Fichamento (Emulador Eletrônico de Planta Industrial com Interface Virtual)

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LUCENA, Nayele Almeida, Emulador Eletrônico de Planta Industrial com Interface
Virtual,71 p. Monografia – Campus Itumbiara, Instituto Federal de Educação, Ciência e
Tecnologia de Goiás - IFG, 2021.
Título do trabalho de conclusão de curso: Emulador Eletrônico de Planta Industrial com
Interface Virtual
Fonte: Trabalho de Conclusão de Curso - Bacharelado em Engenharia de Controle e
Automação do Instituto Federal de Goiás, Campus Itumbiara,
https://repositorio.ifg.edu.br/handle/prefix/715, Ano de publicação: 2021
Resumo:
O artigo apresenta o desenvolvimento de um emulador eletrônico de planta
industrial com interface virtual. A proposta visa proporcionar uma ferramenta para testes de
controle em sistemas industriais, sem a necessidade de intervenções físicas na planta real. A
metodologia utilizada consiste em uma abordagem experimental, em que o emulador é
construído utilizando um microcontrolador e um software de interface gráfica, com o intuito
de simular a planta real.
“As plantas didáticas são importantes para a aplicação
de aulas práticas de instalações industriais, acionamentos,
instrumentação, além de auxiliar no ensino da programação
do CLP - Controlador Lógico Programável. A seguir, será
apresentado alguns exemplos de plantas didáticas, tanto reais
quanto virtuais, já disponıveis no mercado.” (Item 1.1 Pag 22)
Os resultados obtidos demonstram que a ferramenta proposta é capaz de reproduzir
com precisão as respostas dinâmicas da planta real, permitindo assim a realização de testes
de controle em tempo real. Os autores destacam a importância da utilização de emuladores
eletrônicos de plantas industriais na formação de profissionais da área de automação, uma
vez que permite a realização de testes sem a necessidade de intervenções físicas na planta
real, o que pode reduzir custos e riscos associados. Destas forma, o emulador eletrônico
proposto pode ser uma ferramenta útil para o desenvolvimento e teste de algoritmos de
controle em sistemas industriais.
Para o desenvolvimento do emulador, foram utilizados componentes eletrônicos e
softwares de programação de circuitos eletrônicos. A interface virtual foi desenvolvida em
Unity, que permitiu a simulação gráfica da planta industrial.
Os testes realizados mostraram que o emulador eletrônico é capaz de simular
diversas situações em uma planta industrial, permitindo a realização de treinamentos
https://repositorio.ifg.edu.br/handle/prefix/715
práticos em ambientes seguros e controlados. Além disso, a interface virtual facilita a
visualização das ações tomadas pelos operadores, tornando o treinamento mais eficiente.
Em especial o emulador é composto por vários módulos de características distintas e
sua interface gráfica é projetada de forma a apresentar informações claras e intuitivas sobre
a planta industrial, podendo ser levemente personalizado de acordo com a necessidade do
usuário em (Configurações adicionais), permitindo a simulação de diversas situações. Logo
assim como citado no projeto é necessário se atentar a correta conversão de entradas e
saídas dos equipamentos se atentando aos seus limites de tensão e corrente.
Ao lidar com diferentes tipos de dispositivos num
mesmo equipamento é necessário atentar-se com as
limitações de cada um deles. Cada equipamento tem um
limite de tensão diferente, portanto, realizando a conversão
dos sinais é possível garantir que todos eles façam a
comunicação sem problemas. Por exemplo, o CLP recebe uma
tensão de 24V em suas entradas digitais, enquanto o Arduino
envia 5V em suas saídas digitais. É necessário que haja uma
conversão de tensão de 5V até 24V para que o CLP receba
adequadamente o sinal. Além disso, é necessário ter atenção
a algumas situações indesejadas, tais como: erro de ligação,
manuseio inadequado pelo usuário e presença de
interferências eletromagnéticas no meio. (Item 2.2, Pag 29)
O trabalho destaca a importância do uso de ferramentas didáticas para o ensino de
engenharia, especialmente para a compreensão do funcionamento de equipamentos e
sistemas elétricos utilizados na indústria. A proposta do emulador eletrônico apresentado no
artigo pode contribuir significativamente para a formação dos estudantes de Engenharia
Elétrica, proporcionando uma experiência mais próxima do ambiente real de operação de
plantas industriais.
Conclusão:
Desta forma, o emulador eletrônico de planta industrial com interface virtual
apresentado neste trabalho se mostra como uma solução muito eficiente e segura para o
treinamento de estudantes e profissionais na área de controle e automação. A utilização de
uma interface virtual permite a visualização clara das ações realizadas pelos operadores,
além de proporcionar um ambiente controlado para a realização dos treinamentos. O
projeto contribui para a formação de profissionais mais capacitados e preparados para atuar
em plantas industriais reais contribuindo para a segurança dos envolvidos no decorrer do
processo de aprendizagem, visto que os mesmo não realizam o contato direto com
equipamentos da área industrial, zonas periculosas e insalubres.
O objetivo principal desse projeto é desenvolver um
dispositivo eletrônico compacto e de baixo custo que emule o
comportamento, ao menos em parte, de processos
industriais, como um aditivo para experimentações didáticas
em cursos de engenharia. Dessa forma, sendo uma op̧ção
inicial prática e fácil de instalar e utilizar, com o foco de
promover a aprendizagem dos conceitos e fundamentos do
controle e automação nas instituições de formação técnica e
de engenharia. (Item 1.2, Pag25)