos desenvolvidos. Os testes foram feitos validando o funcionamento dos atuadores, a geração de ondas regulares, a geração de ondas regulares oblíquas e a geração de ondas irregulares de cristas longas. Os testes apontaram que os atuadores dos cantos do tanque, que são fixos, provocam alterações no campo de ondas, tal como a difração de ondas. As flutuações foram avaliadas onde os valores extremos podem chegar a 58% e foi apresentada uma proposta de medidas paliativas. As ondas regulares e irregulares foram validadas para que o tanque seja capaz de realizar ensaios experimentais reproduzindo as condições ambientais da costa brasileira em ensaios com modelos reduzidos. Foram realizadas medições do coeficiente de reflexão das ondas regulares e irregulares geradas no tanque de provas que mostram valores em torno de 10%. Usando a absorção ativa de ondas em duas laterais opostas do tanque, constatou-se que a segunda reflexão (re-reflexão) afeta fracamente o campo de ondas. A fim de demonstrar o potencial do controlador do tanque, foi desenvolvida uma nova técnica para focalização de energia de ondas em tanque de provas, fundamentada na técnica de TR (time reversal), para concentrar ondas em pontos específicos do espaço. Esta técnica foi originalmente proposta para aplicações usando ultrassom na forma de ondas de pressão acústica, mas, devido à semelhança do fenômeno físico, a técnica foi aplicada às ondas de superfície livre da água. Foram realizados três tipos de testes usando TR, e em todos eles a concentração de ondas foi obtida no local e no instante esperados. Concluiu-se, então, que o método funciona mesmo que existam obstáculos à propagação da onda, como difração e reflexão no interior do tanque de provas. Um dos testes estudou as ondas concêntricas geradas por um objeto lançado contra a água; a aplicação de TR resultou em uma onda concentrada no ponto de lançamento. Os fenômenos observados podem servir de paradigma para comparações numéricas e estudos de ondas em meios dispersivos. / This work discusses the development of an automation and control system for ocean tanks with multiple actuators to enable the generation and active absorption of waves. The development includes: implementation and validation of system automation and control to the ocean wave tank, the development of algorithms for generating waves with flap type wave generator for dealing with cases typically used in tests of ocean structures, such as regular waves and irregular, with or without directional spreading. The developed system used PLC controllers (programmable logic controller) and an industrial communication network with synchronous data exchange, which is a robust automation system solution. The developed controllers were individually studied for proper performance characterization. Ultrasonic wave sensors have been developed and characterized to measure waves in the face of actuators and enable the control loop active absorption of the ocean wave tank. Capacitive wave sensors have been developed and calibrated to measure wave in experimental tests. The experimental validation of system actuation, control and sensing system was performed. Validation tests of the operation of the actuators under regular wave generation, irregular wave generation and oblique regular waves were done. The tests showed that the fixed actuators of the corners of the tank cause changes in the wave field such as diffraction waves. The spatial wave field fluctuations can reach 58% and correction procedures were proposed. Regular and irregular waves were validated for the tank to be able to perform experimental tests reproducing the environmental conditions of the Brazilian coast in reduced model tests of offshore structures. Measurements of the reflection coefficient of regular and irregular waves generated in the test tank indicated values around 10%. Using active absorption of waves in two opposite sides of the tank, it was realized that the re-reflection weakly affects the wave field. In order to demonstrating the innovative potential applications of tank, it was developed a new technique to focus wave energy, based on the technique of TR (time reversal) to concentrate waves at specific points in space. This was originally proposed for applications using ultrasound acoustic pressure waves, but due to the similarity of the physical phenomenon, the technique was applied to the waves in the free water surface. Three types of tests were carried out and in each TR concentration wave was obtained in the expected location and the expected time. It was noticed that the method also works even with obstacles to wave propagation, such as diffraction and reflection inside the ocean wave tank. An object thrown against the water, creating concentric waves was studied and after the application of TR resulted in a wave concentrated at the same splash point. The observed phenomena can be considered as a paradigm for numerical comparisons and studies of waves in dispersive media.

Orientador: João Mauricio Rosario / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T10:48:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_EmersondosSantos_M.pdf: 5032969 bytes, checksum: 9aeefffb066e5bc98604e54f765cdb0d (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Atualmente devido o aumento da competitividade no meio industrial, a automação é uma das soluções utilizadas para se obter flexibilidade e produtos de alta qualidade. Neste trabalho serão apresentadas ferramentas que permitirão a modelagem e descrição da Parte Operativa e Parte Comando de um Sistema Automatizado de Produção, através do diagrama funcional GRAFCET (SFC). Este conceitos serão aplicados nos diversos postos integrantes de uma Plataforma Industrial em Automação, implementada na UNICAMP dentro de um projeto de cooperação científica, cujo o objetivo principal é a implementação e desenvolvimento de métodos e ferramentas para automação das PME's / Abstract: Nowadays due the increase of competitive in industries, the automation is one of the solutions to reach flexibility and products of high quality. In this work will describe the concepts the that will allow the modeling and description of the operative and command parts of Manufacturing Automation System, using the GRAFCET (SFC) diagram functional. This ideas will be applied at several posts of the Industrial Platform in Automation, implemented at UNICAMP into a project of scientific cooperation. The aim objective of the platform is development of methods and tools for automation of small and middle size enterprises / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Joao Mauricio Rosario, Carlos Alberto Mariotoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T18:38:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Canato_DecioAlbino_M.pdf: 1316639 bytes, checksum: 03ff0dfdee3deb1d7b4e3db678e77539 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A automação residencial é uma modernidade cada vez mais presente nas residências. As soluções tecnológicas disponíveis no mercado deixaram de ser vistas como um luxo para poucos e se tornaram sinônimo de conforto e segurança acessível a todos os usuários interessados. Para construtores e incorporadores, o diferencial é oferecer aos clientes uma infraestrutura de automação de modo a permitir que o morador possa adequar o conforto e a segurança às suas necessidades e orçamento. Programar as luzes e cortinas para criar um cenário agradável no ambiente, ou ainda acessar os sistemas de segurança de sua residência, seja por telefone ou através da internet, são algumas das soluções existentes e acessíveis no mundo da automação. Atualmente, para formar um mecanismo automático em uma residência basta ir a qualquer loja de construção civil e comprá-los sem muita dificuldade. A dúvida que gera quando se faz este tipo de automação, compradas em lojas faça você mesmo, ou seja, montadas em blocos e sem planejamento prévio, é a questão da integração entre os dispositivos automáticos, não existe uma comunicação entre eles, agindo de forma independente, criados sem uma modelagem pré-definida, gerando gastos e transtornos nos projetos atuais e futuros. Para que as diversas opções possam ser integradas de maneira única e pessoal, ou seja, de acordo com a escolha de quem irá utilizá-las, é necessária a criação de uma infra-estrutura adequada. Isto significa prever em projeto o cabeamento, a instalação elétrica e seus acessórios responsáveis pela distribuição de sinais de dados, voz e imagens pela residência O compromisso deste trabalho é a realização de uma integração de sistemas domésticos automatizados baseados na vasta experiência locada na indústria, visto através das modelagens e integrações de sistemas complexos, ou seja, transportar a tecnologia já dominada da automação industrial para uma tecnologia já não tão recente que é a automação doméstica / Abstract: Home autonomation is a modern feature that is becoming more common, nowadays technological solutions available are synonym of comfort and safety instead of being considered an expensive luxury. Different autonomation options are now acquirable for general costumers. For contractors and incorporate, the main issue is to offer an autonomation structure allowing the costumer to suit comfort and safety to the family budget. Programming light intensity and curtains for a nicer atmosphere, being able to reach home security system either using phone or internet are some of the solutions available for home autonomation. Nowadays, autonomation systems can be purchased in many different stores. The main issue related to this kind of commercially available autonomation is that the different parts of the system are not integrated and are not able to communicate, being a potential source of extra costs and problems. On the other hand, if the autonomation system is planned for a specific house, considering who is going to use the system, most problems could be avoided. Creating a specific autonomation project means plan the electric installation, the wires design and related accessories responsible for data distribution, voice and image storage. The aim of this work is to provide an integration of home systems based on the wide experience accumulated by industrial autonomation, exporting the well-known technology for home autonomation / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: João Maurício Rosário / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T02:45:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bunemer_Ricardo_M.pdf: 3552980 bytes, checksum: acdd2c18019f89323a9d36772b79c3dd (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Visando melhorar a qualidade de vida dos idosos e portadores de necessidades especiais no seu ambiente doméstico, a Domótica Assistiva destina-se a obter sistemas adequados que possam lhes permitir viver em seu próprio ambiente de casa em plena liberdade, com o monitoramento automático constante de suas ações e suas condições físicas e com a oportunidade de contato direto com os fornecedores de serviços e assistência. Tornou-se desse modo em uma área da Engenharia que envolve a integração de diferentes conhecimentos, e sua utilização vêm se tornando cada vez mais frequente com soluções tecnológicas baseadas na busca do conforto, segurança, entretenimento e acessibilidade que se tornam disponíveis a um grande número de usuários. O objetivo principal deste trabalho é demonstrar a viabilidade técnica e econômica da utilização de ferramentas tradicionais de integração de sistemas automatizados na área da Domótica. A partir da integração dos sistemas independentes e modulares, acarretando melhoria da qualidade de vida através da sistematização e planejamento de recursos, otimização de tempos, segurança, racionalização de serviços, qualidade, utilização do espaço, e uso eficiente de energia e recursos naturais. A validação dos conceitos é apresentada através de duas aplicações que mostram as vantagens e benefícios dos conceitos apresentados, estruturação do problema, especificação de sensores e atuadores, sistema de supervisão e controle remoto (weblab) e integração de soluções em Domótica / Abstract: To improve the quality of life of elderly and people with special needs in their home environment, the Assistive Domotics aims to get appropriate systems that can allow them to live in their own home environment in complete freedom, with the constant automatic monitoring of their actions and their physical and with the opportunity for direct contact with service providers and service conditions. Became thus in an area of engineering that involves the integration of different knowledge and its use are becoming increasingly frequent with technology-based solutions in search of safety, comfort, entertainment and accessibility that become available to a large number users. The main objective of this work is to demonstrate the technical and economic feasibility of using traditional tools of integration of automated systems in the area of Home Automation. From the integration of independent and modular systems, resulting in improved quality of life through systematic planning and resource optimization, time, security, rationalization of services, quality, space utilization, and efficient use of energy and natural resources. The validation of the concepts is presented through two applications that show the advantages and benefits of the concepts presented, structuring the problem, specification of sensors and actuators, the supervision system and remote control (weblab) and integration solutions in Domotics / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Sistemas de controle fuzzy são amplamente empregados na indústria de controle de processos. Normalmente controlando variáveis analógicas, tais como pressão, temperatura, vazão, posição e velocidade. Hoje existem diversas soluções de mercado que permitem o uso da lógica fuzzy em CPs (Controladores programáveis). Porém essas soluções são proprietárias e de custo elevado. Adicionalmente existe a norma IEC 61131-7, introduzida no ano de 2000, que especifica sistemas fuzzy em CPs, onde a mesma define um conjunto de regras que permite a definição de algoritmos fuzzy independente do hardware de um fabricante de CPs. A adoção da norma IEC 61131-7 não vem acontecendo de uma maneira rápida, devido a diversos fatores, mas principalmente, por já existirem soluções proprietárias e personalizadas fornecidas pelos fabricantes de CPs. Portanto, a contribuição deste trabalho é um método de desenvolvimento de controladores fuzzy por retroalimentação usando como solução um sistema de código aberto ou livre. Este método propõe o uso de uma arquitetura de controle distribuído envolvendo PCs (Computadores pessoais) e CPs. A construção do controlador fuzzy foi feita em linguagem Java e liberada sobre licença de código aberto, assim permitindo o seu uso de forma gratuita em uma grande variedade de aplicações industriais. O método é baseado na norma IEC 61131-7 para a aplicação da lógica fuzzy em sistemas de automação industrial. Diversos testes foram realizados, tais como testes de mesa do software de controle, e até em uma planta real para validação de software de controle em operação real. Com os resultados dos testes foram obtidas diversas curvas de resposta no tempo, que permitem a avaliação do controlador e do software de controle. Após a execução dos testes e verificado o comportamento obtido pelas curvas, foi constatada a compatibilidade do software construído com a norma IEC 61131-7, assim permitindo o seu uso em outras aplicações. / Fuzzy control systems are largely applied at the processes control industry, usually controlling analogic variables, such as, pressure, temperature, outflow, position and speed. Nowadays, there are several market solutions which allow the Fuzzy Logic usage in PLCs (Programmable Logic Controllers), therefore, these solutions are proprietary and have a high cost. Additionally, there is the IEC 61131-7 standard, introduced in 2000, which specifies Fuzzy systems in PLCs. It defines a set of rules which allow the Fuzzy definition regardless of the hardware from the PLCs manufacturer. The adoption of the IEC 61131-7 standard is not happening effectively, due to many factors, but mainly because there are already proprietary and customized solutions provided by the PLCs manufacturers. The contribution provided by this report, is a method of Fuzzy control development by feedback using as solution, a free or open source code system. This method proposes the usage of a distributed control architecture involving both PCs (Personal Computers) and PLCs. The building of the Fuzzy controller was made in Java language and released under open source code license, allowing its use to be free in a great variety of industrial applications. The method is based on the IEC 61131-7 standard for the Fuzzy logic application in industrial automation. Several tests were performed, such as, software control table test, and even in a real plant for control software validation in a real operation. With the tests results were obtained quite a few response curves at time, which allow the evaluation of the controller and of the control software. After the tests executions and the verifying of the behavior obtained by the curves, it was stated the compatibility of the built software with the IEC 61131-7 standard, admitting it to be used in other applications.

Sistemas de controle fuzzy são amplamente empregados na indústria de controle de processos. Normalmente controlando variáveis analógicas, tais como pressão, temperatura, vazão, posição e velocidade. Hoje existem diversas soluções de mercado que permitem o uso da lógica fuzzy em CPs (Controladores programáveis). Porém essas soluções são proprietárias e de custo elevado. Adicionalmente existe a norma IEC 61131-7, introduzida no ano de 2000, que especifica sistemas fuzzy em CPs, onde a mesma define um conjunto de regras que permite a definição de algoritmos fuzzy independente do hardware de um fabricante de CPs. A adoção da norma IEC 61131-7 não vem acontecendo de uma maneira rápida, devido a diversos fatores, mas principalmente, por já existirem soluções proprietárias e personalizadas fornecidas pelos fabricantes de CPs. Portanto, a contribuição deste trabalho é um método de desenvolvimento de controladores fuzzy por retroalimentação usando como solução um sistema de código aberto ou livre. Este método propõe o uso de uma arquitetura de controle distribuído envolvendo PCs (Computadores pessoais) e CPs. A construção do controlador fuzzy foi feita em linguagem Java e liberada sobre licença de código aberto, assim permitindo o seu uso de forma gratuita em uma grande variedade de aplicações industriais. O método é baseado na norma IEC 61131-7 para a aplicação da lógica fuzzy em sistemas de automação industrial. Diversos testes foram realizados, tais como testes de mesa do software de controle, e até em uma planta real para validação de software de controle em operação real. Com os resultados dos testes foram obtidas diversas curvas de resposta no tempo, que permitem a avaliação do controlador e do software de controle. Após a execução dos testes e verificado o comportamento obtido pelas curvas, foi constatada a compatibilidade do software construído com a norma IEC 61131-7, assim permitindo o seu uso em outras aplicações. / Fuzzy control systems are largely applied at the processes control industry, usually controlling analogic variables, such as, pressure, temperature, outflow, position and speed. Nowadays, there are several market solutions which allow the Fuzzy Logic usage in PLCs (Programmable Logic Controllers), therefore, these solutions are proprietary and have a high cost. Additionally, there is the IEC 61131-7 standard, introduced in 2000, which specifies Fuzzy systems in PLCs. It defines a set of rules which allow the Fuzzy definition regardless of the hardware from the PLCs manufacturer. The adoption of the IEC 61131-7 standard is not happening effectively, due to many factors, but mainly because there are already proprietary and customized solutions provided by the PLCs manufacturers. The contribution provided by this report, is a method of Fuzzy control development by feedback using as solution, a free or open source code system. This method proposes the usage of a distributed control architecture involving both PCs (Personal Computers) and PLCs. The building of the Fuzzy controller was made in Java language and released under open source code license, allowing its use to be free in a great variety of industrial applications. The method is based on the IEC 61131-7 standard for the Fuzzy logic application in industrial automation. Several tests were performed, such as, software control table test, and even in a real plant for control software validation in a real operation. With the tests results were obtained quite a few response curves at time, which allow the evaluation of the controller and of the control software. After the tests executions and the verifying of the behavior obtained by the curves, it was stated the compatibility of the built software with the IEC 61131-7 standard, admitting it to be used in other applications.

Os sistemas produtivos (SPs) podem utilizar controladores programáveis (CPs) como dispositivos de realização do controle. Neste contexto, programas de controle executados por estes CPs podem ser desenvolvidos de forma que não estejam em conformidade com as especificações de projeto, o que poderá provocar o surgimento de erros funcionais associados à execução de tais programas de controle, erros estes que podem levar os SPs sob controle a um estado que poderá implicar em acidentes envolvendo equipamentos, pessoas e o meio-ambiente. Esta questão tem motivado o surgimento de diversas abordagens para identificar a existência de erros em programas de controle de CPs, de forma a permitir a correção destes erros e garantir, conseqüentemente, maior confiabilidade operacional. O presente trabalho tem por objetivo identificar a existência de erros em programas de controle baseados em LD (Ladder Diagram). Para isto, propõe-se um procedimento de desenvolvimento de modelos baseados em máquinas de estados finitos estendidas (MEFEs), que são gerados a partir do mapeamento de cada um dos rungs contidos no programa de controle que se deseja identificar erros. Uma vez desenvolvidos os modelos em MEFEs, torna-se possível a utilização de uma ferramenta computacional de verificação, própria para estabelecer se os modelos verificados satisfazem determinadas proposições estabelecidas em lógica temporal. Uma proposição em lógica temporal está relacionada a um estado específico do programa de controle modelado, sendo que o objetivo da verificação é o de estabelecer se a proposição estipulada é atendida ou não. Se um determinado estado específico for, por exemplo, um estado indesejado do programa de controle modelado, e este estado for possível de ser alcançado como resultado do processo de verificação realizado, isto impactará na não conformidade do programa de controle com as especificações comportamentais estipuladas na forma de proposição em lógica temporal, indicando haver, portanto, um erro neste programa de controle modelado. Palavras-chave: Controladores programáveis. Linguagem de programação LD. Modelagem e verificação de máquinas de estados finitos estendidas (MEFEs). / Productive systems (PS) can use programmable logic controllers (PLCs) as the devices of accomplishment of the control. In this context, control programs executed by these PLCs can be developed in a way so that they can be in non-conformity with the project specifications, and this fact may result in functional errors related to the control programs execution. These errors can take the PS under control to a state which can lead into accidents involving equipment, people and the environment. This fact has motivated the appearance of different approaches so as to identify the existence of these errors in PLC control programs so that they can be corrected and assure a greater operational reliability. This work aims at identifying the existence of errors in control programs based on Ladder Diagram (LD). In order to accomplish that, a modeling procedure that generates extended finite state machines (EFSMs) is proposed from the mapping of each one of the rungs in the control program whose errors are to be identified. Once the models based on EFSMs are developed it becomes possible to use a computational verification tool, specifically designed to determine if the verified models fulfill determined propositions established in temporal logic. A proposition in temporal logic is related to a specific state of the modeled control program and the objective of the verification is to establish whether the proposition is fulfilled or not. If a determined specific state, for example, is an unwanted state of the modeled control program and if this state is reachable as a result of the verification process, this will impact in the non-conformity of the control program with the behavior specifications established in a temporal logic proposition, indicating an error in this modeled control program.