Frente a abrangente presença da internet no ambiente acadêmico e residencial, a literatura relata, na última década, um número crescente de experiências de ensino a distância na área de automação e controle industrial, nas quais desde procedimentos teóricos até aulas práticas podem ser realizados através de acesso remoto. Neste contexto, este trabalho apresenta o estado da arte sobre as experiências acadêmicas no emprego de laboratórios on-line relacionados à teoria de controle e introduz uma nova proposta de arquitetura de acesso remoto, que será aplicada ao ensino de sistemas de controle distribuídos via rede de campo no protocolo FOUNDATION Fieldbus em ambiente simulado. / Due to the increasing presence of the internet in the academic and residential environment, the literature shows an increasing number of experiences of distance learning in the automation and industrial control area in the last decade, in which theoretical procedures as well as practical lessons can be carried out through remote access. In this context, this dissertation presents a brief survey on the academic experiences in the application of on-line laboratories and introduces a new proposal of remote access architecture that will be applied on a distance learning experience in the networked control systems area based on the FOUNDATION Fieldbus protocol using a simulated environment.

Este trabalho apresenta e implementa um algoritmo de escalonamento para a tecnologia Foundation Fieldbus. O algoritmo denominado FFSMART escalona as mensagens de comunicação cíclica ou periódica entre os dispositivos de campo que estão no barramento fieldbus. Trata-se de um algoritmo de escalonamento pré-run-time, que permite atender às restrições de precedência dos blocos funcionais, personalizando e otimizando o uso dos recursos do sistema. O algoritmo foi implementado na linguagem de programação Visual Basic e sua validação ocorreu em um ambiente real de aplicação através de estratégias de configuração, cujos resultados foram satisfatórios. / This dissertation presents and implements a scheduling algorithm for the Foundation Fieldbus technology. The algorithm named FFSMART schedules cyclic or periodic communication messages among field devices connected to a fieldbus. The FFSMART is a pre-runtime scheduling algorithm, which allows meeting the restrictions of precedence from function blocks, customizing and optimizing the use of the system resources. The algorithm was implemented using the Visual Basic programming language and validated in a real application environment using configuration strategies, and the results were satisfactory.

Frente a abrangente presença da internet no ambiente acadêmico e residencial, a literatura relata, na última década, um número crescente de experiências de ensino a distância na área de automação e controle industrial, nas quais desde procedimentos teóricos até aulas práticas podem ser realizados através de acesso remoto. Neste contexto, este trabalho apresenta o estado da arte sobre as experiências acadêmicas no emprego de laboratórios on-line relacionados à teoria de controle e introduz uma nova proposta de arquitetura de acesso remoto, que será aplicada ao ensino de sistemas de controle distribuídos via rede de campo no protocolo FOUNDATION Fieldbus em ambiente simulado. / Due to the increasing presence of the internet in the academic and residential environment, the literature shows an increasing number of experiences of distance learning in the automation and industrial control area in the last decade, in which theoretical procedures as well as practical lessons can be carried out through remote access. In this context, this dissertation presents a brief survey on the academic experiences in the application of on-line laboratories and introduces a new proposal of remote access architecture that will be applied on a distance learning experience in the networked control systems area based on the FOUNDATION Fieldbus protocol using a simulated environment.

Este trabalho apresenta e implementa um algoritmo de escalonamento para a tecnologia Foundation Fieldbus. O algoritmo denominado FFSMART escalona as mensagens de comunicação cíclica ou periódica entre os dispositivos de campo que estão no barramento fieldbus. Trata-se de um algoritmo de escalonamento pré-run-time, que permite atender às restrições de precedência dos blocos funcionais, personalizando e otimizando o uso dos recursos do sistema. O algoritmo foi implementado na linguagem de programação Visual Basic e sua validação ocorreu em um ambiente real de aplicação através de estratégias de configuração, cujos resultados foram satisfatórios. / This dissertation presents and implements a scheduling algorithm for the Foundation Fieldbus technology. The algorithm named FFSMART schedules cyclic or periodic communication messages among field devices connected to a fieldbus. The FFSMART is a pre-runtime scheduling algorithm, which allows meeting the restrictions of precedence from function blocks, customizing and optimizing the use of the system resources. The algorithm was implemented using the Visual Basic programming language and validated in a real application environment using configuration strategies, and the results were satisfactory.

A diminuição das perdas hídricas com a redução das pressões de operação das redes de distribuição é um fenômeno conhecido há muito tempo pelas companhias de saneamento e distribuição de água. Entre as técnicas empregadas para esta finalidade, a setorização apresenta-se, atualmente, como um dos instrumentos mais efetivos de melhoria e otimização dos serviços de abastecimento. A setorização consiste na separação do sistema de abastecimento hídrico urbano em distritos denominados zonas pitométricas, com o objetivo geral de estabelecer um controle mais efetivo das pressões e das vazões de água destas zonas. A ampla difusão desta técnica, no entanto, não seria possível sem a evolução tecnológica dos elementos chave, necessários à implementação deste método de controle de abastecimento hídrico urbano. Visando subsidiar o desenvolvimento de técnicas para problemas enfrentados na setorização de redes de abastecimento hídrico, neste trabalho é relatado um estudo de caso realizado nas dependências da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP) por meio do qual são apresentadas soluções implementadas por esta Companhia no decorrer de mais de cinco anos. Este tempo permitiu que os métodos apresentados atingissem o grau de maturação necessário para que fosse estabelecido um modelo de setorização funcional e cada vez mais confiável. Por meio deste estudo são apresentadas, como contribuição original, soluções orientadas à utilização de recursos do protocolo digital Foundation Fieldbus, visando agregar ainda mais autonomia e disponibilidade às instalações do sistema de abastecimento hídrico da superintendência do litoral da referida Companhia e incorporando a este sistema características diferenciais como interoperabilidade, flexibilidade e redundância dos elementos críticos que o compõem. / The decrease of the hydric losses with the reduction of the operation pressures of the distribution nets is a phenomenon a long time known for the sanitation and water distribution companies. Among the used techniques for this purpose, the division in sectors technique comes, now, as one of the more effective instruments of improvement and optimization of the supplying services. The division in sectors technique consists in the separation of the hydric urban provisioning system in districts denominated pitometric zones, with the general objective of establishing a more effective control of the water pressures and flows of these zones. The wide diffusion of this technique, however, would not be possible without the technological evolution of the key elements, necessary to carry out this control method of urban hydric supplying. Looking for subsidize the development of techniques for problems faced in the division in sectors technique of hydric provisioning nets, in this work is described a case study, accomplished in the dependences of the Company of Basic Sanitation of the State of São Paulo (SABESP) through which are presented solutions implemented by this Company which has been carried out for more than five years. This time allowed that the methods presented reach the necessary maturation degree so that a functional and each more reliable model of the division in sectors technique would be established. Through this study are presented, as original contribution, proposals guided to the use of resources of the digital protocol Foundation Fieldbus, looking for aggregate yet more autonomy and availability to the facilities of the hydric provisioning system of the coast superintendency of the referred Company and incorporating to this system differentiates characteristics as interoperability, flexibility and redundancy of the critical elements that composes it.

A tecnologia emergente dos dispositivos móveis como telefones celulares, handhelds e smartphones trouxe um novo paradigma para o uso desses equipamentos, que, além das convencionais chamadas de áudio, hoje suportam vídeo, internet e redes sem fio. Várias aplicações têm sido desenvolvidas para esse ambiente. Por outro lado, na área da automação industrial, os instrumentos de campo modernos contêm embutidos, internamente, conjuntos de informações que proporcionam grande oportunidade para a gestão de ativos. A necessidade do gerenciamento de ativos ocorre na fase de operação da planta industrial e é realizada por meio de ajustes finos, calibrações, alteração de configurações e manutenções, com o objetivo de se evitar paradas indesejadas. Esse trabalho insere-se no contexto de interface entre esses dois mundos: a computação móvel e o gerenciamento de ativos. Nesse sentido, é desenvolvida uma análise dos padrões abertos PROFIBUS PA, HART e Foundation Fieldbus e o uso das suas características aplicado ao gerenciamento de ativos. É apresentada, ainda, uma proposta e verificação de viabilidade técnica de uma arquitetura aplicada ao gerenciamento de ativos a partir de um dispositivo móvel usando-se um canal de comunicação seguro baseado no padrão CyberOPC para acesso à planta industrial / The emerging technology of mobile devices like cell phones, hand helds and smartphones has brought a new paradigm for the use of such equipment, witch, in addition to conventional audio calls, now supports video, internet and wireless networks. Several applications have been developed for this environment. On the other hand, in the industrial automation area, the modern field devices contain embedded information sets that provide great opportunity for asset management. The need for asset management occurs during the operation of the plant and is performed by means of fine tuning, calibration, changes of configuration and maintenance, in order to avoid undesired downtime. This work fits into the context of interface between these two worlds: mobile computing and asset management. In this sense, is made an analysis of open standards PROFIBUS PA, HART and Foundation Fieldbus and use its features applied to asset management. It also presented a proposal and verification of technical feasibility of an architecture applied to asset management from a mobile device using a secure communication channel based on the standard CyberOPC to access the industrial plant

A diminuição das perdas hídricas com a redução das pressões de operação das redes de distribuição é um fenômeno conhecido há muito tempo pelas companhias de saneamento e distribuição de água. Entre as técnicas empregadas para esta finalidade, a setorização apresenta-se, atualmente, como um dos instrumentos mais efetivos de melhoria e otimização dos serviços de abastecimento. A setorização consiste na separação do sistema de abastecimento hídrico urbano em distritos denominados zonas pitométricas, com o objetivo geral de estabelecer um controle mais efetivo das pressões e das vazões de água destas zonas. A ampla difusão desta técnica, no entanto, não seria possível sem a evolução tecnológica dos elementos chave, necessários à implementação deste método de controle de abastecimento hídrico urbano. Visando subsidiar o desenvolvimento de técnicas para problemas enfrentados na setorização de redes de abastecimento hídrico, neste trabalho é relatado um estudo de caso realizado nas dependências da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP) por meio do qual são apresentadas soluções implementadas por esta Companhia no decorrer de mais de cinco anos. Este tempo permitiu que os métodos apresentados atingissem o grau de maturação necessário para que fosse estabelecido um modelo de setorização funcional e cada vez mais confiável. Por meio deste estudo são apresentadas, como contribuição original, soluções orientadas à utilização de recursos do protocolo digital Foundation Fieldbus, visando agregar ainda mais autonomia e disponibilidade às instalações do sistema de abastecimento hídrico da superintendência do litoral da referida Companhia e incorporando a este sistema características diferenciais como interoperabilidade, flexibilidade e redundância dos elementos críticos que o compõem. / The decrease of the hydric losses with the reduction of the operation pressures of the distribution nets is a phenomenon a long time known for the sanitation and water distribution companies. Among the used techniques for this purpose, the division in sectors technique comes, now, as one of the more effective instruments of improvement and optimization of the supplying services. The division in sectors technique consists in the separation of the hydric urban provisioning system in districts denominated pitometric zones, with the general objective of establishing a more effective control of the water pressures and flows of these zones. The wide diffusion of this technique, however, would not be possible without the technological evolution of the key elements, necessary to carry out this control method of urban hydric supplying. Looking for subsidize the development of techniques for problems faced in the division in sectors technique of hydric provisioning nets, in this work is described a case study, accomplished in the dependences of the Company of Basic Sanitation of the State of São Paulo (SABESP) through which are presented solutions implemented by this Company which has been carried out for more than five years. This time allowed that the methods presented reach the necessary maturation degree so that a functional and each more reliable model of the division in sectors technique would be established. Through this study are presented, as original contribution, proposals guided to the use of resources of the digital protocol Foundation Fieldbus, looking for aggregate yet more autonomy and availability to the facilities of the hydric provisioning system of the coast superintendency of the referred Company and incorporating to this system differentiates characteristics as interoperability, flexibility and redundancy of the critical elements that composes it.

A tecnologia emergente dos dispositivos móveis como telefones celulares, handhelds e smartphones trouxe um novo paradigma para o uso desses equipamentos, que, além das convencionais chamadas de áudio, hoje suportam vídeo, internet e redes sem fio. Várias aplicações têm sido desenvolvidas para esse ambiente. Por outro lado, na área da automação industrial, os instrumentos de campo modernos contêm embutidos, internamente, conjuntos de informações que proporcionam grande oportunidade para a gestão de ativos. A necessidade do gerenciamento de ativos ocorre na fase de operação da planta industrial e é realizada por meio de ajustes finos, calibrações, alteração de configurações e manutenções, com o objetivo de se evitar paradas indesejadas. Esse trabalho insere-se no contexto de interface entre esses dois mundos: a computação móvel e o gerenciamento de ativos. Nesse sentido, é desenvolvida uma análise dos padrões abertos PROFIBUS PA, HART e Foundation Fieldbus e o uso das suas características aplicado ao gerenciamento de ativos. É apresentada, ainda, uma proposta e verificação de viabilidade técnica de uma arquitetura aplicada ao gerenciamento de ativos a partir de um dispositivo móvel usando-se um canal de comunicação seguro baseado no padrão CyberOPC para acesso à planta industrial / The emerging technology of mobile devices like cell phones, hand helds and smartphones has brought a new paradigm for the use of such equipment, witch, in addition to conventional audio calls, now supports video, internet and wireless networks. Several applications have been developed for this environment. On the other hand, in the industrial automation area, the modern field devices contain embedded information sets that provide great opportunity for asset management. The need for asset management occurs during the operation of the plant and is performed by means of fine tuning, calibration, changes of configuration and maintenance, in order to avoid undesired downtime. This work fits into the context of interface between these two worlds: mobile computing and asset management. In this sense, is made an analysis of open standards PROFIBUS PA, HART and Foundation Fieldbus and use its features applied to asset management. It also presented a proposal and verification of technical feasibility of an architecture applied to asset management from a mobile device using a secure communication channel based on the standard CyberOPC to access the industrial plant

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeonardoSGR.pdf: 2071138 bytes, checksum: 68ddf1f535ab5dfa9334c250af52a1d6 (MD5) Previous issue date: 2009-06-29 / The petrochemical industry has as objective obtain, from crude oil, some products with a higher commercial value and a bigger industrial utility for energy purposes. These industrial processes are complex, commonly operating with large production volume and in restricted operation conditions. The operation control in optimized and stable conditions is important to keep obtained products quality and the industrial plant safety. Currently, industrial network has been attained evidence when there is a need to make the process control in a distributed way. The Foundation Fieldbus protocol for industrial network, for its interoperability feature and its user interface organized in simple configuration blocks, has great notoriety among industrial automation network group. This present work puts together some benefits brought by industrial network technology to petrochemical industrial processes inherent complexity. For this, a dynamic reconfiguration system for intelligent strategies (artificial neural networks, for example) based on the protocol user application layer is proposed which might allow different applications use in a particular process, without operators intervention and with necessary guarantees for the proper plant functioning / A ind?stria petroqu?mica tem por objetivo obter, a partir do petr?leo bruto, produtos de alto valor comercial e de maior utilidade industrial para fins energ?ticos. Os processos dessa ind?stria s?o complexos, geralmente operam com grandes volumes de produ??o e em condi??es restritas de opera??o. O controle da opera??o em condi??es ?timas e est?veis ? importante para manter a qualidade dos produtos obtidos e a seguran?a da planta. Atualmente, as redes industriais t?m alcan?ado destaque quando h? a necessidade de se realizar o controle do processo de forma distribu?da. O protocolo para redes industriais Foundation Fieldbus, por sua caracter?stica de interoperabilidade e sua interface com usu?rio organizada em blocos de simples configura??o, tem grande notoriedade dentre o grupo de redes para automa??o industrial. O presente trabalho agrega os benef?cios trazidos pela tecnologia de redes industriais ? complexidade inerente dos processos ligados a industria petroqu?mica. Para tal, ? proposto um sistema para reconfigura??o din?mica de estrat?gias inteligentes (redes neurais artificiais, por exemplo) baseado na camada de aplica??o do usu?rio do protocolo, o qual poder? permitir o uso de diferentes aplica??es em um determinado processo, sem interven??es de operadores e com as garantias necess?rias para o bom funcionamento da planta

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GaudioVLB_Capa_ate_pag17.pdf: 9585869 bytes, checksum: 2c08182891dcc8649365bc6bb452f431 (MD5) Previous issue date: 2004-12-03 / This work proposes the specification of a new function block according to Foundation Fieldbus standards. The new block implements an artificial neural network, which may be useful in process control applications. The specification includes the definition of a main algorithm, that implements a neural network, as well as the description of some accessory functions, which provide safety characteristics to the block operation. Besides, it also describes the block attributes emphasizing its parameters, which constitute the block interfaces. Some experimental results, obtained from an artificial neural network implementation using actual standard functional blocks on a laboratorial FF network, are also shown, in order to demonstrate the possibility and also the convenience of integrating a neural network to Fieldbus devices / Esta disserta??o apresenta a especifica??o de um novo Bloco Funcional de acordo com o padr?o Foundation Fieldbus, implementando uma Rede Neural Artificial ?til em diversas aplica??es de controle de processos. Essa especifica??o inclui a defini??o do algoritmo central do bloco, que implementa uma RN, e das fun??es acess?rias de forma a prover seguran?a de opera??o, al?m da descri??o dos atributos do bloco, com ?nfase nos par?metros, que formam as interfaces do objeto. Apresentam-se tamb?m os experimentos que foram realizados a partir de uma rede FF de laborat?rio, em que se empregaram apenas blocos padronizados j? existentes, a fim de se verificar a possibilidade e a conveni?ncia de integra??o de algoritmos de RN em dispositivos de campo FF