Sistema programável com ferramenta open-source para ensino de controle e automação

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Paparella, Luca lattes
Orientador(a): Neves Junior, Flavio lattes
Banca de defesa: Neves Junior, Flavio lattes, Almeida, Joao Paulo Lima Silva de lattes, Arruda, Lucia Valeria Ramos de lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Microcontroladores
Arduino (Controlador programável)
Engenharia de protótipos
Software - Desenvolvimento
Automação - Conhecimentos e aprendizagem
Microcontrollers
Arduino (Programmable controller)
Prototypes, Engineering
Computer software - Development
Automation - Knowledge and learning
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27982
Resumo: Esse trabalho desenvolve um sistema educacional para o aprendizado de controle e automação composto por um módulo open-hardware com Arduino, e software open-source como OpenPLC, ScadaBr e Python. O sistema permite aos alunos projetar, construir e testar seus conhecimentos visando despertar a curiosidade em aprimorar tantos os aspectos teóricos quanto práticos dessa área do conhecimento, além de propor atividades laboratoriais de controle que exploram conceitos ensinados em sala de aula. O sistema proposto permite modelagem, análise, projeto e teste de sistemas de controle variados em um ambiente que pode ser virtual ou real. No decorrer da dissertação será explanado o projeto e construção de um núcleo (shield) que irá converter a plataforma Arduino Uno R3 em um controlador lógico programável com funcionalidade básicas. Esse protótipo, auxiliado por software open-source, possibilita criar um ambiente versátil para controle e automação industrial. A metodologia proposta visa explorar os principais conceitos de eletrônica básica, programação de códigos de controle, comunicação entre dispositivos e análise de dados. Enfim, experimento práticos e medições, combinados a elementos reais e virtuais, serão feitos para validar e avaliar o sistema proposto, terminando com a discussão dos resultados obtidos.
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spelling 2022-04-12T19:53:48Z2022-04-12T19:53:48Z2021-12-10PAPARELLA, Luca. Sistema programável com ferramenta open-source para ensino de controle e automação. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27982Esse trabalho desenvolve um sistema educacional para o aprendizado de controle e automação composto por um módulo open-hardware com Arduino, e software open-source como OpenPLC, ScadaBr e Python. O sistema permite aos alunos projetar, construir e testar seus conhecimentos visando despertar a curiosidade em aprimorar tantos os aspectos teóricos quanto práticos dessa área do conhecimento, além de propor atividades laboratoriais de controle que exploram conceitos ensinados em sala de aula. O sistema proposto permite modelagem, análise, projeto e teste de sistemas de controle variados em um ambiente que pode ser virtual ou real. No decorrer da dissertação será explanado o projeto e construção de um núcleo (shield) que irá converter a plataforma Arduino Uno R3 em um controlador lógico programável com funcionalidade básicas. Esse protótipo, auxiliado por software open-source, possibilita criar um ambiente versátil para controle e automação industrial. A metodologia proposta visa explorar os principais conceitos de eletrônica básica, programação de códigos de controle, comunicação entre dispositivos e análise de dados. Enfim, experimento práticos e medições, combinados a elementos reais e virtuais, serão feitos para validar e avaliar o sistema proposto, terminando com a discussão dos resultados obtidos.In this work, an open-hardware module with Arduino, and open-source software as Open-PLC, Scadabr and Python are used to engage students in designing, building and testing their own technology in order to arouse curiosity improving research and practical experiments, in addition to proposing laboratory control practices that explore concepts taught in the classroom. This system enables modeling, analysis, design and control testing in an environment that can be virtual or real. In the course of the dissertation will be explained the design and construction of a shield that will convert the Arduino Uno R3 platform into a programmable logic controller with basic functionality. This prototype, aided by open-source software, intends to recreate an industrial automation and control environment.The proposed methodology aims to explore the main concepts of basic electronics, code programming, communication between devices and data analysis. Finally, practical experiments and measurements will be made to validate and evaluate the proposed system, fnishing with the discussion of the results obtained.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOSEngenharia ElétricaMicrocontroladoresArduino (Controlador programável)Engenharia de protótiposSoftware - DesenvolvimentoAutomação - Conhecimentos e aprendizagemMicrocontrollersArduino (Programmable controller)Prototypes, EngineeringComputer software - DevelopmentAutomation - Knowledge and learningSistema programável com ferramenta open-source para ensino de controle e automaçãoProgrammable system with open-source tool for teaching control and automationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaNeves Junior, Flaviohttps://orcid.org/0000-0002-1627-1425http://lattes.cnpq.br/0494282486171725Neves Junior, Flaviohttps://orcid.org/0000-0002-1627-1425http://lattes.cnpq.br/0494282486171725Almeida, Joao Paulo Lima Silva dehttp://lattes.cnpq.br/1457950789991352Arruda, Lucia Valeria Ramos dehttps://orcid.org/0000-0002-5704-8131http://lattes.cnpq.br/8616017152145795https://orcid.org/0000-0001-5073-9063http://lattes.cnpq.br/3999727340289280Paparella, Lucareponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALprototipoprogramavelcomautomacao.pdfapplication/pdf9624492http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27982/1/prototipoprogramavelcomautomacao.pdfd8e71e7126108f58b5e9557cc101244fMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8908http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27982/2/license_rdf0175ea4a2d4caec4bbcc37e300941108MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27982/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53TEXTprototipoprogramavelcomautomacao.pdf.txtprototipoprogramavelcomautomacao.pdf.txtExtracted texttext/plain173102http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27982/4/prototipoprogramavelcomautomacao.pdf.txte4bb75d6ace5bf45b3d115a1b9c87138MD54THUMBNAILprototipoprogramavelcomautomacao.pdf.jpgprototipoprogramavelcomautomacao.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1210http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27982/5/prototipoprogramavelcomautomacao.pdf.jpg829a08aeba417a3420f36e4d5ad6c0e8MD551/279822022-04-13 03:07:20.104oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-04-13T06:07:20Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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