Modelação da parte física de sistemas mecatrónicos e estudo da sua influência em simulação MiL (Model-in-the-loop)

Abstract

A implementação de sistemas automatizados na indústria implica o treino de pessoal especializado para trabalhar/desenvolver sistemas constituídos por autómatos programáveis (vulgarmente denominados como PLC’s, do inglês programmable logic controller), sensores e atuadores de vários tipos e funções, desde o simples comando de uma válvula até complexos controladores de processos. A principal vantagem desta plataforma de simulação é a possibilidade de fornecer aos alunos novas estratégias e metodologias de aprendizagem, tendo como base as práticas laboratoriais direcionadas ao que irão encontrar no mercado de trabalho. Através da utilização do seu computador pessoal, os alunos serão capazes de aprender ao seu próprio ritmo, autonomamente, tendo a capacidade de descobrir e incidir na resolução das suas próprias dificuldades. Esta dissertação apresenta todo o processo de construção de plataformas de simulação virtuais de sistemas automatizados, réplicas de sistemas reais, para que o controlo do sistema possa ser simulado virtualmente utilizando a simulação Model-In-the-Loop. Devido às vantagens destes processos, esta plataforma foi desenvolvida no contexto do ensino da área de automação aos estudantes das várias áreas da Engenharia. Dado isto, ao longo desta tese são enunciados todos os passos para o desenvolvimento da plataforma, assim como os formalismos e ferramentas utilizados.

The implementation of automated systems in the industry involves training specialized personnel to work / develop systems consisting of programmable logic controllers (commonly referred to as PLC's), sensors and actuators of various types and functions, from the simple command of a valve to complex processes controllers. The main advantage of this simulation platform is the ability to provide students new learning strategies and methodologies, based on laboratory practices directed at what they will find in their labor market. Through the use of their personal computer, students will be able to learn at their own pace, independently, having the ability to discover and focus on solving their own problems. This thesis presents the entire process of building platforms for virtual simulation of automated systems, replica of real systems, so that the control system can be simulated using the simulation virtually Model-In-the-Loop. Due to the advantages of these processes, this platform has been developed in the context of teaching automation to the students of the most extensive areas of Engineering. Given that, along this thesis are listed all the steps for the development of the platform, as well as formalisms and tools used.