Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Monitoramento remoto e diagnósticos aplicados a processos industriais, dentro do conceito da indústria 4.0
Autor(es): GONZAGA, Humberto José
Primeiro Orientador: PIMENTA, Tales Cleber
metadata.dc.contributor.advisor-co1: LUGLI, Alexandre Baratella
Resumo: No contexto da Indústria 4.0, o monitoramento remoto e diagnósticos aplicados a processos industriais é fundamental. Em plantas industriais em que as tecnologias são defasadas, esse processo pode ser realizado com a utilização de protocolos e ferramentas, tais como o MQTT, Modbus e Node-RED. Este trabalho aborda conceitos da Indústria 4.0 aplicados ao monitoramento remoto e diagnósticos, com o objetivo de criar uma interface que permita a comunicação com dispositivos de campo, que operem em protocolos como Modbus RTU, e seu usuário de forma remota. O trabalho proposto tem como objetivo criar uma interface que permita o acesso remoto aos dispositivos de campo em plantas industriais já instaladas e sem a tecnologia disponível. No contexto da Indústria 4.0, o monitoramento remoto e diagnósticos aplicados a esses processos são fundamentais para melhorias contínuas, tomadas de decisão, redução de custos, otimização da manutenção, melhoria da qualidade e outros fatores referentes a eficiência e segurança do processo produtivo. Para solucionar os problemas referentes a falta de tecnologia voltada para Indústria 4.0, foram realizados estudos para o desenvolvimento de uma interface capaz de realizar a conexão entre os dispositivos de campo desatualizados, que operem em protocolos como o Modbus RTU, e o acesso remoto. Foi feito um estudo do principal protocolo utilizado no chão de fábrica, que não possuí acesso direto as tecnologias para comunicação remota. A partir desses dados foram pesquisadas tecnologias e dispositivos capazes de comunicar com esse protocolo, realizar a troca de dados e possibilitar seu acesso de forma remota. Assim foi estudada uma ferramenta capaz de comunicar com essa interface, baseada no padrão TCP/IP, para fazer o acesso e controle remoto a partir de um computador, de qualquer lugar, conectado à rede de internet. Sendo assim, foi desenvolvida uma solução que realiza a troca de dados entre um dispositivo de campo e uma plataforma online através do protocolo MQTT, que opera sobre a arquitetura TCP/IP. Os resultados obtidos demonstram a possibilidade de adequação dos processos já existentes para o conceito da Indústria 4.0. Esse sistema permite o acompanhamento da eficiência e desempenho das operações, o que permite reduzir o tempo de resposta a eventos e falhas inesperadas no processo. Este estudo contribuí para o avanço do conhecimento nas aplicações relacionadas a adequação das plantas industriais dentro do conceito da Indústria 4.0, fornecendo uma solução prática e validada para execução das atividades mencionadas, o que permite sua utilização em futuras pesquisas em implementações relacionadas a atualização de processos industriais.
Abstract: In light of the industry 4.0, remote monitoring and diagnosis applied to industrial processes is critical. In industrial plants where technologies are lagging, this process can be performed using protocols and tools such as MQTT, Modbus and Node-RED. This essay addresses concepts of industry 4.0 applied on remote monitoring and diagnosis, with the aim of create an interface that allows the communication with all field devices which operate with Modbus RTU protocols and the user, remotely. The proposed work aims to create an interface that allows the remote access to field devices in industrial plants already installed and without the available technology. In the context of Industry 4.0, remote monitoring and diagnostics applied to these processes are critical to continuous improvement, decision making, cost reduction, optimization of maintenance, quality improvement and other factors related to efficiency and safety of the production process. To solve the problems related to the lack of technology focused on Industry 4.0, studies were carried out to develop an interface capable of making the connection between outdated field devices, which operate on protocols such as Modbus RTU, and remote access. It was made a study of the main protocol used on the shop floor, which do not have direct access to technologies for remote communication. From these data were researched technologies and devices capable of communicating with this protocol, perform the exchange of data and enable their access remotely. Thus was studied a tool capable of communicating with this interface, based on the TCP/IP standard, to make access and remote control from a computer, from anywhere, connected to the internet network. Thus, a solution was developed that performs the exchange of data between a field device and an online platform through the MQTT protocol, which operates on the TCP/IP architecture. The results show the possibility of adequacy of existing processes for the concept of Industry 4.0. This system allows monitoring the efficiency and performance of operations, which allows it to reduce the response time to unexpected events and failures in the process. This study contributes to the advancement of knowledge in applications related to the adequacy of industrial plants within the concept of Industry 4.0, providing a practical and validated solution for the execution of the mentioned activities, which allows its use in future research in implementations related to updating industrial processes.
Palavras-chave: Diagnósticos
Indústria 4.0
Modbus
Monitoramento remoto
MQTT
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3912
Data do documento: 3-Ago-2023
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