Controle de processos como um serviço: uma abordagem para a indústria 4.0

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Fernandes, Michel de Mattos
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/202180
Resumo: A necessidade de viabilizar e padronizar o acesso às informações do chão de fábrica pelos sistemas de gerenciamento e tomada de decisões têm norteado o desenvolvimento de tecnologias flexíveis e adaptáveis às mudanças da indústria. A Indústria 4.0 (I4.0) surge como a evolução dos sistemas produtivos através da interconexão e integração entre sistemas e equipamentos, promovendo a disponibilização das informações necessárias para as melhores decisões de produção e gerenciamento industrial. Para o desenvolvimento da I4.0, é necessária a aplicação de tecnologias recentes como a Internet das Coisas Industrial (IIoT), os Sistemas de Controle via Redes, a Computação em Nuvem, entre outras. O grande desafio da I4.0 é promover a integração entre essas tecnologias, equipamentos e sistemas alocados em diferentes níveis hierárquicos dos sistemas industriais. Nesse sentido, um paradigma recente tem sido o da automação colaborativa por meio do uso e compartilhamento de serviços para obtenção de uma arquitetura flexível, distribuída e totalmente integrada através de redes de comunicação. Diante desse contexto, este trabalho desenvolveu uma nova abordagem para o controle de processos industriais com foco na I4.0. O objetivo foi o estudo e implementação de controle de processos como um serviço. Essa nova arquitetura de controle orientada a serviços é baseada no uso do framework Moleculer e plataforma Node.js. Os serviços desenvolvidos foram: o serviço Controlador Lógico Programável (CLP), o serviço de Aquisição de Dados (DAQ) e o serviço de Controle PIDPlus, os quais podem ser executados em diferentes plataformas como computadores, sistemas embarcados e em nuvem. Uma descrição do desenvolvimento dos serviços DAQ, Controle PIDPlus e CLP, bem como da composição desses serviços por orquestração para criação de uma aplicação de Controle e Supervisão são apresentados. Para validação experimental, uma malha de controle de um motor de corrente contínua e a automação discreta de uma planta industrial virtual usando os serviços foram implementadas. Resultados relacionados ao desempenho de controle e tempo de resposta da malha de controle demonstram a viabilidade da implementação do controle de processos como um serviço. Os resultados também demonstram que essa nova abordagem de controle de processos e automação fornece modularidade, escalabilidade e interoperabilidade para aplicações de controle com foco na I4.0.