Projecto e implementação de supervisor inteligente em controladores lógicos programáveis

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Esta Tese enquadra-se na área de controlo e automação e tem como principal objectivo o desenvolvimento de um sistema de supervisão e controlo de processos dinâmicos com tolerância a falhas. É apresentada uma abordagem para a sua implementação em Controladores Lógicos Programáveis (PLC). Os processos considerados apresentam características não lineares e são representativos de sistemas de maior dimensão e complexidade, existentes, por exemplo, em meios industriais, em aeronáutica ou em equipamentos médicos. O sistema de supervisão proposto inclui também um sistema de detecção e diagnóstico de falhas (FDD), e enquadra-se na vertente dos métodos activos de controlo tolerante a falhas. O sistema de FDD e o supervisor devem ser capazes de, em conjunto, detectar, identificar e, sempre que possível, accionar mecanismos de correcção/reconfiguração do sistema, quando ocorrem falhas no processo ou nos seus componentes. A abordagem considera, essencialmente, um mecanismo baseado em lógica difusa para gerir a informação recebida do processo, do módulo de diagnóstico e do supervisor humano. Neste trabalho é considerado o processo laboratorial existente no Laboratório de Automação do DEE (Processo “Dois Tanques”). A implementação destas metodologias no processo será efectuada com recurso a Controladores Lógicos Programáveis do modelo M340 da Schneider Electric e deverá permitir a comunicação com controladores remotos implementados noutros PLC’s similares. A implementação proposta para os módulos de supervisão e FDD faz uso de linguagens de programação descritas na norma 61311-3 da IEC (International Electrotechnical Commission) – texto estruturado, diagrama em escada e diagrama de blocos funcionais.