Norma de redes e sistemas de comunicação para automação de concessionária de energia (IEC 61850) aplicada a sistemas industriais
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Pernambuco
UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Eletrica |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/66680 |
Resumo: | Ainteroperabilidade entre dispositivos industriais, historicamente limitada por uma multiplicidade de protocolos proprietários e estruturas de dados incompatíveis, representa um desafio recorrente no contexto da automação de processos. Este trabalho investiga a aplicação da norma IEC 61850, originalmente desenvolvida para o setor elétrico, como solução para esse desafio em ambientes industriais. A partir de uma análise aprofun dada da estrutura da norma, de seus modelos de dados e serviços de comunicação, são identificados os elementos compatíveis com a realidade da automação industrial, bem como os pontos de adaptação necessários. O estudo realiza o mapeamento de Logical Nodes relevantes para variáveis típicas de processos industriais, propondo uma modela gem padronizada conforme a IEC 61850-7-4. Para validar essa proposta, foi desenvolvido um arquivo .icd completo e autodescritivo, estruturado segundo a IEC 61850-6, e im plementado em plataformas embarcadas como microcontroladores e dispositivos IIoT. Ensaios laboratoriais comprovaram a capacidade desses dispositivos de operar em con formidade com a norma, comunicando-se com softwares certificados sem a necessidade de conversores ou adaptações externas. Com isso, a tese demonstra a viabilidade técnica da adoção da IEC 61850 como referência na automação industrial, com potencial para reduzir custos, simplificar integrações e favorecer a interoperabilidade no chão de fábrica |
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Norma de redes e sistemas de comunicação para automação de concessionária de energia (IEC 61850) aplicada a sistemas industriaisAutomaçãoFieldbusIndustrialIEC 61158IEC 61784IEC 61850Ainteroperabilidade entre dispositivos industriais, historicamente limitada por uma multiplicidade de protocolos proprietários e estruturas de dados incompatíveis, representa um desafio recorrente no contexto da automação de processos. Este trabalho investiga a aplicação da norma IEC 61850, originalmente desenvolvida para o setor elétrico, como solução para esse desafio em ambientes industriais. A partir de uma análise aprofun dada da estrutura da norma, de seus modelos de dados e serviços de comunicação, são identificados os elementos compatíveis com a realidade da automação industrial, bem como os pontos de adaptação necessários. O estudo realiza o mapeamento de Logical Nodes relevantes para variáveis típicas de processos industriais, propondo uma modela gem padronizada conforme a IEC 61850-7-4. Para validar essa proposta, foi desenvolvido um arquivo .icd completo e autodescritivo, estruturado segundo a IEC 61850-6, e im plementado em plataformas embarcadas como microcontroladores e dispositivos IIoT. Ensaios laboratoriais comprovaram a capacidade desses dispositivos de operar em con formidade com a norma, comunicando-se com softwares certificados sem a necessidade de conversores ou adaptações externas. Com isso, a tese demonstra a viabilidade técnica da adoção da IEC 61850 como referência na automação industrial, com potencial para reduzir custos, simplificar integrações e favorecer a interoperabilidade no chão de fábricaInteroperability among industrial devices, historically constrained by a multiplicity of proprietary protocols and incompatible data structures, remains a recurring challenge in the context of process automation. This work investigates the application of the IEC 61850 standard, originally developed for the electric power sector, as a potential so lution to this challenge in industrial environments. Based on an in-depth analysis of the standard’s architecture, data models, and communication services, the study iden tifies elements that are compatible with industrial automation requirements, as well as aspects that require adaptation. The study maps relevant Logical Nodes (LNs) to typical process variables in industrial systems, proposing a standardized modeling ap proach in accordance with IEC 61850-7-4. To validate this proposal, a complete and self-descriptive .icd file was developed, structured in compliance with IEC 61850-6, and implemented on embedded platforms such as microcontrollers and IIoT devices. Laboratory tests confirmed the ability of these devices to operate in compliance with the standard, communicating with certified software tools without the need for external converters or adaptations. Accordingly, this thesis demonstrates the technical feasibility of adopting IEC 61850 as a reference framework for industrial automation, with the potential to reduce costs, simplify system integration, and enhance interoperability on the shop floorUniversidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Engenharia EletricaLIMONGI, Leonardo RodriguesBRITO, Márcio Evaristo da Cruzhttp://lattes.cnpq.br/0728125401055875http://lattes.cnpq.br/3424760452548457http://lattes.cnpq.br/5037418921382454MAIA, Geraldo Leite Júnior2025-10-23T13:46:51Z2025-10-23T13:46:51Z2025-08-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMAIA, Geraldo Leite Júnior. Norma de redes e sistemas de comunicação para automação de concessionária de energia (IEC 61850) aplicada a sistemas industriais. 2025. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2025.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/66680porhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2025-10-26T20:19:39Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/66680Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212025-10-26T20:19:39Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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