Plataforma de automação e controle open source para Internet das Coisas Industrial

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Santana, João Vitor Rocha [UNESP]
• Orientador(a): Godoy, Eduardo Paciência [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Automação industrial; Internet das coisas; Software gratuito; Sistemas de controle inteligente
• Palavras-chave em Inglês: Manufacturing automation; Internet of things; Open source software; Intelligent control systems; Hardware
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/312302

Com o avanço da Indústria 4.0 e a crescente demanda por soluções flexíveis, conectadas e de baixo custo, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma plataforma de código aberto (open source) de automação e controle voltada para aplicações de Internet das Coisas Industrial (IIoT). A proposta integra hardware e software desenvolvidos para atender aos requisitos industriais de robustez, escalabilidade e interoperabilidade. O hardware, baseado no microcontrolador RP2040, oferece entradas e saídas digitais, analógicas, PWM, suporte a encoders, e interfaces de comunicação Ethernet, RS-232 e RS-485. Seu projeto priorizou modularidade, uso de componentes validados industrialmente e serialização de I/Os via protocolo SPI, possibilitando maior flexibilidade e expansão.No software, a plataforma adota duas abordagens complementares: OpenPLC, compatível com a norma IEC 61131-3, e MicroPython, utilizado por sua simplicidade, agilidade na prototipagem e facilidade de integração com sistemas IIoT. Foram realizadas adaptações no OpenPLC para suportar a serialização dos sinais, além do desenvolvimento de blocos específicos para leitura analógica e comunicação MQTT. A validação experimental foi realizada com dois estudos de caso: uma estação de separação de peças e um controle de velocidade de motor com PID em tempo real, ambos com visualização dos dados via Node-RED. Nos dois cenários a plataforma apresentou um resultado satisfatório e atingiu as expectativas e exigências propostas, além de demonstrar sua alta adaptabilidade a diferentes cenários. Com documentação aberta e disponibilizada publicamente, a plataforma desenvolvida promove o acesso democrático à automação industrial, oferecendo um recurso de alta aplicabilidade tanto para o meio acadêmico quanto para o setor produtivo, fortalecendo a inovação aberta e a customização de soluções industriais.