Sistema de monitorização e controlo para máquinas móveis : monotorização e controle de um harvester

Abstract

O presente trabalho propõe o desenvolvimento de uma plataforma modular de monitorização e controlo para máquinas móveis, com foco específico em harvesters, uma máquina florestal amplamente utilizada em operações de corte e processamento de árvores. Inserido no conceito de Indústria 4.0 e Floresta 4.0, o sistema tem como objetivo melhorar a eficiência operacional, reduzir falhas e minimizar os custos de manutenção através da monitorização em tempo real, abrindo o caminho para soluções de telemanutenção. Para tal, foi desenvolvida uma solução baseada em módulos eletrónicos interligados por uma rede CAN Bus, utilizando o protocolo CANopen para configuração. O sistema integra o módulo IFM CR1202 (HMI) como interface homem-máquina, o módulo CR2014 para leitura dos comandos dos joysticks HJ60 e dois módulos CR2512 para controlo dos acionamentos do harvester. A comunicação entre esses módulos ocorre de forma eficiente, garantindo o controlo em tempo real de todos os componentes da máquina. Além disso, a solução implementada permite a interação com um simulador/emulador para treino de operadores e treino de ações de manutenção, simulador esse que não é objeto deste trabalho, mas é sim parte integrante de um projeto mais basto em desenvolvimento por outros parceiros. Os testes realizados confirmaram a eficácia do sistema em ambientes reais e simulados, demonstrando seu potencial para aumentar a produtividade e competitividade no setor florestal, alinhando-se aos princípios da Floresta 4.0. Abstract : This work proposes the development of a modular monitoring and control platform for mobile machinery, with a specific focus on harvesters, and a widely used forestry machine for tree cutting and processing operations. Aligned with the concepts of Industry 4.0 and Forestry 4.0, the system aims to improve operational efficiency, reduce failures, and minimize maintenance costs through real-time monitoring, paving the way for telemaintenance solutions. To achieve this, a solution based on electronic modules interconnected via a CAN Bus network was developed, utilizing the CANopen protocol for configuration. The system integrates the IFM CR1202 module (HMI) as the human-machine interface, the CR2014 module for reading commands from the HJ60 joystick, and two CR2512 modules for controlling the harvester’s actuators. Communication between these modules occurs efficiently, ensuring real-time control of all machine components. Additionally, the implemented solution allows interaction with a simulator/emulator for operator training and maintenance actions, which is not the focus of this work but is part of a larger project in development by other partners. The tests conducted confirmed the system’s effectiveness in both real and simulated environments, demonstrating its potential to increase productivity and competitiveness in the forestry sector, aligning with the principles of Forestry 4.0.