Metodologia para modelagem, validação e programação de controladores lógicos industriais usando statecharts básicos

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Com o advento da informática industrial muitos esforços têm sido realizados para o desenvolvimento de notações e semânticas usadas para classificar e descrever diferentes tipos de sistemas, sobretudo na fase de modelagem. Tais esforços fornecem a infraestrutura necessária para a solução de alguns problemas reais de engenharia e a construção de sistemas práticos que visam, principalmente, o aumento da produtividade, qualidade e segurança de processos. Além disso, apesar de muitos estudos tentarem desenvolvermétodos amigáveis para programação de controladores lógicos industriais, estes ainda são programados através de métodos convencionais no estilo tentativa e erro e, na prática, usualmente não existe documentação escrita para esses sistemas. A solução ideal para este problema seria usar um ambiente computacional que permita engenheiros industriais implementar o sistema usando linguagens de alto nível e que obedeçam padrões internacionais. Baseado nessa perspectiva, este trabalho descreve um procedimento sistemático para modelar a planta e o controle de sistemas com dinâmica discreta que incluem operações sequenciais, paralelas e temporizadas, usando um formalismo baseado nos Statecharts, denominado Statecharts Básicos (SCB). A metodologia também permite procedimentos automáticos de verificação e implementação desses sistemas. A validação da metodologia foi realizada por meio de estudos de casos com exemplos típicos de aplicações da área de manufatura. O primeiro exemplo apresenta um controle sequencial para um etiquetador de peças e serve para ilustrar a dependência entre os dispositivos da planta. O segundo exemplo discute mais de uma estratégia de controle para uma célula de manufatura. O modelo da célula usada nos exemplos possui 72 configurações possíveis e, com um controle sequencial, a planta ficou restrita a 8 configurações, enquanto que com um controle paralelo, a planta atuou em 26 configurações diferentes, sendo, portanto, um controle menos restritivo. Por fim, foi apresentado um exemplo para ressaltar a característica modular da nossa metodologia, que é de suma importância para a manutenibilidade de aplicações. Neste exemplo, os sensores para identificação de peças presentes na planta da célula de manufatura foram removidos, gerando a necessidade de alterações no modelo do controle para propagar as informações do sensor de entrada de peças para as outras posições da célula.

ASSUNTO(S)

modelagem geração de código para clp validation and verification engenharia eletrica industrial aplications plc code generation modeling validação e verificação aplicações industriais

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