An internet remote laboratory to teach industrial automation

This paper presents the new internet remote laboratory (IRL), constructed at Mechanical Engineering Department (MED), Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL), to teach Industrial Automation, namely electropneumatic cycles. The aim of this work was the development and implementation of a remote laboratory that was simple and effective from the user point of view, allowing access to all its functionalities through a web browser without having to install any other program and giving access to all the features that the students can find at the physical laboratory. With this goal in mind, it has been implemented a simple architecture with the new programmable logic controller (PLC) SIEMENS S7-1200, and with the aid of several free programs, programming technologies such as JavaScript, PHP and databases, it was possible to have a remote laboratory, with a simple interface, to teach industrial automation students.

Examination timetabling automation using hybrid meta-heuristics

Trabalho de projeto realizado para obten����o do grau de Mestre em Engenharia Inform��tica e de Computadores

Building intelligence open systems (BIOS)

Os edif��cios est��o a ser constru��dos com um n��mero crescente de sistemas de automa����o e controlo n��o integrados entre si. Esta falta de integra����o resulta num caos tecnol��gico, o que cria dificuldades nas tr��s fases da vida de um edif��cio, a fase de estudo, a de implementa����o e a de explora����o. O desenvolvimento de Building Automation System (BAS) tem como objectivo assegurar condi����es de conforto, seguran��a e economia de energia. Em edif��cios de grandes dimens��es a energia pode representar uma percentagem significativa da factura energ��tica anual. Um BAS integrado dever�� contribuir para uma diminui����o significativa dos custos de desenvolvimento, instala����o e gest��o do edif��cio, o que pode tamb��m contribuir para a redu����o de CO2. O objectivo da arquitectura proposta �� contribuir para uma estrat��gia de integra����o que permita a gest��o integrada dos diversos subsistemas do edif��cio (e.g. aquecimento, ventila����o e ar condicionado (AVAC), ilumina����o, seguran��a, etc.). Para realizar este controlo integrado �� necess��rio estabelecer uma estrat��gia de coopera����o entre os subsistemas envolvidos. Um dos desafios para desenvolver um BAS com estas caracter��sticas consistir�� em estabelecer a interoperabilidade entre os subsistemas como um dos principais objectivos a alcan��ar, dado que o fornecimento dos referidos subsistemas assenta normalmente numa filosofia multi-fornecedor, sendo desenvolvidos usando tecnologias heterog��neas. Desta forma, o presente trabalho consistiu no desenvolvimento de uma plataforma que se designou por Building Intelligence Open System (BIOS). Na implementa����o desta plataforma adoptou-se uma arquitectura orientada a servi��os ou Service Oriented Architecture (SOA) constitu��da por quatro elementos fundamentais: um bus cooperativo, denominado BIOSbus, implementado usando Jini e JavaSpaces, onde todos os servi��os ser��o ligados, disponibilizando um mecanismo de descoberta e um mecanismo que notificada as entidades interessadas sobre altera����es do estado de determinado componente; servi��os de comunica����o que asseguram a abstrac����o do Hardware utilizado da automatiza����o das diversas funcionalidades do edif��cio; servi��os de abstrac����o de subsistemas no acesso ao bus; clientes, este podem ser nomeadamente uma interface gr��fica onde �� poss��vel fazer a gest��o integrada do edif��cio, cliente de coordena����o que oferece a interoperabilidade entre subsistemas e os servi��os de gest��o energ��tica que possibilita a activa����o de algoritmos de gest��o racional de energia el��ctrica.

Learning techniques for automatic email message tagging

A organiza����o autom��tica de mensagens de correio electr��nico �� um desafio actual na ��rea da aprendizagem autom��tica. O n��mero excessivo de mensagens afecta cada vez mais utilizadores, especialmente os que usam o correio electr��nico como ferramenta de comunica����o e trabalho. Esta tese aborda o problema da organiza����o autom��tica de mensagens de correio electr��nico propondo uma solu����o que tem como objectivo a etiquetagem autom��tica de mensagens. A etiquetagem autom��tica �� feita com recurso ��s pastas de correio electr��nico anteriormente criadas pelos utilizadores, tratando-as como etiquetas, e �� sugest��o de m��ltiplas etiquetas para cada mensagem (top-N). S��o estudadas v��rias t��cnicas de aprendizagem e os v��rios campos que comp��e uma mensagem de correio electr��nico s��o analisados de forma a determinar a sua adequa����o como elementos de classifica����o. O foco deste trabalho recai sobre os campos textuais (o assunto e o corpo das mensagens), estudando-se diferentes formas de representa����o, selec����o de caracter��sticas e algoritmos de classifica����o. �� ainda efectuada a avalia����o dos campos de participantes atrav��s de algoritmos de classifica����o que os representam usando o modelo vectorial ou como um grafo. Os v��rios campos s��o combinados para classifica����o utilizando a t��cnica de combina����o de classificadores Vota����o por Maioria. Os testes s��o efectuados com um subconjunto de mensagens de correio electr��nico da Enron e um conjunto de dados privados disponibilizados pelo Institute for Systems and Technologies of Information, Control and Communication (INSTICC). Estes conjuntos s��o analisados de forma a perceber as caracter��sticas dos dados. A avalia����o do sistema �� realizada atrav��s da percentagem de acerto dos classificadores. Os resultados obtidos apresentam melhorias significativas em compara����o com os trabalhos relacionados.

Automa����o e controlo de um sistema de armazenamento de bicicletas

A crescente procura da bicicleta como meio de transporte alternativo torna relevante a cria����o e desenvolvimento de infra-estruturas de apoio, tais como ciclovias e parques para bicicletas. Os sistemas tradicionais de parqueamento de bicicletas com recurso a correntes e cadeados n��o fornecem seguran��a nem comodidade. No entanto, come��am a surgir, em v��rias cidades do mundo, parque autom��ticos onde �� poss��vel guardar uma bicicleta em seguran��a, protegendo-a quer das intemp��ries quer de actos de vandalismo. Este trabalho apresenta uma proposta para um parque autom��tico de armazenamento de bicicletas, com recurso a caixas individualizadas que garantem a sua seguran��a, e tamb��m de outros bens que podem ser guardados junto da mesma, como por exemplo um capacete ou uma mochila. O sistema proposto no ��mbito deste trabalho �� um complemento ��s alternativas existentes. As vantagens apresentadas pelo sistema proposto s��o: a sua constru����o modular e personalizada; e a possibilidade de instala����o num terreno plano, sem recurso a obras de constru����o civil. O objectivo foi criar um projecto de automa����o e controlo de um prot��tipo, com base na proposta apresentada. O projecto de automa����o e controlo engloba a escolha dos sensores e dos actuadores. Para o dimensionamento dos motores foi necess��rio recorrer a um c��lculo simplificado da estrutura do rob�� manipulador. Foi feita a escolha dos sensores, actuadores e do controlador com base nos requisitos funcionais. A programa����o foi desenvolvida numa linguagem normalizada. O modelo desenvolvido poder�� servir de base para um projecto multidisciplinar entre v��rios departamentos do Instituto e dessa coopera����o poder�� surgir um novo projecto optimizado para produ����o e de menor custo.

Protec����o contra descargas atmosf��ricas: aplica����o inform��tica de identifica����o das vulnerabilidades das edifica����es e de apoio �� concep����o da protec����o

A concep����o de instala����es el��ctricas deve garantir condi����es de seguran��a para as pessoas e equipamentos. Para tal �� exigida, quer por for��a de regulamenta����o ou de normaliza����o, a instala����o de dispositivos que garantam a detec����o e a protec����o contra os defeitos mais comuns nas instala����es el��ctricas como, por exemplo, as sobreintensidades e as sobretens��es. Suscept��veis de criar sobretens��es perigosas nas instala����es el��ctricas, as descargas atmosf��ricas podem ainda causar danos estruturais elevados, o que, em algumas actividades econ��micas, torna fundamental a implementa����o de medidas de protec����o contra este fen��meno natural. A protec����o contra descargas atmosf��ricas directas consiste em identificar as vulnerabilidades das estruturas e, nesses locais, implementar dispositivos de captura, direccionamento e escoamento da descarga atmosf��rica �� terra, em condi����es de seguran��a. O presente trabalho, desenvolvido no ��mbito da disserta����o de Mestrado em Engenharia Electrot��cnica, visa desenvolver e implementar uma ferramenta computacional, baseada em programas de desenho assistido por computador (CAD) de utiliza����o corrente na ��rea de projecto de arquitectura e de engenharia, que permita, no ��mbito de normas internacionais, a an��lise e implementa����o de sistemas de protec����o em edif��cios contra descargas atmosf��ricas de uma forma r��pida e expedita. Baseado num programa CAD 3D, que permite a modeliza����o tridimensional das estruturas a proteger, a ferramenta desenvolvida tentar�� identificar as suas vulnerabilidades das estruturas ��s descargas atmosf��ricas directas, com o intuito de implementar as medidas de protec����o mais adequadas do ponto de vista t��cnico econ��mico. Prev��-se que a ferramenta resultante deste estudo, o Simulador do Modelo Electrogeom��trico (SIMODEL), possibilite aos projectistas e particularmente aos alunos das unidades curriculares na ��rea do projecto de instala����es el��ctricas da ��rea Departamental de Engenharia de Sistemas e Potencia e Automa����o (ADESPA) do ISEL, estudar e implementar sistemas de protec����o contra descargas atmosf��ricas (SPDA) baseados na normaliza����o internacional do CENELEC e da IEC, nomeadamente as normas da s��rie 62305.

RFID together with multi-agent systems to control global value chains

Nowadays, the cooperative intelligent transport systems are part of a largest system. Transportations are modal operations integrated in logistics and, logistics is the main process of the supply chain management. The supply chain strategic management as a simultaneous local and global value chain is a collaborative/cooperative organization of stakeholders, many times in co-opetition, to perform a service to the customers respecting the time, place, price and quality levels. The transportation, like other logistics operations must add value, which is achieved in this case through compression lead times and order fulfillments. The complex supplier's network and the distribution channels must be efficient and the integral visibility (monitoring and tracing) of supply chain is a significant source of competitive advantage. Nowadays, the competition is not discussed between companies but among supply chains. This paper aims to evidence the current and emerging manufacturing and logistics system challenges as a new field of opportunities for the automation and control systems research community. Furthermore, the paper forecasts the use of radio frequency identification (RFID) technologies integrated into an information and communication technologies (ICT) framework based on distributed artificial intelligence (DAI) supported by a multi-agent system (MAS), as the most value advantage of supply chain management (SCM) in a cooperative intelligent logistics systems. Logistical platforms (production or distribution) as nodes of added value of supplying and distribution networks are proposed as critical points of the visibility of the inventory, where these technological needs are more evident.

Estudo e desenvolvimento da adapta����o duma viatura ligeira para transporte de deficientes motores

Na sociedade atual existe uma necessidade crescente, por parte de pessoas com incapacidades motoras, de utilizarem meios adaptados que lhes permita serem mais aut��nomos e menos limitados. Para isso, t��m sido desenvolvidos constantemente melhores acessibilidades aos transportes, oferecendo a esta popula����o melhores condi����es. Neste sentido, e em colabora����o com a C��mara Municipal de Lisboa (C.M.L.), a realiza����o deste trabalho de projeto teve como fundamento a necessidade de desenvolver uma nova viatura adaptada para transporte de deficientes motores, com o objetivo de acompanhar o mercado e de renovar a frota j�� existente. Al��m disso, algumas das viaturas em funcionamento nos servi��os da C.M.L. j�� se encontravam obsoletas, n��o oferecendo totais condi����es de seguran��a aos passageiros, pois eram utilizados bancos corridos para dois passageiros; os degraus de acesso da porta lateral n��o ofereciam a m��xima seguran��a; e algumas plataformas n��o apresentavam capacidade para eleva����o de cadeiras de rodas el��tricas. As solu����es encontradas para a nova viatura foram: aplica����o de uma plataforma eletrohidr��ulica do tipo ���gaveta���, para que ficasse perfeitamente arrumada; sobreleva����o do piso interior da viatura para permitir arruma����o da plataforma; instala����o de bancos unit��rios, com rota����o de 90 graus, para facilitar a entrada de cadeiras de rodas e oferecer mais espa��o ao habit��culo; e realiza����o do dimensionamento do circuito ��leo-hidr��ulico da estrutura de eleva����o traseira (plataforma) para permitir a eleva����o de cadeiras de rodas el��tricas. Neste trabalho foram utilizados v��rios programas inform��ticos de engenharia como o SolidWorks�� e ANSYS�� para o c��lculo estrutural e o Automation Studio�� para simula����o do funcionamento do circuito ��leo-hidr��ulico. A nova viatura desenvolvida serviu para substituir uma das mais antigas, tendo a C.M.L. neste momento uma adapta����o inovadora, que respeita todas as necessidades e especifica����es requeridas.

Study on influence of the new CoDeSys V3.0 on the existing CoDeSys discipline of the Mind8 Engineering Center

CoDeSys "Controller Development Systems" is a development environment for programming in the area of automation controllers. It is an open source solution completely in line with the international industrial standard IEC 61131-3. All five programming languages for application programming as defined in IEC 61131-3 are available in the development environment. These features give professionals greater flexibility with regard to programming and allow control engineers have the ability to program for many different applications in the languages in which they feel most comfortable. Over 200 manufacturers of devices from different industrial sectors offer intelligent automation devices with a CoDeSys programming interface. In 2006, version 3 was released with new updates and tools. One of the great innovations of the new version of CoDeSys is object oriented programming. Object oriented programming (OOP) offers great advantages to the user for example when wanting to reuse existing parts of the application or when working on one application with several developers. For this reuse can be prepared a source code with several well known parts and this is automatically generated where necessary in a project, users can improve then the time/cost/quality management. Until now in version 2 it was necessary to have hardware interface called ���Eni-Server��� to have access to the generated XML code. Another of the novelties of the new version is a tool called Export PLCopenXML. This tool makes it possible to export the open XML code without the need of specific hardware. This type of code has own requisites to be able to comply with the standard described above. With XML code and with the knowledge how it works it is possible to do component-oriented development of machines with modular programming in an easy way. Eplan Engineering Center (EEC) is a software tool developed by Mind8 GmbH & Co. KG that allows configuring and generating automation projects. Therefore it uses modules of PLC code. The EEC already has a library to generate code for CoDeSys version 2. For version 3 and the constant innovation of drivers by manufacturers, it is necessary to implement a new library in this software. Therefore it is important to study the XML export to be then able to design any type of machine. The purpose of this master thesis is to study the new version of the CoDeSys XML taking into account all aspects and impact on the existing CoDeSys V2 models and libraries in the company Harro H��fliger Verpackungsmaschinen GmbH. For achieve this goal a small sample named ���Traffic light��� in CoDeSys version 2 will be done and then, using the tools of the new version it there will be a project with version 3 and also the EEC implementation for the automatically generated code.

Use of a-SiC:H Semiconductor-Based Transducer for Glucose Sensing through FRET Analysis

Glucose sensing is an issue with great interest in medical and biological applications. One possible approach to glucose detection takes advantage of measuring changes in fluorescence resonance energy transfer (FRET) between a fluorescent donor and an acceptor within a protein which undergoes glucose-induced changes in conformation. This demands the detection of fluorescent signals in the visible spectrum. In this paper we analyzed the emission spectrum obtained from fluorescent labels attached to a protein which changes its conformation in the presence of glucose using a commercial spectrofluorometer. Different glucose nanosensors were used to measure the output spectra with fluorescent signals located at the cyan and yellow bands of the spectrum. A new device is presented based on multilayered a-SiC:H heterostructures to detect identical transient visible signals. The transducer consists of a p-i'(a-SiC:H)-n/p-i(a-Si:H)-n heterostructure optimized for the detection of the fluorescence resonance energy transfer between fluorophores with excitation in the violet (400 nm) and emissions in the cyan (470 nm) and yellow (588 nm) range of the spectrum. Results show that the device photocurrent signal measured under reverse bias and using appropriate steady state optical bias, allows the separate detection of the cyan and yellow fluorescence signals presented.

Detection of FRET signals with a wavelength sensitive device based on a-SiC:H

Glucose sensing is an issue with great interest in medical and biological applications. One possible approach to glucose detection takes advantage of measuring changes in fluorescence resonance energy transfer (FRET) between a fluorescent donor and an acceptor within a protein which undergoes glucose-induced changes in conformation. This demands the detection of fluorescent signals in the visible spectrum. In this paper we analyzed the emission spectrum obtained from fluorescent labels attached to a protein which changes its conformation in the presence of glucose using a commercial spectrofluorometer. Different glucose nanosensors were used to measure the output spectra with fluorescent signals located at the cyan and yellow bands of the spectrum. A new device is presented based on multilayered a-SiC:H heterostructures to detect identical transient visible signals. The transducer consists of a p-i'(a-SiC:H)-n/p-i(a-Si:H)-n heterostructure optimized for the detection of the fluorescence resonance energy transfer between fluorophores with excitation in the violet (400 nm) and emissions in the cyan (470 nm) and yellow (588 nm) range of the spectrum. Results show that the device photocurrent signal measured under reverse bias and using appropriate steady state optical bias, allows the separate detection of the cyan and yellow fluorescence signals. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Towards an Academic Social Network for Bologna Process

The Bologna Process aimed to build a European Higher Education Area promoting student's mobility. The adoption of Bologna Declaration directives requires a self management distributed approach to deal with student's mobility, allowing frequent updates in institutions rules or legislation. This paper suggests a computational system architecture, which follows a social network design. A set of structured annotations is proposed in order to organize the user's information. For instance, when the user is a student its annotations are organized into an academic record. The academic record data is used to discover interests, namely mobility interests, among students that belongs the academic network. These ideas have been applied into a demonstrator that includes a mobility simulator to compare and show the student's academic evolution.

Programa estruturado de enriquecimento conceptual e lexical

Disserta����o apresentada �� Escola Superior de Educa����o de Lisboa para obten����o de grau de mestre em Ci��ncias da Educa����o - Especialidade Educa����o Especial

An ultrasound based computer-aided diagnosis tool for steatosis detection

Liver steatosis is a common disease usually associated with social and genetic factors. Early detection and quantification is important since it can evolve to cirrhosis. In this paper, a new computer-aided diagnosis (CAD) system for steatosis classification, in a local and global basis, is presented. Bayes factor is computed from objective ultrasound textural features extracted from the liver parenchyma. The goal is to develop a CAD screening tool, to help in the steatosis detection. Results showed an accuracy of 93.33%, with a sensitivity of 94.59% and specificity of 92.11%, using the Bayes classifier. The proposed CAD system is a suitable graphical display for steatosis classification.

Global and local detection of liver steatosis from ultrasound

Liver steatosis is a common disease usually associated with social and genetic factors. Early detection and quantification is important since it can evolve to cirrhosis. Steatosis is usually a diffuse liver disease, since it is globally affected. However, steatosis can also be focal affecting only some foci difficult to discriminate. In both cases, steatosis is detected by laboratorial analysis and visual inspection of ultrasound images of the hepatic parenchyma. Liver biopsy is the most accurate diagnostic method but its invasive nature suggest the use of other non-invasive methods, while visual inspection of the ultrasound images is subjective and prone to error. In this paper a new Computer Aided Diagnosis (CAD) system for steatosis classification and analysis is presented, where the Bayes Factor, obatined from objective intensity and textural features extracted from US images of the liver, is computed in a local or global basis. The main goal is to provide the physician with an application to make it faster and accurate the diagnosis and quantification of steatosis, namely in a screening approach. The results showed an overall accuracy of 93.54% with a sensibility of 95.83% and 85.71% for normal and steatosis class, respectively. The proposed CAD system seemed suitable as a graphical display for steatosis classification and comparison with some of the most recent works in the literature is also presented.