[Vídeo do projeto]

Equipa: Grupo 08:
Diogo Silva (Coord.) , Guilherme Lourenço , Inês Pinto , Mário Dias , Gonçalo Gomes
Empresa: FFonseca SA
Orientadores: Prof. Pedro Fonseca (DETI)
Eng. Bruno Silva (FFonseca SA)

A evolução dos processos industriais resultou num aumento significativo da complexidade dos sistemas industriais modernos, compostos por múltiplos sistemas ciberfísicos que monitorizam e controlam máquinas com dimensões superiores a dezenas de metros. Neste sentido, este projeto tem como objetivo simplificar as ligações elétricas industriais, tornando-as mais simples, baratas, robustas e compatíveis com os standards da indústria.

Desafio

Ao longo dos anos várias soluções automatizadas têm sido a resposta a muitos problemas enfrentados pelas empresas. Este projecto não é excepção e chamou a nossa atenção por se tratar de um desafio interessante. Desafio este, que propem substituir o uso de cabos tradicionais que culminam num único quadro elétrico, no desenvolvimento de uma interface de aquisição e atuação de sinais remotos. Para que estes sinais comuniquem com o PLC, foi proposto também, o desenvolvimento de uma gateway.

O PLC (Programmable Logic Controller) está conectado à gateway através do protocolo ModBus RTU numa linha RS-485. Esta gateway deve comunicar via CAN com pelo menos 8 módulos de interface de aquisição de sinais, a uma distância mínima de 100 metros.

Por forma a acomodar os sistemas ciberfísicos desenvolveu-se um módulo de interface que possui entradas e saídas tanto digitais como analógicas.

Figura 1 - Diagrama do Sistema

Resultados

Para agilizar o trabalho do nosso grupo e a sua organização, optámos por uma abordagem incremental. Ao desenvolver o projeto desta forma conseguimos assim, dividir o trabalho em pequenas tarefas incrementais. Começámos então por idealizar um MVP (Minimal Viable Product), que fosse capaz de cumprir com algumas das especificações do produto.

Figura 2 - MVP & Produto Final

As funcionalidades do MVP foram gradualmente extendidas, enquanto esperávamos pelos componentes, até acomodarem de forma básica as interfaces de entrada/saída digital/analógica.

Figura 3 - Interface MVP Figura 3 - Interface MVP Figura 4 - Gateway MVP

Os circuitos que integram o PCB do produto final foram dimensionados e esquematizados em paralelo com o desenvolvimento do MVP, para conseguirmos apresentar uma versão completamente funcional e final.

Figura 5 - PCB do produto final

Mais informação

Para testarmos e validarmos o nosso produto criámos e um setup de testes interativo.

Figura 6 - Test Bench Diagram Figura 7 - Set up testes Figura 7 - Set up testes

Os resultados dos testes permitiram validar o bom funcionamento do sistema, apesar das limitações inerentes ao uso de placas de prototipagem e placas brancas. A comunicação entre o PLC e as múltiplas interfaces através da gateway foi conseguida, conseguindo adquirir e gerar sinais digitais e analógicos seguindo standards industriais.

A gestão e organização do grupo é algo que necessita de ser bem estabelecida desde o início de um projeto. Para tal, decidimos utilizar a plataforma Notion, criada para ajudar equipas a gerir projetos em tempo real de forma colaborativa. A documentação do trabalho foi armazenada no OneDrive. A gestão do código foi realizada no GitHub.

Infelizmente, a ausência dos componentes devido ao atraso na encomenda, impossibilitou a montagem do produto final no PCB.