Orientador: João Mauricio Rosario / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T23:01:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_Edgardde_M.pdf: 7963603 bytes, checksum: 2367f527033215563011ba0f4b968d03 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo:Através da integração de conhecimentos nas diferentes áreas de engenharia, física, matemática e computação, surgiu uma ciência multidisciplinar denominada mecatrônica. Com o rápido avanço das tecnologias e a crescente demanda por soluções que as acompanhem, criou-se uma necessidade no mercado tecnológico de reduzir o tempo de implementação de um projeto através da utilização de ferramentas de prototipagem rápida que permitissem a integração de conhecimentos e implementação do ciclo em V de desenvolvimento de um produto em ambiente virtual. O objetivo do presente trabalho é a apresentação de metodologias de Prototipagem Rápida de Dispositivos Mecatrônicos com ênfase em Instrumentação Virtual, através de ambiente voltado à capacitação e desenvolvimento de projetos na área de automação industrial, onde os principais conceitos possam ser verificados e posteriormente implementados e validados através de problemas industriais, fornecendo subsídios para a análise e estratégias para concepção destas aplicações / Abstract: Through the integration of knowledge in the different areas of engineering, physics, mathematics and computation had appeared a science to multidiscipline called mecatronic. With the fast advance of the technologies and the increasing demand for solutions follow that them, created a necessity in the technological market to reduce the time of implementation of a project being originated tools of fast prototyping that they allowed to the integration of knowledge and implementation of the cycle in V of development of a product in virtual environment. The objetive of this work is the presentation of methodologies Rapid Prototyping of Mechatronics Systems based in Virtual Instrumentation, through environment facing the training and development of projects in the area of industrial Automation, can be checked and subsequently implemented and validated in practice, providing subsidies for the analysis and strategies for design of these applications / 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 2018-08-24T20:54:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Quesada_RicardoCarvalho_M.pdf: 5882863 bytes, checksum: c81566e2d212d4e33713e3b68eca499e (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A necessidade atual de procedimentos automatizados em ambientes industriais exige o desenvolvimento e utilização de métodos, ferramentas e dispositivos com o objetivo de prototipagem rápida para a concepção, especificação e validação desses ambientes industriais, justificando ainda que a subutilização de dispositivos, que nesta área pode apresentar um custo elevado e se for demorado, à obsolescência dos equipamentos utilizados, fazendo com que a empresa não tenha gastos desnecessários e possa otimizar seu funcionamento. Este trabalho tem como objetivo, desenvolver metodologias, a partir da utilização de ferramentas disponíveis no mercado para a concepção de células automatizadas em ambientes industriais com integração de dispositivos robóticos. Para o desenvolvimento e validação dos conceitos e ferramentas apresentados nesse trabalho será realizado um estudo de caso, com a modelagem de dispositivos industriais utilizando o software de programação off-line de robôs RobotStudioTM, o formalismo GRAFCET como ferramenta de modelagem e integração de Sistemas Automatizados, e o ambiente LabviewTM para supervisão e controle, de modo a permitir a completa automação desse estudo de caso, e ainda a possibilidade de estabelecer que o sistema seja controlado remotamente através de comunicação via WEB / Abstract: The current need for automated procedures in industrial environments requires the development and use of methods, tools and devices for the purpose of rapid prototyping for the design, specification and validation of these industrial environments, yet justifying the underuse of devices that this area may have a high cost and if delayed, the obsolescence of the equipment used, making the company has not unnecessary expenses and can optimize its operation. This paper aims to develop methodologies, from the use of commercially available tools for designing cells in industrial environments with automated integration of robotic devices. For the development and validation of the concepts and tools presented in this work will be a case study with industrial devices using modeling software off-line programming of robots RobotStudio¿, GRAFCET formalism as a modeling tool and integration of Automated Systems, and environment LabVIEW¿ supervision and control, to allow complete automation of this case study, and the possibility of establishing the system to be controlled remotely through WEB communication / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Edvar Luvizotto Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T01:06:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Spolaor_AntonioSergio_M.pdf: 1467442 bytes, checksum: 3bb14cc0c3edaee265c1b15e36387a66 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A automação industrial aplicada em sistemas de abastecimento de água até pouco tempo atrás era bastante simples. Com o advento dos Controladores Programáveis, associado ao desenvolvimento da moderna teoria de controle, permitiu uma automação maior e mais efetiva destes sistemas. Este trabalho discute a utilização da automatização em sistemas de saneamento implementando "inteligência artificial" para tomada de decisão operacional, visando uma melhor distribuição de água entre reservatórios de distribuição. A aplicação dos resultados pode trazer ganhos relacionados ao atendimento das demandas diárias de água do sistema de distribuição. Esta dissertação sob o título de "Automação nos sistemas de abastecimento de água. Caso do controle da reservação de distribuição" foi aplicada em um projeto desenvolvido pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - SABESP, na cidade de Santa Rosa de Viterbo, no qual vários conceitos de automação foram utilizados com sucesso. O sistema integrado resultante empregando CLPs e um sistema de controle e aquisição de dados (Supervisory Control and Data Acquisition - SCADA) contribuiu para uma melhoria significativa do sistema de armazenamento e distribuição. A "inteligência artificial" implantada neste trabalho para a tomada de decisão operacional pode ser verificada através dos resultados apresentados / Abstract: Industrial automation systems applied in water supply were quite simple until recently. The advent of Programmable Controllers, associated with the development of modern control theory, allowed a greater and more effective automation of these systems. This paper discusses the use of automation in sanitation systems implementing "artificial intelligence" for operational decision making, seeking a better distribution of water between distribution reservoirs. The application of the results can bring benefits related to meeting the daily demands of water of the distribution system. This dissertation under the title "Automation in water supply systems. Case of the reservation control distribution" was applied in a project developed by Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - SABESP in the city of Santa Rosa de Viterbo, in which various automation concepts have been used successfully. The resulting integrated system using PLCs and a system to control and acquire data (Supervisory Control and Data Acquisition - SCADA) contributed to a significant improvement in the storage and distribution system. The "artificial intelligence" implanted in this work for operational decision making can be verified through the presented results / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

In industrial automation systems, there is usually large volume of data which needs to be delivered to right places at the right time. In addition, large number of nodes in the automation systems are usually distributed which increases the complexity that there needs to be more point-to-point Ethernet-connections in the network. Hence, it is necessary to apply data-centric design and reduce the connection complexity. Data Distributed Service for Real-Time Systems (DDS) is a data-centric middleware specification adopted by Object Management Group (OMG). It uses the Real-Time Publish-Subscribe protocol as its wiring protocol and targets for mission- and business-critical systems. The IEC 61499 Standard defines an open architecture for the next generation of distributed control and automation systems. This thesis presents the structure and key features of DDS and builds a model of real-time distributed system based on the IEC 61499 Standard. Then a performance evaluation of the DDS communication based on this model is carried out. The traditional socket-based communication is also evaluated to act as a reference for the DDS communication. The results of the evaluation mostly show that DDS is considered as a good solution to reduce the complexity of the Ethernet connections in distributed systems and can be applied to some classes of industrial automation systems.

Orientador: João Maurício Rosário / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T16:56:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AmayaHurtado_Dario_D.pdf: 5192765 bytes, checksum: 89d3ef5674348dbdd917c1bb3df3b85d (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Com o avanço da tecnologia têm sido incrementados a complexidade dos sistemas de produção industrial. Essa complexidade está marcada pela interação das variáveis que respondem a uma dinâmica baseada em eventos discretos e as variáveis que são descritas em relação ao tempo. Isto levou para uma mudança no paradigma dos sistemas automáticos de controle industrial, onde tradicionalmente essas dinâmicas são analisadas de maneira independente, para propor uma estratégia de modelagem e controle na que levem em consideração a interação das duas dinâmicas constituindo um sistema de dinâmica hibrida. Neste trabalho se desenvolve uma proposta de modelagem e controle para sistemas que respondem a uma dinâmica de arquitetura híbrida. A proposta esta baseada no recente formalismo desenvolvido como método de integração para Equações diferenciais ordinárias, denominado sistema de estado quantificado (QSS), que foi utilizado na discretização das variáveis de estado que descrevem a dinâmica continua de um sistema. Além disso, foi utilizado o formalismo de especificação de eventos discretos (DEVS), com o proposito de representar a dinâmica regida pela ocorrência de eventos e a interação com a dinâmica regida em relação ao tempo em um único modelo, permitindo projetar estratégias de controle. Com o proposito de validar a proposta, foram realizados dois estudos de caso aplicados em um processo de manufatura industrial, levando em consideração sua arquitetura dinâmica híbrida permitindo a implementação em sistemas embarcados utilizando o conceito da prototipagem rápida / Abstract: With the advancement of technology has been enhanced complexity of industrial production systems. This complexity is characterized by the interaction of variables that respond to a dynamic and discrete event based on the variables that are described in relation to time. This led to a paradigm shift in industrial automatic control systems, where traditionally these dynamics are analyzed independently, to propose a strategy for the modeling and control that take into account the dynamic interaction of the two forming a hybrid dynamic system. In this work a proposed modeling and control systems that respond to a dynamic hybrid architecture. The proposal is based on the formalism recently developed as a method of integration for ordinary differential equations, called quantified state system (QSS), which was used in the discretization of state variables that describe the dynamics of a system continues. In addition, we used the formalism of discrete event specification (DEVS) with the purpose of representing the dynamics governed by the occurrence of events and interaction with the dynamics governed over time in a single model, allowing to design control strategies. In order to validate the proposal, were carried out two case studies used in a process of industrial manufacturing, taking into account its dynamic hybrid architecture allowing the implementation in embedded systems using the concept of rapid prototyping / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Este trabalho traça um panorama dos PLCs e tecnologias associadas em momentos anteriores e posteriores à publicação da norma IEC61131-3 e discute aspectos relativos à sua adoção. A aplicação deste norma pode trazer ganhos de produtividade no projeto e implementação de sistemas de automação industrial. Esta dissertação apresenta o caso do "Projeto de modernização dos navios-varredores da Marinha do Brasil" no qual alguns dos conceitos desta norma foram utilizados com sucesso. Ferramentas e metodologias desenvolvidas para adequar o PLC existente a alguns requisitos da norma são descritas ao longo da dissertação. A operação do novo sistema de varredura pode ser verificada através dos resultados experimentais apresentados. / This work presents an overview of the PLC and associated technologies before and after the publication of the IEC61131-3 standard. Some aspects concerning the adoption of this standard are also discussed. The application of this standard can increase productivity in the design and implementation of industrial automation systems. Some concepts of this standard were applied, succesfully, to the modernization of the Brazilian Navy mine-sweepers. Tools and methods that were required in order to adapt the existing PLC to the IEC standard are described. The operation of the newly developed system can be verified by experimental results.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FABIO_BENINCASA_Agronomia_02_07_2012.pdf: 854058 bytes, checksum: 5977b7bda5f28c21b5060e650a4e9387 (MD5) Previous issue date: 2012-05-21 / The monosaccharides (glucose and fructose) present in the sugarcane are reducing sugars because they have free carbonyl group, able to oxidize in the presence of oxidizing agents. The classical analytical methods (Lane-Eynon, Benedict, EDTA complexometric-, the Luff-Schoorl method, Musson-Walker, Somogyi-Nelson) based on the reduction of copper ions in alkaline solutions. Some industries use sucroalcooleiras methodology Lane-Eynon, other apparatus REDUTEC®, and others perform the calculation of RS (reducing sugar). The aim of this study was to understand the relationship between the variation of electric conductivity measurement in millivolts, mass wears and concentration of RS, with equipment similar to that proposed by Horii and Gonçalves, properly adapted, tested mathematical models with broth of sugar cane and held the automation of analyses. We used the apparatus REDUTEC ®, digital scales, peristaltic pump, digital camcorder, graphics and mathematical programs. It is concluded that there is a mathematical correlation between electrical conductivity (mv), RS. The mathematical model is statistically efficient solution of low concentration of RS (<0.3%). / Os monossacarídeos (glicose e frutose) presentes na cana-de-açúcar são açúcares redutores por possuírem grupo carbonílico livres, capazes de se oxidarem na presença de agentes oxidantes. Os métodos analíticos clássicos (Lane-Eynon, Benedict, complexométrica-EDTA, Luff-Schoorl, Musson-Walker, Somogyi-Nelson) baseiam-se na redução de íons cobre em soluções alcalinas. Algumas indústrias sucroalcooleiras utilizam a metodologia de Lane-Eynon, outras o aparelho REDUTEC® e outras realizam o calculo de AR (açúcares redutores). O objetivo do presente estudo foi compreender a relação entre a variação da condutividade elétrica medida em milivoltagem, massa gasta e concentração de AR, com aparelho semelhante ao proposto por Horii e Gonçalves, devidamente adaptado, testou-se modelos matemáticos com caldos de cana-de-açúcar e realizou-se a automação das análises. Utilizou-se o aparelho REDUTEC®, balança digital, bomba peristáltica, câmera de vídeo digital, programas matemáticos e gráficos. Conclui-se que existe uma correlação matemática entre condutividade elétrica (mv), massas gasta e AR, O modelo matemático gerado é eficiente estatisticamente, para solução de baixa concentração de AR (< 0,3%).

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FABIO_BENINCASA_Agronomia_02_07_2012.pdf: 854058 bytes, checksum: 5977b7bda5f28c21b5060e650a4e9387 (MD5) Previous issue date: 2012-05-21 / The monosaccharides (glucose and fructose) present in the sugarcane are reducing sugars because they have free carbonyl group, able to oxidize in the presence of oxidizing agents. The classical analytical methods (Lane-Eynon, Benedict, EDTA complexometric-, the Luff-Schoorl method, Musson-Walker, Somogyi-Nelson) based on the reduction of copper ions in alkaline solutions. Some industries use sucroalcooleiras methodology Lane-Eynon, other apparatus REDUTEC®, and others perform the calculation of RS (reducing sugar). The aim of this study was to understand the relationship between the variation of electric conductivity measurement in millivolts, mass wears and concentration of RS, with equipment similar to that proposed by Horii and Gonçalves, properly adapted, tested mathematical models with broth of sugar cane and held the automation of analyses. We used the apparatus REDUTEC ®, digital scales, peristaltic pump, digital camcorder, graphics and mathematical programs. It is concluded that there is a mathematical correlation between electrical conductivity (mv), RS. The mathematical model is statistically efficient solution of low concentration of RS (<0.3%). / Os monossacarídeos (glicose e frutose) presentes na cana-de-açúcar são açúcares redutores por possuírem grupo carbonílico livres, capazes de se oxidarem na presença de agentes oxidantes. Os métodos analíticos clássicos (Lane-Eynon, Benedict, complexométrica-EDTA, Luff-Schoorl, Musson-Walker, Somogyi-Nelson) baseiam-se na redução de íons cobre em soluções alcalinas. Algumas indústrias sucroalcooleiras utilizam a metodologia de Lane-Eynon, outras o aparelho REDUTEC® e outras realizam o calculo de AR (açúcares redutores). O objetivo do presente estudo foi compreender a relação entre a variação da condutividade elétrica medida em milivoltagem, massa gasta e concentração de AR, com aparelho semelhante ao proposto por Horii e Gonçalves, devidamente adaptado, testou-se modelos matemáticos com caldos de cana-de-açúcar e realizou-se a automação das análises. Utilizou-se o aparelho REDUTEC®, balança digital, bomba peristáltica, câmera de vídeo digital, programas matemáticos e gráficos. Conclui-se que existe uma correlação matemática entre condutividade elétrica (mv), massas gasta e AR, O modelo matemático gerado é eficiente estatisticamente, para solução de baixa concentração de AR (< 0,3%).

Communicating devices are on the rise. Fueled by the introduction of Internet-of-Thing (IoT) and Industry 4.0, more and more devices are capable of information sharing. There is a long history of communicating devices in industrial and building management contexts that previously relied on fieldbuses. One of these legacy fieldbuses is the Modbus protocol, originating in serial communication and now adapted for use with Ethernet. It has significant adoption in the fields of industrial automation systems (IAS) and building management systems (BMS) but carries many limitations. Industrial systems often have a long lifespan and fundamental changes are not introduced quickly. This leads to a need for legacy communication protocols to be able to function alongside the new paradigms for the foreseeable future. In order to facilitate this phase, an attempt to improve system integration in the Modbus context is performed in this thesis. By utilizing standardization and automation principles, additional functionality and definitions are proposed to the Modbus protocol to help improve system integration. By using interviews with system integrators and document reviews of available Modbus description documents three iterative development processes are performed to answer the research questions.  A proposed data model is presented, allowing for a standardized way to represent the contents of a Modbus register. Its attributes are clearly defined with descriptions and constraints. A new function code specification (0x47) is defined and presented in the same form as other function codes are described in the current Modbus specification. It allows for Modbus descriptors to be retrieved directly from the slave device. As a proof-of-concept the function code is developed in an existing Modbus implementation (Modbus4J). A client application is created to allow for fully functional demonstrations for a broader audience. The resulting communication is captured in Wireshark and presented as proof-of-concept.

The process to identify and describe target markets can be challenging for marketers due to the complexity of B2B markets and industrial products. This case-based study aims to bridge the gap between theory and praxis by developing a process to determine target markets for Siemens SIMATIC controllers, which are highly technological products designed for process control and used in industrial applications. The author conducted a literature review to investigate the current understanding of B2B market segmentation and target marketing and collected qualitative data from Siemens. This study defines segmentation variables leveraging segmentation models as a foundation to build and describe customer clusters. Next, target markets for SIMATIC controllers, focused on redundant systems, are selected and mapped. On that basis, the author derives a process for reviewing and defining target markets for the existing controller portfolio and future product launches.