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Advisor(s)
Abstract(s)
In the 4th Industrial Revolution era, automation processes operate in a more modular, flexible, and reconfigurable manner, leveraging decentralized decision-making and distributed control. As the backbone of this revolution lies the Cyber-physical Production System (CPPS) concept, which emphasizes the strong interlink and interdependence of the digital/cyber and physical components. It requires the use of a technology capable of incorporating intelligence through the entities in a decentralized manner. IEC-61499
Function Blocks technology stands out as a suitable approach to implementing distributed automation control systems. This work presents the development of a dynamic and on-the-fly reconfiguration conveyor transfer system based on the IEC-61499 standard, that automatically adapts its operation to face changes in the number and position of the conveyor modules. For this purpose, the developed control system considers a Python-based Function Block (FB) network using the DINASORE framework, capable of effectively communicating between
system components and identifying changes in real time. The experimental tests showed promising results regarding the system’s ability to adapt to condition changes automatically and on the fly, as well as its scalability and robustness.
Na era da 4ª Revolução Industrial, os processos de automação operam de maneira mais modular, flexível e reconfigurável, aproveitando a tomada de decisão descentralizada e o controle distribuído. O conceito de Sistemas de Produção Cíber Físicos (do inglês Cyber-physical Production System - CPPS) surge como o principal componente dessa revolução, enfatizando a forte interligação e interdependência dos componentes digitais/cibernéticos e físicos, exigindo o uso de uma tecnologia capaz de incorporar inteligência por meio das entidades de forma descentralizada. A tecnologia de Function Blocks baseados na norma IEC-61499 destaca-se como uma abordagem adequada para implementar sistemas de controle de automação distribuídos. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema dinâmico de transferência de esteira transportadora e de reconfiguração baseado na norma IEC-61499, adaptando automaticamente sua operação para enfrentar mudanças no número e na posição dos módulos da esteira. Para isso, o sistema de controle desenvolvido considera uma rede de FB baseada em Python usando o DINASORE, capaz de se comunicar efetivamente entre os componentes do sistema e identificar alterações em tempo real. Os testes experimentais mostraram resultados promissores com relação à capacidade do sistema de se adaptar às mudanças automaticamente e em tempo real, bem como sua escalabilidade e robustez.
Na era da 4ª Revolução Industrial, os processos de automação operam de maneira mais modular, flexível e reconfigurável, aproveitando a tomada de decisão descentralizada e o controle distribuído. O conceito de Sistemas de Produção Cíber Físicos (do inglês Cyber-physical Production System - CPPS) surge como o principal componente dessa revolução, enfatizando a forte interligação e interdependência dos componentes digitais/cibernéticos e físicos, exigindo o uso de uma tecnologia capaz de incorporar inteligência por meio das entidades de forma descentralizada. A tecnologia de Function Blocks baseados na norma IEC-61499 destaca-se como uma abordagem adequada para implementar sistemas de controle de automação distribuídos. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema dinâmico de transferência de esteira transportadora e de reconfiguração baseado na norma IEC-61499, adaptando automaticamente sua operação para enfrentar mudanças no número e na posição dos módulos da esteira. Para isso, o sistema de controle desenvolvido considera uma rede de FB baseada em Python usando o DINASORE, capaz de se comunicar efetivamente entre os componentes do sistema e identificar alterações em tempo real. Os testes experimentais mostraram resultados promissores com relação à capacidade do sistema de se adaptar às mudanças automaticamente e em tempo real, bem como sua escalabilidade e robustez.
Description
Mestrado de dupla diplomação com o Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais – CEFET-MG
Keywords
Industry 4.0 Cyber-physical systems Dynamic reconfiguration Func- tion blocks IEC-61499 Standard DINASORE framework