Desenvolvimento e teste de uma smartbox versátil para o chão de fábrica

• Autor(a) principal: Torres, Pedro
• Data de Publicação: 2017
• Outros Autores: Dionísio, Rogério Pais
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.11/5796
• topic: Industrial IOT; Machine learning; Vibrations analysis; Ethercat; Labview

O surgimento de várias inovações tecnológicas permitiu a digitalização e a transformação da indústria, acompanhando o paradigma da Indústria 4.0. Tecnologias ligadas à robótica, aos sensores inteligentes, ao fabrico assistido por computador, à Internet das Coisas ou à Inteligência Artificial permitem a interligação entre os mundos físicos e virtuais. A interoperação entre todos estes domínios do saber é o princípio para transformar o processo de produção e criar uma fábrica inteligente. O foco deste artigo centra-se no desenvolvimento e teste de uma smartBox, capaz de comunicar eficientemente com os equipamentos no chão de fábrica e integrá-los em plataformas de IIOT (Industrial Internet of Things). À smartBox estão acopladas cartas e módulos de sensores e atuadores adequados às especificidades de cada máquina. esta tem de ser capaz de operar em tempo-real, ter uma boa performance e escalabilidade e bons canais de comunicação. O hardware da smartBox tem, por isso, de ser robusto, flexível, escalável, funcional, suportar diferentes tecnologias e permitir atualizações futuras, características essenciais a uma disseminação do conceito de Indústria 4.0 no chão de fábrica. Atualmente, existe no mercado uma diversidade de plataformas de hardware capazes de suportar o desenvolvimento da smartBox e servir de Gateway com qualquer equipamento no chão de fábrica. Por sua vez, os controladores lógicos programáveis e as suas plataformas de programação atuais são cada vez mais versáteis e intuitivos de programar, facilitando o processo de desenvolvimento, no sentido em que cada equipamento do chão de fábrica tem a sua especificidade, processo e tecnologia. Dado que muitas instalações industriais têm alguns anos de existência, por vezes as linhas de comunicação andam a par com as linhas de potência e é necessário prestar atenção às questões das interferências e formas de as minimizar. Nesse caso, os protocolos de comunicação a utilizar devem corresponder aos requisitos necessários em comunicações industriais, tal como a redundância, tolerância a interferências, reduzida latência, e minimizar as retransmissões e a perda de pacotes de dados. Nesse âmbito, apresentamos um caso de estudo em que é analisada a vibração de um motor elétrico; testamos duas soluções distintas para a smartBox: uma é baseada num sistema de aquisição de dados da National Instruments, onde o software LabVIEW é usado para adquirir, processar e armazenar os dados num servidor OPC (Object Linking and Embedding for Process Control). A outra solução incorpora as plataformas Arduino e EtherCAT. As características de ambas as propostas são analisadas e comparadas.