Plataforma de IIoT com aquisição e processamento de dados em tempo real

Abstract

Este projeto apresenta uma solução de aquisição e análise de dados para ambientes fabris, padronizada pelos standards da Indústria 4.0. São adquiridos um conjunto de dados provenientes de diferentes sensores, passíveis de estar no espaço fabril e são apresentados ao utilizador, remotamente , através de uma Dashboard desenvolvida em NODE-RED. A comunicação entre sensores e painel de visualização, faz-se através do protocolo OPC UA implementado como servidor, num sistema PAC (Pragrammable Automation Controller), o CompactRIO (cRIO) 9040 da National Instruments, sendo o cliente desenvolvido em Node-RED. A fase inicial consistiu na montagem de um quadro elétrico para o controlador (cRIO 9040), sensores e toda a eletrónica de condicionamento de sinal associada. Foram instalados, um sensor de temperatura, um sensor de humidade, um sensor infravermelho e um sistema de aquisição de dados de vibração, composto por um acelerómetro e respetivo módulo de condicionamento de sinal, com capacidade para acesso remoto. A cRIO 9040 é o controlador principal de todo o sistema, foi programado em LabVIEW para aquisição de dados e como OPC UA server, para disponibilizar dados a clientes OPC UA através de canais de comunicação seguros. O painel de visualização e monitorização de dados (Dashboard) foi desenvolvido em Node-RED, apresenta os dados de uma forma gráfica apelativa ao utilizador e permite a ligação direta ao controlador principal do sistema. Para validação de comunicações foram usadas as plataformas UAExpert e KEPServer. Através destas plataformas consegue-se aceder ao controlador via OPC UA e aceder aos dados dos sensores. O sistema implementado está preparado para posteriores expansões, com novos sensores e outro tipo de aplicações de automação que possam ser desenvolvidas no controlador.