Projecto dum laboratório remoto para automação de processos industriais

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Nos dias de hoje, com a evolução das tecnologias de informação e consequente modernização da automação industrial, e com uma perspetiva de acompanhar essa tendência por parte do ensino da engenharia, houve a necessidade de implementar um laboratório remoto na Área Departamental de Engenharia Mecânica (ADEM) do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL), nomeadamente para o ensino da Automação Industrial. O tema do laboratório remoto surge da necessidade de melhorar e reciclar as atuais condições tecnológicas do Laboratório de Automação Industrial da ADEM/ISEL e com a oferta do autómato programável S7-1200 pela empresa SIEMENS, com capacidade de comunicação PROFINET, foi possível concretizá-lo. O objetivo deste trabalho foi então desenvolver e implementar um laboratório remoto, que fosse simples e eficaz, para o ensino prático à distância de matérias lecionadas no âmbito da unidade curricular “Automação de Processos Industriais”, nomeadamente os ciclos electropneumáticos. Simples do ponto de vista do utilizador, que permitisse aceder a todas as suas funcionalidades através de web browser sem ter que instalar qualquer outro programa. Eficaz enquanto laboratório remoto, ou seja, ter todas as funcionalidades que o aluno dispõe no laboratório físico. Com este objetivo em mente, foi feito um levantamento do material existente no laboratório em causa, para perceber o que era possível fazer com o mínimo de custos. Implementou-se uma arquitetura simples, com auxílio de vários programas gratuitos, tecnologias de programação como JavaScript e PHP, bases de dados, tudo de forma a poder ter acesso remoto a todas as funcionalidades do laboratório. E por fim foi implementada uma interface agradável e simples para os alunos poderem aprender, trabalhar e usufruir de todas as potencialidades do laboratório remoto. O laboratório foi implementado e testado pelos alunos de Automação.

Abstract: Nowadays, with the development of information technologies and the consequent industrial automation modernization, as well as the perspective to follow this tendency in engineering education, there was a need to implement a remote laboratory at Mechanical Engineering Department (ADEM), Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL), particularly in the teaching of industrial automation. The remote laboratory subject arises from the need to improve and recycle the current conditions of the industrial automation laboratory at ADEM/ISEL and this became possible to materialize with the offer of the S7-1200 PLC by SIEMENS, which has PROFINET communication capabilities. The main objective of this work was therefore the remote laboratory development and implementation, which was simple and effective for the practical teaching (at distance) of the subjects taught within the course (Process Industrial Automation), namely the electro-pneumatic cycles. Simple from the user point of view, to allow the user to access all its functionalities using a web browser without the need of installing any other software. Effective as a remote laboratory, it means to have all the functionalities that a student can find in the physic laboratory. With this goal in mind, what was done was an inventory of the existing laboratory equipment to understand what was possible to do with minimal costs. It has been implemented a simple architecture, with the help of freeware software, programing technologies like Javascrip and PHP, databases, to be possible to have a remote access to all the laboratory functionalities. To end, it has been implemented a simple user friendly interface to allow the students to use all the capabilities of the remote laboratory. The laboratory has been implemented and tested by the automation students.