Gerenciamento de processos em controladores programáveis usando XML

Os controladores programáveis tornaram-se fator decisivo para o controle de processos em ambientes industriais. Permitir o gerenciamento desses, eleva-os ao mesmo grupo de outros equipamentos da rede. Gerenciar esses dispositivos e o processo controlado tende a facilitar a identificação de falhas, as intervenções no processo e demais vantagens trazidas por um bom esquema de gerência. Uma maneira de realizar esse gerenciamento é por meio de programas conhecidos como supervisórios. Além das aplicações de supervisão, uma nova classe de ferramentas, que também possibilita o gerenciamento tanto do controlador quanto do processo a esse submetido, vem sendo disponibilizada. A presença de protocolos de gerenciamento, tal qual o SNMP, já é uma realidade em alguns dos modelos de equipamentos oferecidos por vários fabricantes, promovendo uma integração com plataformas de gerência já existentes no mercado. A proposta deste trabalho inclui a elaboração de um modelo de gerenciamento usando XML, atualmente em ampla ascensão e aceitação. Está, também, previsto a construção de um protótipo capaz de realizar as funções de um agente. A criação de um modelo de gerenciamento baseado em tecnologias e especificações abertas, tais como XML e Web, possibilita desde a utilização de um navegador, até o desenvolvimento de novas ferramentas para a requisição/aquisição de dados em controladores.

Alimentador automático para animais utilizando Arduino

This paper presents a Project of an automatic feeder for pets using an Arduino Uno as the control center. Through studies on this driver was possible to create a device with an interface capable to receiving user input and then use it to activate the feeder in the defined hours. For mounting equipment were used steps motors, sensors, keyboard and display, which work together to instrument operation. The project goal was reached and the prototype developed indicating that the Arduino can be used for various applications that can simplify daily tasks

Automação em raspadora de pneus utilizando controle numérico computadorizado com controlador lógico programável integrado

This work studies and develops a machine automation for tyre truing. It is discussed industry development, industrial processes automation, tyre-recycling process, advantages of tyre reuse for preservation of the environment and probable gains from the automation of part of the tyre-recycling process. In this text, it is detailed the work done to configure, program and optimize the truing process through automation components as CNC, PLC and drives. Tests and simulations are performed to determine the payback necessary period in productivity and profit gains

Análise de sistemas de proteção por redundância e bloqueio de energias contra acidentes em prensas e equipamentos rotativos

This monograph presents the main objective of analyzing the redundancy protection systems of protection for redundancy and block of energies against accident in presses and rotating equipment. After understanding two specific goals, on this case, show the systems of protection against accidents in rotating equipments, presses and similar; and discuss the vulnerabilities of current systems of protection against accidents in presses and similar, we will propose a system of autonomous redundancy of Programmable Logic Controller (PLC) operating simultaneously taking online in the event of failure of one of the two. The methodology was worked through a revision of a variety of bibliography, and interpretation of national and international standards as well as access to research on systems, practices used in industrial and companies supplying products and of companies and energy blockages solutions

Alimentador automático para animais utilizando Arduino

This paper presents a Project of an automatic feeder for pets using an Arduino Uno as the control center. Through studies on this driver was possible to create a device with an interface capable to receiving user input and then use it to activate the feeder in the defined hours. For mounting equipment were used steps motors, sensors, keyboard and display, which work together to instrument operation. The project goal was reached and the prototype developed indicating that the Arduino can be used for various applications that can simplify daily tasks

Automação em raspadora de pneus utilizando controle numérico computadorizado com controlador lógico programável integrado

This work studies and develops a machine automation for tyre truing. It is discussed industry development, industrial processes automation, tyre-recycling process, advantages of tyre reuse for preservation of the environment and probable gains from the automation of part of the tyre-recycling process. In this text, it is detailed the work done to configure, program and optimize the truing process through automation components as CNC, PLC and drives. Tests and simulations are performed to determine the payback necessary period in productivity and profit gains

Análise de sistemas de proteção por redundância e bloqueio de energias contra acidentes em prensas e equipamentos rotativos

This monograph presents the main objective of analyzing the redundancy protection systems of protection for redundancy and block of energies against accident in presses and rotating equipment. After understanding two specific goals, on this case, show the systems of protection against accidents in rotating equipments, presses and similar; and discuss the vulnerabilities of current systems of protection against accidents in presses and similar, we will propose a system of autonomous redundancy of Programmable Logic Controller (PLC) operating simultaneously taking online in the event of failure of one of the two. The methodology was worked through a revision of a variety of bibliography, and interpretation of national and international standards as well as access to research on systems, practices used in industrial and companies supplying products and of companies and energy blockages solutions

Ambiente computacional paradesenvolvimento de aplicações de controladores lógicos programáveis baseado em linguagens SFC e ST

This work proposes an environment for programming programmable logic controllers applied to oil wells with BCP type method of artificially lifting. The environment will have an editor based in the diagram of sequential functions for programming of PLCs. This language was chosen due to the fact of being high-level and accepted by the international standard IEC 61131-3. The use of these control programs in real PLC will be possible with the use of an intermediate level of language based on XML specification PLCopen T6 XML. For the testing and validation of the control programs, an area should be available for viewing variables obtained through communication with a real PLC. Thus, the main contribution of this work is to develop a computational environment that allows: modeling, testing and validating the controls represented in SFC and applied in oil wells with BCP type method of artificially lifting

Ambiente computacional paradesenvolvimento de aplicações de controladores lógicos programáveis baseado em linguagens SFC e ST

This work proposes an environment for programming programmable logic controllers applied to oil wells with BCP type method of artificially lifting. The environment will have an editor based in the diagram of sequential functions for programming of PLCs. This language was chosen due to the fact of being high-level and accepted by the international standard IEC 61131-3. The use of these control programs in real PLC will be possible with the use of an intermediate level of language based on XML specification PLCopen T6 XML. For the testing and validation of the control programs, an area should be available for viewing variables obtained through communication with a real PLC. Thus, the main contribution of this work is to develop a computational environment that allows: modeling, testing and validating the controls represented in SFC and applied in oil wells with BCP type method of artificially lifting

Ambiente para avaliação de controladores fuzzy aplicados ao método de elevação artificial por bombeio centrífugo submerso

From their early days, Electrical Submergible Pumping (ESP) units have excelled in lifting much greater liquid rates than most of the other types of artificial lift and developed by good performance in wells with high BSW, in onshore and offshore environments. For all artificial lift system, the lifetime and frequency of interventions are of paramount importance, given the high costs of rigs and equipment, plus the losses coming from a halt in production. In search of a better life of the system comes the need to work with the same efficiency and security within the limits of their equipment, this implies the need for periodic adjustments, monitoring and control. How is increasing the prospect of minimizing direct human actions, these adjustments should be made increasingly via automation. The automated system not only provides a longer life, but also greater control over the production of the well. The controller is the brain of most automation systems, it is inserted the logic and strategies in the work process in order to get you to work efficiently. So great is the importance of controlling for any automation system is expected that, with better understanding of ESP system and the development of research, many controllers will be proposed for this method of artificial lift. Once a controller is proposed, it must be tested and validated before they take it as efficient and functional. The use of a producing well or a test well could favor the completion of testing, but with the serious risk that flaws in the design of the controller were to cause damage to oil well equipment, many of them expensive. Given this reality, the main objective of the present work is to present an environment for evaluation of fuzzy controllers for wells equipped with ESP system, using a computer simulator representing a virtual oil well, a software design fuzzy controllers and a PLC. The use of the proposed environment will enable a reduction in time required for testing and adjustments to the controller and evaluated a rapid diagnosis of their efficiency and effectiveness. The control algorithms are implemented in both high-level language, through the controller design software, such as specific language for programming PLCs, Ladder Diagram language.

Arquitetura híbrida com DSP e FPGA para implementação de controladores de filtros ativos de potência

The presence of non-linear loads at a point in the distribution system may deform voltage waveform due to the consumption of non-sinusoidal currents. The use of active power filters allows significant reduction of the harmonic content in the supply current. However, the processing of digital control structures for these filters may require high performance hardware, particularly for reference currents calculation. This work describes the development of hardware structures with high processing capability for application in active power filters. In this sense, it considers an architecture that allows parallel processing using programmable logic devices. The developed structure uses a hybrid model using a DSP and an FPGA. The DSP is used for the acquisition of current and voltage signals, calculation of fundamental current related controllers and PWM generation. The FPGA is used for intensive signal processing, such as the harmonic compensators. In this way, from the experimental analysis, significant reductions of the processing time are achieved when compared to traditional approaches using only DSP. The experimental results validate the designed structure and these results are compared with other ones from architectures reported in the literature.

Ambiente para avaliação de controladores fuzzy aplicados ao método de elevação artificial por bombeio centrífugo submerso

From their early days, Electrical Submergible Pumping (ESP) units have excelled in lifting much greater liquid rates than most of the other types of artificial lift and developed by good performance in wells with high BSW, in onshore and offshore environments. For all artificial lift system, the lifetime and frequency of interventions are of paramount importance, given the high costs of rigs and equipment, plus the losses coming from a halt in production. In search of a better life of the system comes the need to work with the same efficiency and security within the limits of their equipment, this implies the need for periodic adjustments, monitoring and control. How is increasing the prospect of minimizing direct human actions, these adjustments should be made increasingly via automation. The automated system not only provides a longer life, but also greater control over the production of the well. The controller is the brain of most automation systems, it is inserted the logic and strategies in the work process in order to get you to work efficiently. So great is the importance of controlling for any automation system is expected that, with better understanding of ESP system and the development of research, many controllers will be proposed for this method of artificial lift. Once a controller is proposed, it must be tested and validated before they take it as efficient and functional. The use of a producing well or a test well could favor the completion of testing, but with the serious risk that flaws in the design of the controller were to cause damage to oil well equipment, many of them expensive. Given this reality, the main objective of the present work is to present an environment for evaluation of fuzzy controllers for wells equipped with ESP system, using a computer simulator representing a virtual oil well, a software design fuzzy controllers and a PLC. The use of the proposed environment will enable a reduction in time required for testing and adjustments to the controller and evaluated a rapid diagnosis of their efficiency and effectiveness. The control algorithms are implemented in both high-level language, through the controller design software, such as specific language for programming PLCs, Ladder Diagram language.

Determinación del ciclo biológico de Sitotroga cerealella olivier hospedero facticio de Trichogramma pretiosum Riley, en la cría comercial del Centro de Investigación y Reproducción de Controladores Biológicos de la UNAN-León

En el Centro de Investigación y Reproducción de Controladores Biológicos (CIRCB) de la UNAN, León, se determinó el ciclo biológico de Sitotroga cerealella Olivier , con el objetivo de validar el protocolo de producción de Sitotroga en las nuevas condiciones de laboratorio. La producción masiva de Trichogramma comprende dos fases generales: obtención de huevos de Sitotroga cerealella Olivier, hospedero utilizado para la reproducción masiva; y, la parasitación de esos huevos por Trichogramma . Se han realizado estudios sobre la biología de Sitotroga para mejorar la producción y optimizar la cría de Trichogramma . Se colocaron huevos blancos recién ovipositados y granos de trigo (como sustrato), provenientes de la cría masiva. Estos fueron pu estos en 25 platos petri, a razón de 3:6 (granos: huevos) por plato, diariamente se observaron y anotaron todos los cambios desde huevo hasta pupa. Cuando los adultos emergieron se aislaron en parejas para determinar la postura de huevos, hasta su muerte. A una temperatura y humedad promedio de 29 ºC y 76%, respectivamente, el ciclo biológico de Sitotroga se cumplió en 35.34 días en promedio. La fase de huevo duró 6.2 ± 0.46, larva 16.06 ± 2.62, pupa 5.78 ± 1.29 y adulto 7.3 ± 3.42 días en promedio. La larva pasó por 4 instares larvales: el primero duró 3.57 ± 0.72 días, el segundo 3.43 ± 0.86 días, el tercero 3.28 ± 1.17días y, el cuarto instar y la prepupa duró 5.78 ± 1.57 días. Paralelamente se montó otro ensayo utilizando un marco de incubación de la cría masiva de Sitotroga. Se colocó un termómetro en su interior para medir el comportamiento de la temperatura interna en relación con la temperatura y humedad de la Sala de Incubación donde fue ubicado, manteniendo una relación directamente proporcional durante el ensayo. A los 22 días se traslado al interior de un gabinete de producción para extraer diariamente la producción de huevos y adultos de Sitotroga. Se extrajo un total de 24.22 g de huevos con un promedio de 0.64 g por día; se recolectaron 211g de adultos y 5.7g por día durante 38 días, el 80% de la producción de huevos se obtuvo en los primeros 22 días. Los adultos extraídos pasaron a marcos de oviposición para seguir recolectando huevos hasta su muerte. La temperatura y humedad de las salas de producción del insecto (Sala de Incubación, Sala de Emergencia de adultos y Sala de Oviposición) influyen sobre su desarrollo biológico, manteniendo una óptima producción en un rango entre 70 - 80% y 26 - 30ºC de humedad y temperatura respectivamente.

Hardware Reconfigurável para Controladores Nebulosos.

Controle de processos é uma das muitas aplicações que aproveitam as vantagens do uso da teoria de conjuntos nebulosos. Nesse tipo de aplicação, o controlador é, geralmente, embutido no dispositivo controlado. Esta dissertação propõe uma arquitetura reconfigurável eficiente para controladores nebulosos embutidos. A arquitetura é parametrizável, de tal forma, que permite a configuração do controlador para que este possa ser usado na implementação de qualquer aplicação ou modelo nebuloso. Os parâmetros de configuração são: o número de variáveis de entrada (N); o número de variáveis de saída (M); o número de termos linguísticos (Q); e o número total de regras (P). A arquitetura proposta proporciona também a configuração das características que definem as regras e as funções de pertinência de cada variável de entrada e saída, permitindo a escalabilidade do projeto. A composição das premissas e consequentes das regras são configuráveis, de acordo com o controlador nebuloso objetivado. A arquitetura suporta funções de pertinência triangulares, mas pode ser estendida para aceitar outras formas, do tipo trapezoidal, sem grandes modificações. As características das funções de pertinência de cada termo linguístico, podem ser ajustadas de acordo com a definição do controlador nebuloso, permitindo o uso de triângulos. Virtualmente, não há limites máximos do número de regras ou de termos linguísticos empregados no modelo, bem como no número de variáveis de entrada e de saída. A macro-arquitetura do controlador proposto é composta por N blocos de fuzzificação, 1 bloco de inferência, M blocos de defuzzificação e N blocos referentes às características das funções de pertinência. Este último opera apenas durante a configuração do controlador. A função dos blocos de fuzzificação das variáveis de entrada é executada em paralelo, assim como, os cálculos realizados pelos blocos de defuzzificação das variáveis de saída. A paralelização das unidades de fuzzificação e defuzzificação permite acelerar o processo de obtenção da resposta final do controlador. Foram realizadas várias simulações para verificar o correto funcionamento do controlador, especificado em VHDL. Em um segundo momento, para avaliar o desempenho da arquitetura, o controlador foi sintetizado em FPGA e testado em seis aplicações para verificar sua reconfigurabilidade e escalabilidade. Os resultados obtidos foram comparados com os do MATLAB em cada aplicação implementada, para comprovar precisão do controlador.

Estudo Comparativo de Controladores Fuzzy Aplicados a um Sistema Solar Fotovoltaico.

Neste trabalho apresenta-se o modelo de um controlador baseado em Lógica Fuzzy para um sistema de energia baseado em fonte renovável solar fotovoltaica (photovoltaic - PV) multi-string em operação isolada, para o aproveitamento da máxima potência desta fonte. O sistema é composto por painéis solares, conversor CC-CC tipo elevador de tensão (boost), armazenamento por banco de baterias, inversor trifásico e carga trifásica variável. O sistema fotovoltaico foi modelado no MATLAB/Simulink de forma a representar a curva característica V-I do módulo PV, e que é baseado nos dados disponíveis em data-sheets de painéis fotovoltaicos comerciais. Outros estudos de natureza elétrica tais como o cálculo dos valores eficazes das correntes no conversor CC-CC, para avaliação das perdas, indispensáveis para o dimensionamento de componentes eletrônicos, foram realizados. O método tradicional Perturb and Observe de rastreamento do ponto de máxima potência (Maximum Power Point Tracking MPPT) de painéis foi testado e comparado com métodos que usam a Lógica Fuzzy. Devido ao seu desempenho, foi adotado o método Fuzzy que realiza o MPPT por inferência do ciclo de trabalho de um modulador por largura de pulso (Pulse Width Modulation - PWM) através da variação da potência pela variação da corrente do painel solar. O modelo Fuzzy adotado neste trabalho foi testado com sucesso. Os resultados mostraram que ele pode ser robusto e atende à aplicação proposta. Segundo alguns testes realizados, este controlador pode realizar o MPPT de um sistema PV na configuração multi-string onde alguns arranjos fotovoltaicos são usados. Inclusive, este controle pode ser facilmente adaptado para realizar o MPPT de outras fontes de energia baseados no mesmo princípio de controle, como é o caso do aerogerador.