Os sistemas de automação se tornam cada vez mais abrangentes e complexos, criando a necessidade de uma estruturação básica durante o seu desenvolvimento de forma a permitir melhor visualização, organização e entendimento destes sistemas. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma metodologia para análise, implementação e verificação da sincronização das bases de tempo dos equipamentos organizados conforme a estruturação hierárquica CIM (Computer Integrated Manufacturing). Esta metodologia é uma ferramenta útil para o desenvolvimento de sistemas de automação integrados e sincronizados. Inicialmente são apresentadas e analisadas as funções, especificações e utilidade da estruturação hierárquica dos sistemas de automação industrial. Os principais componentes de um sistema moderno de automação são apresentados e para cada um dos equipamentos principais é definido o nível a qual este pertence na pirâmide da automação baseada no modelo CIM. Na etapa seguinte é realizado o levantamento e a análise da necessidade de sincronização dos diversos sistemas automatizados e proposta uma metodologia que auxilie na análise e implementação da sincronização das bases de tempos nestes sistemas de automação integrados. No final do trabalho, esta metodologia é aplicada num caso prático para a comprovação da sua validade. / The automation systems are becoming more and more wide-ranging and complex creating the necessity of using some kind of structuring for their development in order to allow better visualization, organization and understanding of these systems. This research proposes the development of a method for analysis, implementation and check of synchronization of the equipments timebases in a hierarchical structuring of CIM (Computer Integrated Manufacturing). This procedure is useful for development of integrated and syncronized automation systems. Initially are presented and analysed the functions, specifications and uses of hierarchical structuring in industrial automation systems. The main components of a modern automation system are presented and for each equipment is defined the level that it belongs in the automation?s piramid based on CIM model. In the next stage are surveyed and analysed the needs of synchronization of automated systems and proposed a helpful method for analysis and implementation of timebases` synchronization in integrated automation systems. At the end of this research, this method is applied in a practical case for its validation.

Este trabalho de pesquisa apresenta a fundamentação teórica da simulação de sistemas, a motivação e os objetivos para o estudo e o desenvolvimento de técnicas para efetuar a simulação em tempo real. Este trabalho apresenta o desenvolvimento da Arquitetura de Software da ferramenta de Engenharia denominada FASTR (Ferramenta de engenharia para Aplicação de Simulação em Tempo Real), que possui o objetivo de alimentar o sistema de simulação com dados da planta industrial em tempo real. Este trabalho também apresenta a arquitetura de Hardware empregada para testar e validar a FASTR. Os testes, resultados e análises obtidos com a FASTR são apresentados neste trabalho para comprovar e convalidar a aplicabilidade da mesma como ferramenta de engenharia para análise de projetos e de análise de desempenhos de plantas industriais automatizadas. / This research work presents the theoretical basis of systems simulation, the motivation and the objectives of study and development of techniques to execute real time simulation. This research work presents the development of Software Arquitecture of the engineering tool named FASTR (engineering tool for application of real time simulation in automated industrial plants), that has the objective of feeding the simulation system with data of the industrial plant in real time. This work also presents the used Hardware Architecture to test and to validate the FASTR. The tests, results and analyses obtained with the FASTR are presented in this work to prove and to validate the applicability of the same one as an engineering tool for analysis of projects and analysis of performances of automated industrial plants.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5364_1.pdf: 2194921 bytes, checksum: 693a6055584ba787f0bf30e3f1f3bb15 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com a globalização e a competitividade em todos os níveis do setor industrial, a conservação de energia se tornou um fator importante na indústria moderna. O consumo de energia elétrica do setor industrial representa 47% do consumo total do país. A força motriz representa a maior parte deste consumo, chegando a ser superior a 80% nos setores têxtil, de papel e celulose. Este trabalho descreve a aplicação da modelagem, controle e inteligência artificial para melhorar a eficiência energética em sistemas industriais. O trabalho apresenta um sistema de controle baseado em inteligência artificial aplicado a sistemas de bombeamento com objetivo de aumentar a eficiência energética. Neste trabalho são apresentadas as condições de contorno de aplicação de redes neurais em algoritmos de controle com objetivo de reduzir o consumo de energia elétrica. A implementação aplicada em sistemas de bombeamento é apresentada com os dados experimentais obtidos no Laboratório de Sistemas Motrizes da Universidade Federal de Pernambuco. Comparações quanto ao consumo de energia são realizadas usando as estratégias de controle convencionais e a proposta neste trabalho

Os sistemas de automação se tornam cada vez mais abrangentes e complexos, criando a necessidade de uma estruturação básica durante o seu desenvolvimento de forma a permitir melhor visualização, organização e entendimento destes sistemas. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma metodologia para análise, implementação e verificação da sincronização das bases de tempo dos equipamentos organizados conforme a estruturação hierárquica CIM (Computer Integrated Manufacturing). Esta metodologia é uma ferramenta útil para o desenvolvimento de sistemas de automação integrados e sincronizados. Inicialmente são apresentadas e analisadas as funções, especificações e utilidade da estruturação hierárquica dos sistemas de automação industrial. Os principais componentes de um sistema moderno de automação são apresentados e para cada um dos equipamentos principais é definido o nível a qual este pertence na pirâmide da automação baseada no modelo CIM. Na etapa seguinte é realizado o levantamento e a análise da necessidade de sincronização dos diversos sistemas automatizados e proposta uma metodologia que auxilie na análise e implementação da sincronização das bases de tempos nestes sistemas de automação integrados. No final do trabalho, esta metodologia é aplicada num caso prático para a comprovação da sua validade. / The automation systems are becoming more and more wide-ranging and complex creating the necessity of using some kind of structuring for their development in order to allow better visualization, organization and understanding of these systems. This research proposes the development of a method for analysis, implementation and check of synchronization of the equipments timebases in a hierarchical structuring of CIM (Computer Integrated Manufacturing). This procedure is useful for development of integrated and syncronized automation systems. Initially are presented and analysed the functions, specifications and uses of hierarchical structuring in industrial automation systems. The main components of a modern automation system are presented and for each equipment is defined the level that it belongs in the automation?s piramid based on CIM model. In the next stage are surveyed and analysed the needs of synchronization of automated systems and proposed a helpful method for analysis and implementation of timebases` synchronization in integrated automation systems. At the end of this research, this method is applied in a practical case for its validation.

Este trabalho de pesquisa apresenta a fundamentação teórica da simulação de sistemas, a motivação e os objetivos para o estudo e o desenvolvimento de técnicas para efetuar a simulação em tempo real. Este trabalho apresenta o desenvolvimento da Arquitetura de Software da ferramenta de Engenharia denominada FASTR (Ferramenta de engenharia para Aplicação de Simulação em Tempo Real), que possui o objetivo de alimentar o sistema de simulação com dados da planta industrial em tempo real. Este trabalho também apresenta a arquitetura de Hardware empregada para testar e validar a FASTR. Os testes, resultados e análises obtidos com a FASTR são apresentados neste trabalho para comprovar e convalidar a aplicabilidade da mesma como ferramenta de engenharia para análise de projetos e de análise de desempenhos de plantas industriais automatizadas. / This research work presents the theoretical basis of systems simulation, the motivation and the objectives of study and development of techniques to execute real time simulation. This research work presents the development of Software Arquitecture of the engineering tool named FASTR (engineering tool for application of real time simulation in automated industrial plants), that has the objective of feeding the simulation system with data of the industrial plant in real time. This work also presents the used Hardware Architecture to test and to validate the FASTR. The tests, results and analyses obtained with the FASTR are presented in this work to prove and to validate the applicability of the same one as an engineering tool for analysis of projects and analysis of performances of automated industrial plants.

Esta dissertação descreve uma arquitetura de suporte para a criação de sistemas de automação baseados em objetos distribuídos e no barramento CAN. Consiste basicamente da utilização de orientação a objetos para modelagem dos sistemas bem como sua implementação na forma de objetos autônomos. Os objetos são então distribuídos em uma rede de placas microcontroladas, as quais são utilizadas para o controle da planta, e PC's, os quais são utilizados para supervisão e monitoração. O suporte em tempo de execução para os objetos é dado por um sistema operacional que permite a sua implementação na forma de processos concorrentes, o qual, no caso das placas microcontroladas, é um sistema operacional do tipo embarcado. A comunica ção entre os objetos é realizada através de um protocolo publisher/subscriber desenvolvido para o barramento CAN que é suportado por uma biblioteca e elementos de comunicação especí cos. Este trabalho tem como objetivo apresentar alternativas aos sistemas de automação existentes atualmente, os quais baseiamse geralmente em dispositivos mestre/escravo e em comunicações do tipo ponto a ponto. Dessa forma, a arquitetura desenvolvida, apropriada para sistemas embarcados, visa facilitar a criação e dar suporte para sistemas de automação baseados em objetos distribuídos.

A caracterização de desempenho e uma atividade fundamental na area de controle industrial. Por se tratar, na maior parte das vezes, de aplicações de tempo real, a caracterização de desempenho torna-se ainda mais necessária e importante. Entretanto, atualmente não há nenhuma metodologia estabelecida para realizar esta caracterização. Não há nem mesmo um conjunto de parâmetros que devem ser avaliados em um equipamento de controle utilizado em processos industriais. Para tentar suprir esta carência, este trabalho apresenta uma proposta de métricas e workloads para serem utilizados na avaliação de desempenho de sistemas de controle baseados em CLPs e CPUs Industriais. O processo de avaliação de desempenho e discutido em todas as etapas, desde o estudo da aplicação at e a execução dos passos de caracterização de desempenho. Para ilustrar a aplicação das métricas, técnicas e procedimentos propostos, são avaliadas três CPUs Industriais, e os resultados s~ao apresentados ao nal do trabalho. Espera-se assim estar contribuindo para o estabelecimento de uma metodologia padronizada para avaliação de desempenho de equipamentos de controle industrial.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T01:24:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T16:08:36Z : No. of bitstreams: 1 80422.pdf: 2381714 bytes, checksum: d9c4d4b49be357917fc68685c2d0729c (MD5) / Através do projeto e da construção de uma mesa de duas coordenadas ortogonais XY, acionada por motores de passo e comandada por microcomputador dedicado, realizou-se um sistema posicionador de baixo custo com comando numérico (CNC), utilizando um alto índice de nacionalização dos componentes mecânicos envolvidos e obtendo uma mínima complexidade no sistema de comando, pois dispensa realimentação de velocidade e posição. Não há duvida, por outro lado, de que os elevados custos e complexidade dos CNCs disponíveis no mercado, constituem hoje, as maiores restrições às aplicações nos sistemas posicionadores de menor precisão, apesar de sua reconhecida necessidade de automatização. O sistema aqui desenvolvido e implantado, cria, por isso, uma solução nacional para mesas de coordenadas XY, de pequeno porte, que podem ser utilizadas, entre outras aplicações, por exemplo, na automatização de máquinas de bordar industriais e em furadeiras de circuitos impressos. Ensaios estáveis e dinâmicos realizados no conjunto, mostram que é viável a utilização deste equipamento em situações que não exijam elevada precisão e alta resolução.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T02:22:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T16:11:36Z : No. of bitstreams: 1 88958.pdf: 2206569 bytes, checksum: df071f50f847bfc83da76246ee3e71b8 (MD5) / Inicialmente é feito uma revisão dos fundamentos do comportamento dinâmico do comando e do controle de sistemas físicos. Apresenta-se o comando numérico como um sistema que tem sob seu controle um ou mais posicionadores, apresentados como células básicas de todos os sistemas. A seguir são abordados os componentes mecânicos de posicionadores, classificados em grupos funcionais. São estudados os parâmetros que influenciam o comportamento dinâmico do posicionador, e estabelecidas recomendações orientativas a seleção e/ou projeto de componentes mecânicos com vistas ao comportamento dinâmico ótimo. Também são abordados os acionamentos eletromecânicos para posicionadores, com enfoque em seu comportamento dinâmico. São apresentadosos principais erros de trajetória que podem surgir em posicionadores que tem origem no sistema de controle. São apresentadas formas de minimizá-los ou eliminá-los. Por fim são apresentadas propostas de medição que podem ser realizadas em posicionadores, com vistas a determinação experimental de seus parâmetros e de seu comportamento dinâmico. Através destes ensaios pode-se proceder a otimização do comportamento dinâmico de posicionadores.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T02:30:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T16:23:13Z : No. of bitstreams: 1 81854.pdf: 3546639 bytes, checksum: 3d39d80e7c38aef3b4410a953c844575 (MD5) / A presente dissertação apresenta o SP1, um Sistema de Produção que manipula regras com variáveis quantificadas. O SP1 incorpora uma linguagem para representação do conhecimento, um interpretador e um ambiente para execução. A linguagem SP1 utiliza uma notação predicativa e se caracteriza por sua legibilidade e extensibilidade. Para remediar a ineficácia da operação de filtragem, crítica em um sistema de produção, o interpretador do SP1 incorpora um novo algoritmo baseado na compilação das regras, que procura reduzir ao máximo os teste a efetuar para a instanciação das regras pela construção de uma rede otimizada. Vários tipos de redundâncias estruturais são assim evitadas. Esta rede é utilizada para propagar as modificações produzidas nos dados e atualizar as instâncias sobre as regras. O ambiente de execução inclui as funções necessidades para a execução, monitoração e depuração.