Proposta de dispositivo de comunicação industrial compatível com a norma IEC 61850

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: NUNES, Paulo Ricardo Moneta
Orientador(a): LIMONGI, Leonardo Rodrigues
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/64986/001300002bx5c
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Engenharia Eletrica
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
IEC 61850
ESP32
CLP
IEC 61499
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/62679
Resumo: Neste trabalho, é apresentada uma integração entre uma biblioteca de software do padrão de comunicação em subestações elétricas IEC 61850 para microcontroladores ESP32 através da criação de uma camada de abstração de hardware da biblioteca, configurando esses dispositivos como protótipos de controladores industriais que possuem algumas funções deste padrão. Essa configuração permite a comunicação padronizada adaptada e uma semântica bem definida dos dados trocados entre esses dispositivos, permitindo sua interação com dispositivos de outros fabricantes que também sejam compatíveis com a IEC 61850, o que não ocorre com dispositivos da indústria de processos. Os dispositivos foram utilizados em uma aplicação semelhante a uma planta industrial para verificar as vantagens e desvantagens de seu uso, que é equivalente a dispositivos tradicionais, como CLPs. Também foi testada a integração dessa norma com a IEC 61499, cuja combinação pode garantir não apenas a padronização da comunicação em rede, mas também do modo de programação dos dispositivos. Ao fim, verificou-se o funcionamento adequado dos microcontroladores integrados, ainda que algumas melhorias sejam necessárias.
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Essa configuração permite a comunicação padronizada adaptada e uma semântica bem definida dos dados trocados entre esses dispositivos, permitindo sua interação com dispositivos de outros fabricantes que também sejam compatíveis com a IEC 61850, o que não ocorre com dispositivos da indústria de processos. Os dispositivos foram utilizados em uma aplicação semelhante a uma planta industrial para verificar as vantagens e desvantagens de seu uso, que é equivalente a dispositivos tradicionais, como CLPs. Também foi testada a integração dessa norma com a IEC 61499, cuja combinação pode garantir não apenas a padronização da comunicação em rede, mas também do modo de programação dos dispositivos. Ao fim, verificou-se o funcionamento adequado dos microcontroladores integrados, ainda que algumas melhorias sejam necessárias.In this work, an integration is presented between a software library of the IEC 61850 communication standard for electrical substations and ESP32 microcontrollers through the creation of a hardware abstraction layer for the library, configuring these devices as prototypes of industrial controllers that implement some functions of this standard. This configuration enables standardized communication with well-defined data semantics, allowing interaction with devices from other manufacturers that are also compatible with IEC 61850, which is not the case with devices from the process industry. The devices were used in an application similar to an industrial plant to evaluate the advantages and disadvantages of their use, which is comparable to traditional devices such as PLCs. Additionally, the integration of this standard with IEC 61499 was tested, as their combination can ensure not only standardized network communication but also standardized device programming. In the end, the integrated microcontrollers were found to function properly, although some improvements are still necessary.In this work, an integration is presented between a software library of the IEC 61850 communication standard for electrical substations and ESP32 microcontrollers through the creation of a hardware abstraction layer for the library, configuring these devices as prototypes of industrial controllers that implement some functions of this standard. This configuration enables standardized communication with well-defined data semantics, allowing interaction with devices from other manufacturers that are also compatible with IEC 61850, which is not the case with devices from the process industry. The devices were used in an application similar to an industrial plant to evaluate the advantages and disadvantages of their use, which is comparable to traditional devices such as PLCs. Additionally, the integration of this standard with IEC 61499 was tested, as their combination can ensure not only standardized network communication but also standardized device programming. 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