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Escalonamento ótimo baseado na teoria de controle supervisório aplicado a um estaleiro de reparo navalPinha, Denis da Cruz 25 October 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T03:34:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1
282702.pdf: 3991929 bytes, checksum: 771ec652df5aad4f644248a988a82aed (MD5) / A Teoria de Controle Supervisório (TCS) permite a síntese automática de supervisores não bloqueantes que habilitem todas e apenas as sequências que satisfaçam especificações de segurança para um sistema a eventos discretos temporizado. O supervisor ótimo que satisfaz as especificações de recursos, roteiros e prazos para problema do tipo jobshop contém todas as soluções de escalonamento possíveis. No entanto, o crescimento do número de estados dos modelos pode inviabilizar a solução para problemas reais. Nessa pesquisa, uma nova proposta de modelagem dos autômatos temporizados é desenvolvida com o objetivo de reduzir o tamanho dos modelos. Propõe-se também um algoritmo eficiente para síntese de escalonamento baseada na composição incremental dos roteiros de produção e prazos das tarefas e um método de bissecção para minimização do tempo de produção global e também dos tempos de produção de cada tarefa. Este método é aplicado a um estaleiro de reparo naval para o escalonamento das atividades nos cinco recursos principais para execução de dez obras distintas. Também foi desenvolvido um sistema que integra o planejamento da produção com uma ferramenta de síntese automática de supervisores para que o usuário não precise estar familiarizado com a TCS. / The Supervisory Control Theory (SCT) allows automatic synthesis of nonblocking supervisors that ensures safety specifications to a timed discrete event system. The optimal supervisory that ensures the resources specifications, production routers, and due dates to the problem of jobshops provides all the possible solutions of scheduling. However, the size of the state space of the models can make impracticable the solution of such a problem. In this dissertation, a new modeling approach is proposed for the timed automata models in order to expressively reduce the size of the models. Also, it is proposed an efficient algorithm for the optimal schedules based on an incremental synthesis of the production routers and due dates. A method of bisection was developed to minimize of total production time and the lead times of jobs as well. This method is applied to a repair shipyard to schedule its activities in the five main resources and ten orders. From the research was developed a system that integrates the production planning with a tool of automatic synthesis of supervisors in order to make the interface an easier place for those users who are not used to SCT.
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Modelagem e controle da coordenação do tráfego urbano através de formalismos para sistemas a eventos discretos e híbridosGarcia, Tatiana Renata January 2007 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T03:48:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1
244799.pdf: 1319376 bytes, checksum: 93280d7cef7b9c0e200c8409e39a9e97 (MD5) / A coordenação semafórica é um problema importante para o funcionamento dos sistemas de tráfego urbano. Nesta tese, examina-se o uso de métodos de modelagem e controle de sistemas a eventos discretos (SED) e sistemas híbridos (SH) para resolver este problema. Primeiramente o problema de coordenação é modelado utilizando autômatos híbridos. O objetivo é a análise do comportamento do sistema através de resultados de simulação e verificação formal de propriedades. Em um segundo momento, os sistemas de tráfego são modelados como sistemas puramente discretos. A álgebra max-plus é utilizada para modelar e controlar vias arteriais. Através da abordagem discreta é possível além de analisar o comportamento do sistema realizar síntese de controle. A síntese é realizada utilizando os conceitos de (A,B)-invariância, e os resultados obtidos são aplicados em um modelo de tráfego para simulação. Os resultados obtidos através da abordagem híbrida e da abordagem discreta demonstram que é possível utilizar os métodos propostos para SEDs e SHs para resolver o problema de coordenação semafórica. Os métodos obtidos podem vir a compor ferramentas para a análise e tomada de decisão para apoiar engenheiros de tráfego
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Uma abordagem baseada na teoria de controle supervisório para controle de redes de regulação gênicaBaldissera, Fabio Luis January 2014 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:13:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1
329768.pdf: 6742978 bytes, checksum: 355846409af3fc8e4dc3075f15d55dec (MD5)
Previous issue date: 2014 / Nesta Tese, trataremos do problema de controle realimentado de sistemas biológicos celulares, mais especificamente, do controle das chamadas redes de regulação gênica, segundo uma abordagem fundamentada na Teoria de Controle Supervisório (TCS).A capacidade de reprogramar o comportamento das redes de regulação gênica, elementos determinantes da dinâmica celular, encontra aplicações em áreas como produção otimizada de biocombustíveis, tratamento de doenças como o câncer e síntese de tecidos e órgãos humanos in vitro. Basicamente, duas abordagens podem ser adotadas para controlar redes biológicas intracelulares. Uma delas baseia-se no emprego de dispositivos técnicos externos à célula, como equipamentos de microscopia, computadores e sistemas de microfluídica. A segunda estratégia prefere fazer uso exclusivo de moléculas sintéticas que, inseridas no meio intracelular, desempenham as funções de sensores, controladores e atuadores. Utilizaremos a última das abordagens mencionadas e mostraremos como ideias advindas da TCS podem ser empregadas para definir os critérios de projeto de tais moléculas sintéticas controladoras, capazes de alterar a dinâmica de redes de regulação gênica de maneira pré-determinada. Para tanto, partiremos de um modelo em autômato finito da rede a ser controlada, adicionando a esse autômato os eventos e estados decorrentes das possíveis ações de moléculas sintéticas. Sobre esse novo modelo, resolveremos uma tarefa de controle conhecida na literatura como atração de estados, em que o sistema deve ser levado de um estado inicial a um conjunto de estados-alvo, mantendo-se ali indefinidamente. O supervisor resultante da resolução do problema será convertido, então, em critérios de projeto de moléculas sintéticas. A Tese traz contribuições à TCS e propõe uma formalização inédita para o problema de controle de redes de regulação gênica por moléculas sintéticas. No campo da TCS, estendemos a resolução do problema de atração de estados para o caso em que os eventos da planta, além de serem particionados em controláveis ou não controláveis, são também divididos em forçáveis ou não forçáveis e, por fim, preemptáveis ou não preemptáveis. Esse rico particionamento, como detalhado na Tese, decorre de hipóteses bem fundamentadas biologicamente acerca da dinâmica dos processos de expressão gênica e da forma de intervenção no comportamento celular por nós adotada. Ainda no âmbito do Controle Supervisório, mostramos como conceitos provenientes da teoria de Controle Hierárquico - como abstração por agregação de estados e consistência hierárquica - naturalmente aparecem na resolução do problema de controle de redes de regulação gênica por moléculas sintéticas. A Tese mostra, também, como projetar controladores que induzem o menor consumo de energia celular possível e que sejam realizados por moléculas sintéticas de fácil construção. Por sua vez, a formalização do problema de controle de redes gênicas por moléculas sintéticas como um problema da Teoria de Controle é nova na literatura, haja vista que os estudos correlatos até então divulgados não adotam métodos da Teoria de Controle para sua resolução, o que dificulta a extensão dessas abordagens para alterar o comportamento de redes de regulação com dinâmicas mais complexas.<br> / Abstract: In this thesis, we tackle the issue of feedback control of intracellular biological networks, namely, the control of gene regulatory networks within a perspective founded on Supervisory Control Theory (SCT).The ability to reprogram the behavior of gene networks, major players in cell dynamics, might be employed, for instance, to optimize the production of biofuels, to treat and cure diseases, such as cancer, and to synthesize human tissues and organs in vitro. Two approaches can be adopted to control the dynamics of intracellular networks. The first one employs external technical hardware to close the loop, e.g. microscopy equipment, microfluidics devices and computers. The second, on the other hand, makes use only of synthetic biomolecules that, when inserted in the cell, perform the major tasks of a control system: sensing, control and actuation. We adopt the second of the mentioned strategies and show how ideas from SCT can be employed to define design criteria of synthetic biomolecules that are able to alter cell dynamics, so to achieve a set of specifications. In order to do so, we start with a finite state machine model of the native gene network to be controlled and update this model with the new states (and events) that can be achieved (generated) by programmable synthetic biomolecules. This enlarged model is used to solve a control task known as state attraction, which can be stated as follows: find a supervisor that brings the system from an initial state to a set of target states, keeping it there indefinitely. This supervisor is then translated into design criteria of synthetic biomolecules. Our thesis brings theoretical contributions to SCT and proposes a novel approach to formalize the control of gene networks by means of synthetic biomolecules. In the field of SCT, we extend the solution of the state attraction problem for the case where plant events, besides being partitioned into controllable and uncontrollable ones, are also divided into forcible and non forcible, preemptable and non preemptable. This rich partition, as shown throughout the thesis, is a result of concrete biological assumptions regarding the dynamics of native and synthetic genes. Still concerning the field of SCT, we show how concepts from Hierarchical Control Theory - e.g. abstraction by state aggregation and hierarchical consistency - naturally appear in the process of finding a solution for the posed control problem. The thesis shows also how to design controllers that minimize the energy consumption and that are implemented by synthetic biomolecules that are more easily constructed. The formalization we propose for the control of gene networks with synthetic genes as a control problem is new in the literature, given that the results concerning the intervention in the dynamics of biological networks by means of synthetic molecules do not adopt procedures from Control Theory to solve the problem, thus making it harder to extend such approaches to networks with a more complex dynamics.
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Uma abordagem local para o controle supervisório modular de sistemas a eventos discretos temporizadosSchafaschek, Germano 18 March 2015 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:59:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1
332304.pdf: 891756 bytes, checksum: 2a22c627634d49db4b7eeadea8af3c87 (MD5) / Nesta dissertação, propomos uma abordagem para a síntese local de supervisores modulares no contexto de sistemas a eventos discretos temporizados. O objetivo é reduzir o custo computacional na aplicação da teoria de controle supervisório a essa classe de sistemas, haja vista a dificuldade imposta pela explosão no número de estados dos modelos em sistemas de grande porte. Em grande parte dos problemas complexos envolvendo sistemas temporizados, a planta a ser controlada é composta de subsistemas que operam de maneira assíncrona a menos do compartilhamento de um relógio global. Ademais, o comportamento desejado é normalmente colocado na forma de especificações de controle elementares, cada uma das quais visa sincronizar e restringir o comportamento de apenas alguns dos subsistemas da planta. A ideia da metodologia de controle aqui apresentada é explorar tanto a modularidade das especificações quanto a do próprio sistema. Nossos supervisores são calculados com base em modelos locais, construídos pela agregação dos subsistemas que são afetados por cada especificação. Isso leva a módulos de controle nos quais a ação dos supervisores é relativamente simples, baseada apenas em informações locais, o que facilita sua compreensão, implementação e modificação. Apresentamos condições necessárias e suficientes sob as quais a ação conjunta dos supervisores locais leva o sistema a um comportamento global não bloqueante e que cumpre as especificações de forma ótima (minimamente restritiva). Mostramos, ainda, que a abordagem proposta reduz o custo computacional quando comparada a outras existentes. Por fim, um exemplo de interesse prático e com rígidas restrições temporais é resolvido, ilustrando a aplicabilidade da metodologia proposta.<br> / Abstract : In this thesis, an approach is proposed for the local synthesis of modular supervisors in the context of timed discrete-event systems. The objective is to reduce computational costs for the application of timed supervisory control, in face of the hindrances imposed by state explosion in the models of large scale systems. In a wide variety of complex problems involving timing issues, the plant to be controlled is composed of subsystems that work asynchronously except for the sharing of a global clock. Moreover, the desired behavior for the plant is usually represented by a number of elementary control specifications, each of which attempts to restrict and synchronize the behavior of only some of the system's components. The idea of our control methodology is to explore the modularity of both the specifications and the system itself. Our supervisors are designed over local models, which are obtained by aggregating the subsystems affected by each specification. This results in control modules with relatively simple supervisory actions, based only on local information, which makes the supervisors easier to comprehend, implement, and modify. We present necessary and suficient conditions under which the concurrent action of the local supervisors
leads the system to a nonblocking global behavior that complies with the specifications in an optimal (minimally restrictive) way. We also show that the proposed strategy reduces computational efforts in comparison with existing ones. Finally, a practical problem with critical time restrictions is solved to exemplify an application of the proposed control methodology.
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Explorando o uso de distinguidores e de autômatos finitos estendidos na teoria do controle supervisório de sistemas a eventos discretosTeixeira, Marcelo January 2013 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:15:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1
323921.pdf: 1020920 bytes, checksum: 195abb89ab3843589701c3ceadefce33 (MD5)
Previous issue date: 2013 / Esta tese de doutorado investiga dois aspectos relevantes na Teoria do Controle Supervisório (TCS) de Sistemas a Eventos Discretos (SEDs): (i) o grau de dificuldade enfrentado ao modelar especificações para serem cumpridas pelo sistema sob controle; (ii) a complexidade computacional do procedimento de síntese de uma solução para o Problema do Controle Supervisório (PCS). Para tratar desses aspectos, são propostas duas diferentes abordagens: o uso de Distinguidores e o uso de Autômatos Finitos Estendidos (AFEs). A abordagem com distinguidores consiste em refinar o conjunto original de eventos do modelo de um SED, em um novo conjunto. Cada refinamento é apropriadamente escolhido para identificar uma instância particular em que o evento original ocorre no sistema. Então, um mapa chamado Distinguidor é proposto para estabelecer a relação entre as cadeias dos alfabetos original e refinado. Fazendo-se uso de eventos refinados, pode-se simplificar a modelagem de especificações de controle cuja representação seria bastante complexa no alfabeto original. Além disso, é mostrado que resolver o PCS usando distinguidores leva diretamente à solução ótima de controle, porém, sem vantagens computacionais na síntese em relação ao método não-refinado. Nesse sentido, é também mostrado como construir aproximações para o modelo refinado de um SED. Ao serem usadas na síntese de supervisores, as aproximações permitem reduzir o custo computacional do procedimento, ao mesmo tempo em que permitem preservar a controlabilidade, a máxima permissividade e o não-bloqueio da solução de controle. A segunda proposta a ser apresentada consiste em modelar um SED através de AFEs. Os AFEs são estruturas de estados cujas transições são estendidas com fórmulas que atualizam variáveis de tal modo que seus valores passam a fazer parte dos estados. Assim, fazendo-se uso de valores de variáveis, pode-se facilmente expressar a semântica de uma especificação através de condições lógicas, implementadas sobre o modelo de um SED. Mostra-se que o uso de AFEs leva diretamente à solução ótima para o PCS a qual, no entanto, é obtida sem vantagens computacionais, em relação ao método convencional. Isso ocorre, porque os valores das variáveis, ainda que implícitos no modelo do sistema, precisam ser considerados na síntese, o que elimina possíveis ganhos trazidos pela simplificação da modelagem. Nesse sentido, propõe-se um método para abstrair certas variáveis no AFE que modela um SED. Ao serem usadas na síntese, tais abstrações reduzem o custo computacional do procedimento, ao mesmo tempo em que permitem preservar a controlabilidade, a máxima permissividade e o não-bloqueio da solução de controle. Um algoritmo para obter supervisores, a partir de AFEs, também é apresentado e ilustrado por meio de um exemplo. Sempre que possível, as duas abordagens propostas são comparadas e ilustradas por exemplos. Em particular, o exemplo de um sistema de manufatura é adotado ao longo da tese para permitir a análise dos diferentes métodos de síntese. Como contribuição final, propõe-se associar o uso de distinguidores a um método descentralizado de síntese, em particular ao Controle Modular Local (CML). Inicialmente, mostra-se que o uso direto de distinguidores, em geral, complexifica a resolução do CML. Essa inconveniência é mitigada pela síntese combinada, um método por meio do qual supervisores locais são obtidos usando distinguidores apenas quando apropriado. Esse método leva a um comportamento global controlado que é equivalente ao CML original, porém, que também é processado com equivalente custo computacional. Nesse sentido, mostra-se ainda como combinar vantagens do CML, de distinguidores e de aproximações. O mesmo exemplo do sistema de manufatura ilustra essa contribuição final.<br>
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Contribuições ao projeto conceitual de sistemas de manipulação e montagem automatizadosSantos, Eduardo Alves Portela January 2003 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T06:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1
197865.pdf: 1945179 bytes, checksum: 57d797522fd4854fdc8d15ab490fa15c (MD5) / A presente pesquisa contribui para o projeto conceitual de sistemas de manipulação e montagem automatizados. A abordagem desenvolvida baseia-se na execução simultânea dos projetos da parte física e de controle de forma a obter uma abordagem integrada conferindo economia de tempo e recursos. Objetiva-se com esta abordagem diminuir o ciclo de desenvolvimento de projeto dos sistemas tratados e ao mesmo tempo aumentar a confiabilidade destes, acarretando uma diminuição do esforço de implementação, integração, testes e manutenção. Nesse sentido, ferramentas formais de análise e síntese são utilizadas no processo de projeto, atendendo à nova proposta do presente trabalho. A etapa de descrição funcional, pertencente ao projeto conceitual, é analisada através de diversos modelos encontrados na literatura, resultando na identificação do poder de representação e das limitações de uso. Um modelo de descrição funcional analisado, a rede Canal Agência, é selecionado em função de sua adequação aos objetivos do presente trabalho. Tal modelo possibilita um tratamento coerente da descrição funcional com o modelo comportamental empregado. Este modelo, oriundo da área de sistemas a eventos discretos, baseado em autômatos e linguagens controláveis, é usado para propiciar um processo automático de síntese de supervisores, ao invés dos usuais procedimentos manuais ou heurísticos. Além desta vantagem, o procedimento de síntese de controladores tem a grande conveniência de ser baseado no modelo da dinâmica do sistema em malha aberta e na especificação do comportamento desejado. Esta abordagem insere a perspectiva comportamental do sistema. Seguindo os fundamentos do presente trabalho consegue-se estabelecer uma metodologia adequada para sistemas de manipulação e montagem automatizados, inserindo conceitos e necessidades próprias.
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Implementação de algoritmos para o controle supervisório modular de sistemas condição/eventoRodrigues, Daniel Lopes January 2004 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T01:32:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1
207801.pdf: 451649 bytes, checksum: 68552b22d252f7e4d6735e5ef998d27d (MD5) / O presente trabalho visa o desenvolvimento e implementação de algoritmos envolvidos na síntese de supervisores modulares para sistemas modelados através do paradigma de sistemas condição/evento (C/E). Os sistemas condição/evento consistem em uma classe de sistemas a eventos discretos em tempo contínuo, que permitem a modelagem e a análise de sistemas de tempo contínuo como a interconexão de subsistemas com sinais de entrada e saída discretos. Nesta abordagem, pode-se modelar o sistema de modo que os eventos sejam associados a saídas da planta (por exemplo, sinais de sensores) e os comandos gerados pelo agente de controle sejam associados a entradas da planta (condições), o que permite obter modelos cujos sinais de entrada e saída sejam mais próximos aos reais. Além disto, ela se adapta perfeitamente tanto à modelagem de sistemas a eventos discretos (SEDs) quanto à modelagem de sistemas híbridos (SHs) e possibilita que a modelagem destes sistemas seja feita através de diagramas de blocos e de fluxos de sinais, tal como ocorre normalmente na teoria de sistemas. O problema de controle supervisório modular é formulado através do paradigma de modelagem de sistemas C/E, e é resolvido através da teoria de controle supervisório de SEDs. Baseado no contexto da metodologia proposta, algoritmos foram desenvolvidos e implementados, formando uma ferramenta computacional que reúne as funções necessárias para a síntese de supervisores para sistemas modelados através deste paradigma. Um exemplo prático é utilizado para ilustrar a utilização da ferramenta para a resolução de um problema de controle supervisório modular.
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Metamodelo para a modelagem e simulação de sistemas a eventos discretos, baseado em redes de Petri e realidade virtual: uma aplicação em sistema de manufatura / Metamodel for modeling and discrete-event system simulation based in Petri net and virtual reality: a manufacture system applicationPalma, Jandira Guenka 14 December 2001 (has links)
Uma vez que uma aplicação ou projeto tenha sido identificado como sujeito ao uso da simulação, decisões devem ser tomadas acerca de como conduzir os estudos. Embora não haja regras definitivas, alguns passos são geralmente recomendados, tais como: planejamento do estudo, definição do sistema, construção do modelo, execução dos experimentos, análise dos resultados e relatório final. E, a construção do modelo é uma das etapas mais demoradas e complexas. Na execução dos experimentos, e na análise dos resultados a Realidade Virtual (RV) é uma interface que pode fornecer um suporte importante para a tomada de decisões, pois a RV auxilia na criação de mundos virtuais semelhantes ao mundo real, que ajudam na compreensão do funcionamento dos sistemas. Este trabalho propõe um metamodelo para o desenvolvimento de sistemas de simulação de eventos discretos com interface de RV aplicados a ambientes ou estações de trabalho de manufatura. A proposta do metamodelo é composto por quatro módulos: i) de edição e validação de modelos, ii) de criação, edição e execução de ambientes virtuais, iii) de conexão para efetuar o elo entre os dois primeiros módulos e, iv) de controle para gerenciar a comunicação e controlar a simulação. Como resultado tem-se a simulação centralizada baseada no modelo descrito em Rede de Petris (RP) com interface de RV distribuída. O sistema computacional gerado pelo metamodelo auxiliará no aprendizado e compreensão do problema simulado, e ainda permitirá ao usuário o envolvimento através da iteração. / The VR aids in the creation of virtual worlds similar to the real world, helping in understanding how a system works. This research work is concerned with the development of a discrete-event system simulation based on Petri Nets, with Virtual Reality interface for manufacturing environment or workstations. The system is composed of four modules, the first is model editing and validation, the second module is a modeling tool for virtual objects and/or a library of virtual elements, the third module makes the link between the two previous modules, and finally, the fourth is a simulation and control module. The centralized simulation is based on models described by Petri Nets with distributed RV interface resulting in a flexible and consistent system. The system will help users in learning and understanding the simulation problem, and it will also allow the user\'s integration with the environment through the interaction, and through distributed interface.
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Controle supervisório modular local de sistemas de veículos auto-guiadosSilva, Yuri Garcia 24 October 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-24T22:34:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1
282116.pdf: 1408618 bytes, checksum: 4372b7147b1b464d2db3250f00d05d2f (MD5) / Este trabalho apresenta a aplicação da abordagem modular local da teoria de controle supervisório no controle de um sistema de veículos auto-guiados. Nesta abordagem busca-se alcançar um conjunto de supervisores não bloqueantes e minimamente restritivos que proíbem a ocorrência das seqüências de eventos indesejáveis no sistema. São discutidos os processos de síntese e implementação dos supervisores, os quais envolvem soluções que visam gerenciar o tráfego dos veículos, gerenciar a bateria dos veículos e coordenar a interação entre os pontos de transferências de materiais e os veículos. A solução de controle apresentada é feita para uma bancada experimental de um sistema com dois AGVs e duas estações de transferência de materiais, embora a solução possa ser generalizada para sistemas de maior porte. A etapa de implementação dos supervisores também é abrangida. O controle é implementado através de uma estrutura hierárquica de três níveis que objetiva manter as características propostas pela teoria de controle supervisório. Para avaliar a correção do controlador, foi desenvolvido um ambiente gráfico de emulação que permite prever as respostas das ações de controle dos supervisores através de animações gráficas. Constatou-se pela emulação que a abordagem aplicada realiza o controle do sistema sem a ocorrência de bloqueios e mantém a flexibilidade operacional.
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Integração de sistemas SCADA com a implementação de controle supervisório em CLP para sistemas de manufaturaConstain, Nicole Beatriz Portilla January 2011 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T00:36:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1
296291.pdf: 2878556 bytes, checksum: 02d2b81d2452e12e0a3bac4246d5df12 (MD5) / Os sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) são sistemas que utilizam tecnologias de computação e comunicação para automatizar a monitoração e o controle de processos industriais, efetuando coleta de dados, os quais são apresentados de modo amigável para o operador, através de interfaces homem-máquina (IHM). Dentre esses processos encontram-se os sistemas de manufatura, cuja dinâmica, sob a ótica do problema de coordenação, os enquadra na classe de Sistemas a Eventos Discretos (SED). A Teoria de Controle Supervisório (TCS) baseia-se em modelos de autômatos e linguagens para síntese de supervisores ótimos para SED que podem ser traduzidos em código estruturado para controladores lógicos programáveis (CLP). Este trabalho apresenta uma proposta de metodologia para o desenvolvimento integrado de sistemas SCADA com a programação de controle supervisório em CLP para sistemas de manufatura. A metodologia proposta está constituída de 8 fases: projeto informacional; síntese de controle supervisório seguindo a abordagem modular local da TCS; emulação da atuação dos supervisores na planta; implementação estruturada do controle supervisório em CLP; implementação de funcionalidades básicas do sistema SCADA; avaliação de funcionamento do sistema real; implementação de funcionalidades gerais do sistema SCADA e, por último, validação do sistema integrado. Esta metodologia é aplicada ao controle e supervisão de uma célula flexível de manufatura do LAI-UFSC. Os resultados obtidos demonstram sistematização, flexibilidade e eficiência na realização do projeto de controle e supervisão do sistema, além de permitir estruturação e validação do programa do CLP e do sistema SCADA. / SCADA systems (Supervisory Control and Data Acquisition) are systems using computing and communication technologies to automate the monitoring and control of industrial processes, making data collection, which are presented in a friendly form for the operator, through Human Machine Interface (HMI). Among these processes are the manufacturing systems, whose dynamics, from the perspective of the coordination problem, include them in the class of discrete event systems (DES). The Supervisory Control Theory (SCT) is based on models of automata and languages for optimal synthesis of supervisors for DES, which can be translated into structured code for programmable logic controllers (PLC). This work presents a proposal of methodology for integrated development of SCADA systems with the programming of supervisory control in PLC for manufacturing systems. The proposed methodology is comprised of eight phases: informational design; synthesis of supervisory control, following the local modular approach of TCS; emulation of the performance of supervisors in the plant; structured implementation of supervisory control in the PLC; implementation of basic functionality of SCADA system, evaluation of operation of the real system; implementation of the overall functionality of the SCADA system and, finally, validation of the integrated system. This methodology is applied to the control and supervision of a flexible manufacturing cell of the LAI-UFSC. The results demonstrate systematic, flexibility and efficiency in carrying out the project control and supervision system, and allows structuring and validation of the program PLC and SCADA system.
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