Sistemas distribuídos para a monitorização em ambiente industrial

Abstract

Nas últimas décadas tem sido visível a proliferação dos sistemas incorporados ou embebidos nas aplicações industriais. Nestes sistemas, o controlo é geralmente distribuído, o que implica que vários componenetes troquem informação entre si. Por outro lado, essa troca de informação é suportada por uma rede de comunicação que interliga esses mesmos. Devido a rigorosos requisitos temporais, aspectos como o protocolo de acesso ao meio, a velocidade de transmissão, o tamanho das mensagens, serviços de controlo e supervisão da rede apresentam-se de elevada relavância para este tipo de sistemas. Na presente dissertação é revelado um estudo de importantes fatores tecnológicos em ambiente CIM e apresentada um solução de baixo custo a ser implementada no chão de fábrica, ao nível do controlo de sensores e atuadores. Nesse intuito, foram estudados um protocolo aberto e uma pilha protocolar open source que permitisse escalabilidade, flexibilidade e mecanismos de deteção de erros. Para comprovar o funcionamento do sistema foi implementado um demonstrador representativo com o protocolo de comunicação proposto, o CANopen. Este é composto por dois nós CANopen e por um computador utilizado para analisar e configurar a rede.

In the last decades the proliferation of embedded systems has been visible in industrial application. The control in these systems is generally distributed which implies an exchange of information between several components. Subsequently, the information exchange is supported by a communication network that connects all the respective components. Due to rigorous time requirements, features such the medium access protocol, bitrate, message lenght, control services and network supervision present relevance to the distributed systems. The current dissertation presents a study in important technological factors in CIM environment and a low cost solution to be implemented at shop floor, in sensors and actuators control level. In that sense, it was studied all open protocol and a open source stack wich allowed modularity, scability, flexibility and error detection mechanisms. To verify the system's performance, a representative demonstration containing the proposed communication protocol was implemented. This is constituted with two CANopen nodes and a computer to analyze and configure the network.