Robótica 77

77 2009

4º TRIMESTRE

.pt

número 76 | trimestral | portugal 9.50

ARTIGOS TÉCNICOS . Visual Homing of Robot Heads without Absolute Sensors . Room Acoustics Simulator for Ultrasonic Robot Location . Mobile robot electronic system with a network and micro-controller based interface COLUNA: EMPREENDER E INOVAR EM PORTUGAL . Inovar(mos) DOSSIER: AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL . Automação de Máquinas e Processos Industriais . Sensores de Visão, Câmaras Inteligentes e Sistemas de Visão Avançados . Meios de Controlo Programáveis . Tecnologia de Segurança na Automação REPORTAGEM . 20 Anos a Inovar com a Robótica . Instrumentação e Controlo em foco na 1.ª Conferência da ISA Portugal . Soluções de Manutenção Industrial na SEW-EURODRIVE PORTUGAL . Produtividade, Liderança e Competitividade em Aveiro TABELA COMPARATIVA . Módulos I/O

www.coimbraiparque.pt

SUMÁRIO

[ FICHA TÉCNICA ] DIRECTOR J. Norberto Pires, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade de Coimbra, norberto@dem.uc.pt CORPO EDITORIAL A. Loureiro, DEM UC; A. Traça de Almeida, DEE ISR UC; C. Couto, DEI U. Minho; J. Dias, DEE ISR UC; J.M. Rosário, UNICAMP; J. Sá da Costa, DEM IST; J. Tenreiro Machado, DEE ISEP; L. Baptista, E. Naútica, Lisboa; L. Camarinha Matos, CRI UNINOVA; M. Crisóstomo, DEE ISR UC; P. Lima, DEE ISR IST; V. Santos, DEM U. Aveiro COLABORAÇÃO REDACTORIAL J. Norberto Pires, Bartosz Tworek, Alexandre Bernardino, José Santos-Victor, Daniel Albuquerque, José Vieira, Carlos Bastos, Filipe M. Castro, António M. Ribeiro, Günther Starke, Christoph Dreyer, Jorge Figueira, Maria Manuel Costa, Luís Cristóvão, Salvador Giró, Carlos Coutinho, Nuno Guedes, Manuel Peneda, Manuel Raposo, Andreas Mangler Miguel Ferraz, Ricardo Sá e Silva, Helena Paulino COORDENADOR EDITORIAL Ricardo Sá e Silva, Tel. 225 899 628 r.silva@robotica.pt CHEFE DE REDACÇÃO Helena Paulino h.paulino@robotica.pt DESIGN Jorge Brandão Pereira, em colaboração com Publindústria, Lda. webdesign Martino Magalhães m.magalhaes@robotica.pt PUBLICIDADE Júlio Almeida, Tel. 225 899 626 j.almeida@robotica.pt ASSINATURAS Tel. 220 104 872 apoiocliente@engebook.com REDACÇÃO, PROPRIEDADE E ADMINISTRAÇÃO Publindústria, Produção de Comunicação Lda, Empresa Jornalística Reg. n.º 213163, Praça da Corujeira, 38, Apartado 3825, 4300-144 PORTO, Tel. 225 899 620, Fax 225 899 629 www.publindustria.pt | e-mail: geral@publindustria.pt REPRESENTAÇÃO EM ESPANHA ANUNTIS INTEREMPRESAS, S.L. Tel. +34 93 6802027, Fax +34 93 6802031, www.metalunivers.com | e-mail: mluna@interempresas.net PUBLICAÇÃO PERIÓDICA: Registo n.º 113164 ISBN: 152701/00 ISSN: 0874-9019

2

EDITORIAL Passo-a-passo. Sem atalhos

4

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ARTIGOS TÉCNICOS [4] Visual Homing of Robot Heads without Absolute Sensors [10] Room Acoustics Simulator for Ultrasonic Robot Location [16] Mobile robot electronic system with a network and micro-controller based interface COLUNA: EMPREENDER E INOVAR EM PORTUGAL Inovar(mos) ESPAÇO QUALIDADE A Importância da Resposta (1ª parte) ACTUALIDADE Notícias da Indústria DOSSIER Automação Industrial

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INFORMAÇÃO TÉCNICO-COMERCIAL

[48] BRESIMAR: Uma escolha racional: H Series – gama de consolas de operação económicas

para aplicações simplificadas

[50] Consolas de Diálogo Homem-Máquina – SIEMENS SIMATIC HMI

[54] M&M ENGENHARIA: Encurtar tempos ao processar PLCs

[56] ABB lança robô de pequenas dimensões

[58] PROSISTAV: Pequeno, inteligente, SLIO® – O novo sistema de I/Os descentralizados da VIPA

[60] Produtos BlueGiga e Sierra Wireless na LUSOMATRIX

[62] RUTRONIK: Amplificador para termopares, preciso e digitalmente configurável

[67] IGUS: Acessórios para robôs – Muitas novidades no fornecimento de energia e dados

[68] MOTOFIL: Células de fabrico flexíveis ao serviço da indústria de painéis fotovoltaicos

[70] Cabos para robô PROFINET/AIDA da Weidmüller

[71] Sew-Eurodrive PORTUGAL: Ficha Prática

72

82

REPORTAGEM [72] 20 anos a inovar com a “robótica” [75] Produtividade, Liderança e Competitividade em Aveiro [76] Instrumentação e Controlo em foco na 1.ª Conferência da ISA Portugal [78] Soluções de manutenção industrial na SEW-EURODRIVE PORTUGAL

TABELA COMPARATIVA Módulo I/O

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BIBLIOGRAFIA

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PRODUTOS E TECNOLOGIAS Novidades da Indústria FEIRAS E CONFERÊNCIAS Calendário FEIRAS Eventos e Formação LINKS Substitutos? Naaah!

TIRAGEM: 5000 exemplares Os trabalhos assinados são da exclusiva responsabilidade dos seus autores

APOIO À CAPA Cabos para robô PROFINET/AIDA da Weidmüller Na feira SPS/IPC/Drives de 2009, a Weidmüller apresentou pela primeira vez um sistema de instalação contínua para a transmissão de energia, sinal e dados em engenharia de automação de acordo com os requisitos da AIDA. Toda a informação no artigo da página 70.

Weidmüller – Sistemas de Interface, S.A. Tel.: +351 214 459 190 . Fax: +351 214 455 871 weidmuller@weidmuller.pt . www.weidmuller.pt

DA MESA DO DIRECTOR

Passo-a-passo. Sem atalhos J. Norberto Pires Prof. da Universidade de Coimbra CEO do Coimbra Inovação Parque

Dizia recentemente um grande industrial europeu aos seus vĂĄrios colaboradores, na reuniĂŁo anual da empresa, depois de ter instalado vĂĄrias unidades na China e paĂ­ses de leste: “Foi um erro. Temos de voltar a aprender a fazer o que sabĂ­amos fazer. Com qualidade. Liderando a inovação tĂŠcnica. E fazer aqui na nossa casa. Na Europa.â€?. Deslocalizar a produção para reduzir custos nĂŁo ĂŠ sustentĂĄvel e funciona contra o modelo europeu.

Portugal tem desmerecido uma estratÊgia que coloca o foco nas pessoas e na sua capacidade de reinventar o seu futuro. Uma estratÊgia clara de desenvolvimento teria tornado evidente a necessidade de reforço da capacidade científica e tÊcnica, a necessidade de cuidar a educação como recurso nacional precioso, bem como a imperiosa necessidade de incentivar a criatividade e capacidade empreendedora. Como muitas empresas europeias, Portugal preferiu meter-se por atalhos esquecendo que o futuro se constrói passo-a-passo.

Precisamos essencialmente daqueles que investem em Portugal para utilizar a qualidade dos nossos recursos humanos, para quem constituímos uma vantagem competitiva porque identificam os nossos sucessos na transformação de conhecimento em ideias de negócio e em empresas, que reconhecem a nossa capacidade criativa. Não precisamos do investimento que tem como único objectivo salårios baixos ou incentivos financeiros à instalação. São atalhos. E quem se mete por atalhos... mete-se em trabalhos.

Nessa perspectiva Ê muito importante reconhecer o papel do consórcio INOV-C, liderado pela Universidade de Coimbra, nessa nova atitude do Centro de Portugal. Na verdade, o consórcio permite um conjunto de sinergias alargadas num conceito de parque de ciência e tecnologia multipolar alargado à região, e no qual se inclui, entre outros, o iParque, o Biocant e o IPN. As vantagens são as da integração, da coordenação próxima, da eficåcia e da não duplicação de meios e infraestruturas. A candidatura foi aprovada pela Comissão Directiva do Programa Operacional Regional do Centro em Dezembro. Ao todo foram atribuídos cerca de 23, 5 milhþes de euros de FEDER ao projecto conjunto. O iParque candidatou as suas duas fases de construção - que incluem os terrenos, as infra-estruturas, o Business Center, o edifício Nicola Tesla (acelerador de empresas), o sistema de mobilidade do parque e as infra-estruturas de comunicação – num total de 24.390.000 euros.

Esta aprovação atribui ao iParque 11.045.040 euros de FEDER. O objectivo Ê ser uma das 100 regiþes mais inovadoras da Europa e por isso atractivos para iniciativas empresariais que signifiquem um consideråvel investimento estrangeiro diferenciador, que Ê necessariamente o investimento na nossa capacidade de sermos criativos e empreendedores.

Esse ĂŠ que ĂŠ o investimento relevante e sustentĂĄvel.

J. Norberto Pires

(tambĂŠm publicado no Jornal de NotĂ­cias de 16 de Dezembro de 2009)

[2]

robĂłtica

ARTIGO TÉCNICO Bartosz Tworek1, Alexandre Bernardino2 and JosÊ Santos-Victor2 1 Faculty of Electrical Eng., Automatics, Computer Sc. and Electronics, AGH University of Technology and Science, Krakow, Poland bartosz.tworek@gmail.com 2 Institute for Systems and Robotics, Instituto Superior TÊcnico, Lisboa, Portugal {alex,jasv}@isr.ist.utl.pt

Visual Homing of Robot Heads without Absolute Sensors Abstract With the increasing miniaturization of robotic devices, many actuators lack absolute position sensing. In these cases the initial position of the joints is unknown at startup. In this paper we present a vision based method for the automatic homing of serial kinematic structures composed of rotational joints, and having a perspective camera on the end-effector. Examples of such systems are pan-tilt surveillance cameras and most kinds of humanoid robot heads. The method is based on producing motions with known amplitude in one of the joints of the kinematic chain to induce image motion in the camera. The analysis of the induced homography allows the computation of the unknown angle of the other joint. The method can be iterated on more axes to calibrate longer serial chains. It requires calibrated cameras, static objects while homing and short links in the kinematics structure (or, equivalently, far away objects). We have implemented and validated the method in a small humanoid robot head.

1. INTRODUCTION Many off-the-shelf DC motors are equipped with incremental encoders as the main feedback sensor, lacking absolute position sensing. These types of motors are often used in the construction of robots and other automated devices. In these systems it is not possible to know the initial position of the joints at startup and a procedure is necessary to set the robot to a known state, denoted as home or zero position.

To address this problem, it is usual to equip the robot with limit switches, or homing switches, that detect when the axes are in particular angular positions. However, due to miniaturization constrains, it may not be possible to install such sensors in the robot. Another possibility is to drive the axes to a mechanical stop and monitor the motor current. When the current exceeds a certain value, then the motor has reached the mechanical limit, whose angle can be known a priori. However, this procedure adds a source of physical stress in the system and may damage the mechanical components in the long term.

Even when the above strategies are feasible, they require the careful placement of limit and home switches, and a precise measurement of mechanical limits. Additionally, when attaching the cameras to the endeffector, there are always some misalignments that may degrade the initial calibration procedure.

In this paper we propose a solution to this problem for certain types of kinematics structures having cameras at the last joint of the chain. We present a self-homing procedure for system start-up that does not require absolute sensors, neither home/limit switches, nor the need to drive the system to mechanical hard stops. Instead, it performs small prospective motions in the robot joints and observes the image motion induced in the camera. It is assumed that the scene is static and that axes almost intersect (or, equivalently, objects are distant enough from the camera with respect to the length of the kinematics links). In these circumstances the induced image motion only depends on the given motion and the angle between the camera’s optical axis and the rotation axis. By iterating this procedure in the several robot axes, it is therefore possible to automatically determine the wake-up state of the system.

[4]

robĂłtica

There are very few works addressing the problem of visual based homing.

Sometimes visual homing denotes the process of driving a system to some known position in the environment (see for instance [9]). In our case we drive the robot to a known kinematic configuration rather that a known position in space. To the best of our knowledge, the only work related to ours is [10] where the home configuration of a robot arm is achieved using images taken from outside cameras. In our case the cameras are “inside� the robotic system being calibrated.

The types of kinematic structures we consider are very common both in surveillance cameras and in robot heads. We implement the method and present results in a small humanoid robot head, calibrating its eyes and neck. Notwithstanding, the principle can be easily extended for other serial kinematics structures.

This paper is organized as follows. In Section 2 we formulate the problem in terms of the system kinematics and a homography estimation procedure.

Then, in Section 3 we present a methodology to estimate the particular homographies arising in this problem. Section 4 is devoted to the presentation of experimental results of the application of the proposed method to the automatic homing of a small robot head. Finally, Section 5 presents the conclusion of the work and directions for future developments.

2. Problem Formulation In this section we formulate our problem in terms of a homography estimation problem. A homography is a transformation that is able to explain the relationship between the points observed in an image before and after a rotation of the camera. From the homography it is often possible to recover the rotation angles. Therefore, we are going to analyze the homography arising from the prospective motions applied to the robot, as a function of the initial, unknown, joint angles.

Let us consider initially the tilt-pan kinematics structure presented in Fig. 1. A camera is attached first to a pan unit, and then the pan unit is attached to a tilt unit. A similar analysis can be made for other kinematics structures.

ARTIGO TÉCNICO

For the sake of simplicity, and without loss of generality, we can consider a null initial tilt angle, qt0 = 0. This corresponds to set the world reference frame aligned with the initial robot’s tilt frame. In the above conditions, points observed by the camera at system start-up are at coordinates: (1) (2) After the tilt’s prospective motion, these points are observed in new image coordinates: Figure 1 . Left: the kinematics structure of the pan-tilt system considered in this paper. Right:

(3)

the adopted orientation for all the involved coordinate frames.

Considering identical reference coordinate frames for all joints in the canonical state, as shown in Fig. 1, the rotation matrix representing the camera’s orientation with respect to the world reference frame depends on the pan and tilt angular displacements:

with

and

(4) Let us recall that we are willing to estimate qp0, the unknown pan angle at start-up. qt is a known, actuated angle. The image coordinates x0, y0, x1 and y1 can be measured from the images by suitable image feature detectors and trackers, and X, Y and Z are unknown 3D coordinates of world points. Our objective now is to eliminate these coordinates in the previous equations.

From equations (1) and (2) we can write the following constraints: (5)

Fixed points in the world, at coordinates (X, Y, Z) can be expressed in the camera frame by:

(6)

The perspective projections of these points in the image plane have the following normalized coordinates:

Now, dividing both the numerator and denominator of Eqs. (3) and (4) by X, and introducing the constraints in Eqs. (5) and (6), we obtain: (7)

(8) Let us consider that, at start-up, the system has initial angles qt0 and qp0.

These angles are unknown when the system is turned on. Then, a prospective motion of the tilt unit is performed: the tilt angle is changed by qt. This process is illustrated in Fig. 2.

These equations can be rewritten in the homography form:

(9)

A close inspection to the homography matrix shows that it has some repeated entries and only 6 of them are different. It has the form:

(10)

In the following section we will describe a method to estimate the entries of this matrix from the visual data. Once the homography is estimated, we can compute the unknown angle qp0 by, e.g.: Figure 2 . The geometry of the system before (a) and after (b) the prospective motion.

[5 ]

robĂłtica

In this section we describe the method employed to estimate the particular homography arising in our formulation. The section is divided in three parts. The first part describes the methods employed to obtain point matches between the images before and after the prospective motion.

The second part formulates the problem of estimating the homography from point matches, measured in the images. The third part presents the whole algorithm integrated in a robust estimation architecture (RANSAC).

Given a set of N corresponding points, we can form the following linear system of equations:

3.1. Feature Tracker For the estimation of the homography we need first to extract from the images a set of points visible on both images (before and after the prospective motion) and their pairwise correspondences:

In the above equation, the lower index represents the image (0 for the image before and 1 for the image after the rotation), and the upper index represents the index of the point in the set, from 1 to N. To obtain an adequate set of points in the first image, we use the corner detector in OpenCV [4], a open-source computer vision C library. The corner detector selects points in the image that are easy to track, and is based in [7]. It calculates the minimum eigenvalue of the Hessian matrix for each pixel of the image and then performs non-maxima suppression so that only local maxima in 3x3 neighborhood remains. Then it rejects the corners with the minimal eigenvalue less than a quality level determined by us.

Finally it checks if all the corners found are separated enough one from another according to minimal distance determined by us.

The next step is to track the selected points. To do this we use the sparse iterative version of Lucas-Kanade optical flow method in pyramids [8], also implemented in the OpenCV library. It calculates the coordinates of the feature points on the current video frame given their coordinates on the previous frame. The function finds the coordinates with sub-pixel accuracy and rejects the points that cannot be reliably tracked in the second image.

3.2. Homography Estimation There are several off-the-shelf routines for estimating homographies from point matches [5]. However, the homography arising in our problem has a special structure and we want to exploit this structure to improve its estimation. Using Eqs. (9) and (10) for each point match obtained in the tracking procedure, we have:

with

Since the homography has 6 different entries we need at least 3 points to estimate it (each point contributes with two equations). We can compute h through the Singular Value Decomposition (SVD) of A. From the SVD we take right singular vector which corresponds to the smallest singular value.

Finally we can reshape the entries of h into the homography matrix H.

3.3. Robust Estimation The above homography estimation method works well when there are no erroneous correspondences between the points in both images. Unfortunately, the tracking method sometimes provides false point matches that will degrade the results of the homography estimation. In order to address this problem, we use a well known robust estimation method that is able to eliminate the false matches (outliers) from the estimation process.

The RANdom SAmple Consensus (RANSAC) [6] is an algorithm for robust estimation of models in the presence of many data outliers.

We apply the RANSAC algorithm to our problem as follows: â&#x20AC;˘ Repeat for L times: â&#x20AC;&#x201D; Select randomly a set of 3 feature pairs â&#x20AC;&#x201D; Compute homography H using the selected feature pairs â&#x20AC;&#x201D; Calculate a degree of fit (d) for all correspondences â&#x20AC;&#x201D; Compute the number K of inliers consistent with H, i.e. the number of correspondences for which the degree of fit is lower than a threshold (d<t). â&#x20AC;˘ Keep H whose set of inliers is the largest.

In our case, we use the symmetric transfer error to compute the degree of fit:

Rearranging the previous equations, for each point we get the following constraints: where x â&#x2020;&#x201D; xâ&#x20AC;&#x2122; are the point correspondences.

The number of iterations L is set adaptively, according to the following algorithm: This can be written vector form â&#x20AC;˘ L = â&#x2C6;&#x17E; , samplecounter = 0 â&#x20AC;˘ While L = samplecounter repeat â&#x20AC;&#x201D; Execute a RANSAC cycle (select random samples, compute homography and the number of inliers) â&#x20AC;&#x201D; Estimate the proportion of outliers by

with

[6]

robĂłtica

Visual Homing of Robot Heads without Absolute Sensors

3. Computing the Homography

ARTIGO TĂ&#x2030;CNICO

â&#x20AC;&#x201D; Set

with p = 0.99 and s = 3 (number of feature

pairs in a sample). â&#x20AC;&#x201D; Increment sample counter â&#x20AC;˘ Terminate

Then we have applied a tilt motion of 5 degrees. After the above steps, if we have a sufficient number of point matches (3 is the minimum) we are able to compute the homography and the initial pan angle. Fig. 5 shows the images and the tracked points used to compute the homography.

Then we move the pan axis with the symmetrical of the computed value in order to set the eye to its canonical position (zero pan).

This rule ensures that, with probability p, one among L samples will be free of outliers [5].

4. Experimental Results The proposed method was written in C++ and implemented as a module in the YARP framework [2]. YARP (Yet Another Robot Platform) is a middleware that facilitates the distributed processing and communication among different computers and provides operating system independence.

We have also used the following additional libraries for the image based measurements and homography estimation:

a)

b)

â&#x20AC;˘ OpenCV (Open Source Computer Vision) which is used to create image processing part of the project [4]. â&#x20AC;˘ GSL (Gnu Scientific Library) [3] which is used to estimate the homography.

All used libraries are free open source software.

The method was then tested with the iCub humanoid robotâ&#x20AC;&#x2122;s head [1]. It contains 6 DOFs: neck pan, tilt and swing and eye pan and tilt as shown in Fig. 3.

c) Figure 4 . Sequence of motions required to calibrate the eye. a) right eye position at startup. b) right eye position after prospective tilt motion. c) right eye position after calibration.

a) Figure 3 . Kinematics of the iCub robot head used in the tests.

We have performed the calibration of the right eye and head pan, which follow directly the formulation described in this paper. Whereas for calibrating the left eye the procedure is identical, for calibrating the other joints, a different set of equation is required, but can be derived in a straightforward manner using the same principles. The testing procedure was the following: 1. Find points of interest to track, 2. Move head or eye tilt, 3. Track points, 4. Compute homography matrix for correspondences, 5. Compute the pan angle.

Fig. 4 shows the sequence of actions required in the calibration procedure.

Notice that the right eye, at startup, was offset from its canonical position.

b) Figure 5 . Right eye image grabbed with tracked points, before (a) and after (b) the tilt motion.

The same procedure can be applied to the left eye, so that both eyes are calibrated. Once the eyes are calibrated, then we can calibrate the neck pan angle using the same method. This is illustrated in Fig. 6.

[7 ]

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5. Conclusions a)

b)

c)

We have presented the principles for a vision based automatic calibration procedure for determining the initial unknown angles of pan-tilt kinematic structures. The method is based on the computation of the homography induced by the rotation of the tilt axis. A set of points is tracked in the images before and after the prospective motions. A robust estimation architecture allows the estimation of the homographies from the tracked points, even in the presence of tracker failures (outliers). By relating the homography entries with the unknown initial angles, it is possible to estimate them reliably from the visual measurements.

In future work we will further characterize the precision of the method as a function of the initial conditions and motion amplitudes. We also aim at investigating how errors propagate if the method is to be employed in longer kinematics chains. Finally we will study the combination of information from both cameras to improve precision in homing the neck joints

Figure 6 . Calibration procedure for the neck pan. The robot starts up with significant offset in the neck pan joint, with respect to its canonical position (a). A motion of 10 degrees is applied to the neck tilt (b). The proposed method estimates the initial pan angle and compensates it (c).

Notice that, in the beginning, the neck pan angle has a large offset to its canonical position. In the calibration procedure we have applied a tilt motion of 10 degrees up. Then the neck pan angle was calculated and the head set to its canonical position. In the end, the eyes are still a bit tilted, because the tilt joint was not calibrated in this test.

For a preliminary quantitative evaluation of the methodâ&#x20AC;&#x2122;s performance, we have initialized the system in a known position, and measured the pan angle using the proposed method, applying tilt motions of different amplitudes. Then, the pan was set to its estimated zero position, and the process iterated in a series of steps. The results are represented in Fig. 7, where it can be observed that the axis reaches a close vicinity of the correct position immediately after the first iteration. Then, in the remaining steps, the estimated positions are always kept within a 5 degrees range to the ideal zero position. In any case we had always good systematic results, even for small angular prospective motions.

Acknowledgements This work was supported by the European Commission, Project IST-004370 RobotCub, and by the Portuguese Government Fundação para a Ciência e Tecnologia (ISR/IST plurianual funding) through the PIDDAC Program funds, and through project BIO-LOOK, PTDC/EEA-ACR/71032/2006.

REFERENCES [1] Beira, R., Lopes, M., Praça, M., Santos-Victor, J., Bernardino, A., Metta, G., Becchi, F. and SaltarÊn, R. Design of the Robot-Cub (iCub)Head, Proc. IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA, Orlando, May, 2006.

[2] Metta, G., Fitzpatrick, P. and Natale, L. YARP: yet another robot platform, International Journal on Advanced Robotics Systems, Special Issue on Software Development and Integration in Robotics, March, 2006.

[3] Galassi, M. et al, GNU ScientiďŹ c Library Reference Manual â&#x20AC;&#x201C; Revised Second Edition, ISBN0954161734 [4] Intel Research. Open Computer Vision Library. http://www.intel.com/research/mrl/ research/opencv/ [5] Hartley, R. and Zisserman, A. Multiple View Geometry in Computer Vision. Cambridge University Press 2000.

[6] Fischler, M. A. and Bolles, R. C. Random Sample Consensus: A Paradigm for Model Fitting with Applications to Image Analysis and Automated Cartography. Comm. of the ACM, Vol 24, pp 381-395, 1981.

[7] Shi, J. and Tomasi, C. Good Features to Track. IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, pages 593-600, 1994.

[8] Bouguet, J. Pyramidal Implementation of the Lucas Kanade Feature Tracker, Open CV

Figure 7 . Evolution of the pan angle for an iterative application of the calibration method. Different colors represent different prospective motion amplitudes.

Documents, Microprocessor Research Labs, Intel Corporation, 1999.

[9] Basri, R., Rivlin, E. and Shimshoni, I. Visual Homing: SurďŹ ng on the Epipoles. ICCVâ&#x20AC;&#x2122;98.

[10] Jin, Y. and Xie, M. Vision Guided Homing for Humanoid Service Robot. ICPRâ&#x20AC;&#x2122;00.

[8]

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Visual Homing of Robot Heads without Absolute Sensors

The algorithm was tested many times for different circumstances. We came to the conclusion that results depend mostly on the quality of tracking. We had the best results while putting in front of robot a chessboard pattern, where point matches are very reliable. In other cases, there were a lot of points along edges in the image. This may lead to tracking drifts, and results may degrade a bit.

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ARTIGO TĂ&#x2030;CNICO Daniel Albuquerque, JosĂŠ Vieira and Carlos Bastos Department of Electronics, Telecommunications and Informatics University of Aveiro, Portugal dfa@ua.pt, jnvieira@ua.pt, cbastos@ua.pt

Room Acoustics Simulator for Ultrasonic Robot Location

Abstract In this paper we present a room acoustics simulator based on an hybrid method. This method considers all the wave reflections as specular which is a good approximation to the way the sound waves propagate in a closed space, when the wave length is much smaller than the obstacles. Although other acoustic simulators are available, they are difficult to modify. Building this simulator from the beginning, will allow complete control and understanding of its behaviour. It has a modular structure, to facilitate future expansion of the physical model. The model was implemented in Matlab code, so that it can be easily modified. This simulator was developed in order to have a controlled environment to test the performance of ultrasonic location systems. The present version of the simulator is simple and includes wall reflections, sound attenuation and the transducer beam characteristics.

I. INTRODUCTION Location systems is an active research area with many applications. The Global Positioning System (GPS) is presently, the most successful location system and it is widely used in civilian and military applications. However, the performance of the GPS degrades inside buildings and the accuracy is not enough for indoor location. Ultrasonic based location systems can be a viable low cost solution for most applications. In certain environments, such as hospitals, ultrasonic location systems present several advantages and have become successful commercial products. However, ultrasound propagation in closed spaces, presents problems similar to those encountered in electromagnetic waves propagation, such as multipath, fading, etc. A good model of the acoustic channel is needed to allow the test and comparison of ultrasonic indoor location systems. It is very hard and expensive to make all the tests in real environments, even a simple simulator of the acoustic channel can be a great help to reduce the development time of an ultrasonic system. The system needs to pass all the tests in the simulator before being implemented and tested with real hardware.

In this paper we present an acoustic simulator that uses an hybrid method.

For a certain configuration of the transducers, the simulator evaluates the impulse response of the room acoustics. This way, it is possible to test the influence of the room acoustics on a ultrasonic location system. This paper is organised as follows, in the next section we present a brief description of a previously developed location system using ultrasounds. Then, we describe of the acoustic channel simulator and the characteristics included in the model. Finally, we present, in section IV, the results of the model validation tests.

II. LOCATION SYSTEMS The GPS system allows the mobile receiver units to determine their position by measuring time-of-arrival of the radio signals transmitted by a satellite constellation. The GPS performs well outdoor, but for indoor applications, due to strong multipath and signal attenuation, the GPS does not work properly most of the time or when it works, it is not accurate enough. To solve this problem a number of dedicated indoor location systems have

[10]

robĂłtica

been developed [1]. These systems usually use static references (beacons) to compute their location. Some of them use infrared transmitters [2] with coded pulses with one beacon per room. The receivers detect the light code to determine in which room they are. There are, location systems that use radio signals [3] to compute the location. They use wireless networks and signal strength measurements to compute the location. These systems require a training phase and have an accuracy worst than the ultrasonic systems. Ultrasonic location systems can be a viable alternative [1]. These systems have proved to have good accuracy, and they are very simple and cheap.

A. Location System Using Ultrasounds There are many location systems based on ultrasounds with a lot of different configurations. Almost all these systems use an auxiliary radio channel as a reference trigger to measure the time of flight of the ultrasound signal.

The Bat system [4] uses an ultrasound transmitter on the mobile station.

The ultrasonic transmitter sends an ultrasonic pulse immediately after receiving a radiotrigger signal. A network of ultrasonic receivers on the ceiling detects the ultrasound pulse and sends the time information to a central controller. This controller computes the location by the time-of-flight with an average accuracy of 3 cm. The Cricket system [5] uses beacons distributed through a room. Each beacon sends two signals simultaneously, an ultrasonic signal and a radio signal. To minimize signal collisions the beacons send the signals randomly in time. When the mobile device receives the radio signal from the transmitter, it waits for the ultrasonic signal and calculates the distance to the beacon by the time difference between the radio signal and the ultrasonic signal. The first implementation of this system could only be operated using a high density of beacons and presented an accuracy of 5 to 25 cm.

B. Locus Location System We have developed an ultrasonic bi-dimensional location system, called Locus [6], that uses ultrasonic beacons and an auxiliary RF channel. When

location, it sends a radio trigger signal. Then, the beacons were made: placed at the corner of a room at the same height as the â&#x20AC;˘ use the faster and easier ultrasonic speed formula; robot, reply with an ultrasonic signal. The position of each â&#x20AC;˘ determine the attenuation of the received wave; beacon is known to the robot. In order to distinguish the â&#x20AC;˘ compute the dispersion and the energy absorbed by different beacons, each one transmits a different code [7] the atmosphere; ARTIGO TĂ&#x2030;CNICO (63 bits Gold codes were used). These codes were encoded â&#x20AC;˘ consider that the sound particle propagates along using Binary Phase Shift Keying (BPSK) modulation [8]. sound rays; The robot uses Differential BPSK (DBPSK) demodulation â&#x20AC;˘ compute all possible reflections; that,reflection some approximations and simplifications anoriginal auxiliary code.

RF channel.

When a robot wants to know its to achieve the [8] to recover the To When compute thewants distance only as and specular; achieve that, some approximations simplifications an auxiliary RF channel. a robot to know its â&#x20AC;˘ toconsider were made: location, it sends a radio trigger signal.

Then, the beacons a match-filter [9] was itused compute time-of-flight made: all surfaces as planes; location, sendstoa radio triggerthe signal.

Then, the beacons â&#x20AC;˘ were consider placed at the corner of a room at the same height as the â&#x20AC;˘ use the faster and easier ultrasonic speed formula; the corner of roomtrigger at same height thecompute of the waves.

The position ofthesignal. the robot â&#x20AC;˘ the usean theapproximation fasterand andthe easier ultrasonic dispersion energy absorbed by theformula; atmosphere; a robotultrasound wants to placed know itsatlocation, it sends aaradio theisas â&#x20AC;˘ use for the speed beam shape of the robot, reply with an ultrasonic signal.

TheThen, position of â&#x20AC;˘ each â&#x20AC;˘ determine the attenuation of the received wave; robot, reply with an ultrasonic signal.

The position of each â&#x20AC;˘ that determine the attenuation of the received wave; the sound particle propagates along sound rays; â&#x20AC;˘ consider beacons placed the corner of a room at the same height as the robot, computed usingatthe distances of the robot to the beacons the receiver. beacon is known to the robot. In order to distinguish the transmitter â&#x20AC;˘ compute and the dispersion and the energy absorbed by beaconsignal. is known to the ofrobot.

In order to distinguish the â&#x20AC;˘ all compute dispersion andthe thereflection energy only absorbed by â&#x20AC;˘ [7] compute possible the reflections; consider as specular; with an ultrasonic The position each transmits beacon is known toThe the code different beacons, each one a[10]. different and reply applying the spherical-intersection method the atmosphere; The main aspects not taken into account were: beacons, each one transmits a different code [7] the atmosphere; all surfaces as planes; â&#x20AC;˘ consider robot. In order to different distinguish the different beacons, each one transmits a dif(63 Gold codes were15 used). These codes were encoded â&#x20AC;˘ consider that the sound particle propagates along Locus system has anbits accuracy from 30 cm and (63bits bits Gold codes used).toThese codes werecan encodeduseâ&#x20AC;˘ andiffraction; â&#x20AC;˘approximation consider that the beam soundshape particle along for the of thepropagates transmitter and the ferent code [7] (63 Gold codes werewere used). codes were encoded using Binary Phase Shift These Keying (BPSK) modulationâ&#x20AC;˘ [8]. sound rays; using Binary Phase Shift Keying [8].

(BPSK) modulation be used in a 9Phase meter square room. sound rays; using Binary Shift Keying modulation The robot uses [8].receiver. â&#x20AC;˘ scattering of the reflections on the surfaces; The robot uses(BPSK) Differential BPSK (DBPSK) demodulation â&#x20AC;˘ compute all possible reflections; The robotdemodulation usesand Differential BPSK (DBPSK) demodulation â&#x20AC;˘ compute all possible reflections; During theBPSK development Locus system, Differential (DBPSK) [8]of to the recover the compute original code.

[8] to recover thetest original code.

To theitdistanceâ&#x20AC;˘ modeling â&#x20AC;˘ consider the reflection only as specular; of surfaces; [8] to recover the original code.

To compute the distance â&#x20AC;˘aspects consider the cylindrical reflection only as specular; not taken into account were: To compute the distance match-filter used compute the timebecame evident that aagood acoustic simulator would be a The main a match-filter [9] [9] waswas used totocompute the time-of-flight â&#x20AC;˘ consider all surfaces as planes; of surfaces sound causing a match-filter [9] was used to compute the time-of-flight â&#x20AC;˘ refraction â&#x20AC;˘ consider all as planes;by temperature gradients; â&#x20AC;˘ diffraction; of-flight ultrasound The to position ofThe theall robot computed ofvery the waves. ultrasound waves. position of the robot is â&#x20AC;˘ use an approximation for the beam shape of the great help.of Itthewas difficult control theis of different of the ultrasound waves.

The position the robot is â&#x20AC;˘ the â&#x20AC;˘ use an approximation for the beam shape of the wind effect. â&#x20AC;˘ scattering oftransmitter the reflections thereceiver. surfaces; using the distancescomputed of the robotusing to thethe beacons and applying sphericaldistances of the the robot to the beacons andonthe parameters during the experiments. computed using the distances of the robot to the beacons transmitter and the receiver. modelingThe ofthey cylindrical surfaces; intersection method [10].

The Locus system has an accuracy from 15 to 30[10].â&#x20AC;˘ The and applying the spherical-intersection method a not lottaken of time to simulate and only maintook aspects into account were: and applying the spherical-intersection method [10]. Thebecause Theofmain aspects not taken into account Locus hasSIMULATOR anroom. accuracy from 15 to 30 cm andâ&#x20AC;˘ can sound causing by temperature gradients;were: refraction cm and can III. be used in a 9system meter square ACOUSTIC brought a small increase on the realism of the simulator. â&#x20AC;˘ diffraction; Locus system has an accuracy from 15 to 30 cm and can â&#x20AC;˘ effect. diffraction; be used in a 9 meter square room. â&#x20AC;˘ the wind â&#x20AC;˘simulator scattering of theonly reflections on the surfaces; be used in a 9ismeter square room.

This fouronsimple models: The acoustic simulator a valuable tool to study and â&#x20AC;˘ scattering ofhas the reflections the surfaces; During the development and test of the Locus During the development and test of the Locus system, it became evidentsystem, it â&#x20AC;˘ modeling of cylindrical surfaces; During the development and test of the Locus system, it â&#x20AC;˘ modeling of cylindrical surfaces; â&#x20AC;˘ the sound propagation model; became evident that a good acoustic simulator would be a compare different location algorithms in aItcontrolled en- bebecause they took a lot of time to simulate and only brought a small that a good acoustic simulator would greatacoustic help. was very difficult â&#x20AC;˘ refraction of sound causing by temperature gradients; became evident thatbea agood simulator would a â&#x20AC;˘ the refraction of reflections sound causingmodel; by temperature gradients; great help.

It was is very difficult toto control all the different increase on realism the simulator. to control all thegreat different parameters during theeasy experiments. â&#x20AC;˘ the vironment.

With a simulator very change â&#x20AC;˘ multiple the windofeffect. help.

It wasitvery difficult to control all thethe different â&#x20AC;˘ the wind effect. parameters during the experiments. â&#x20AC;˘ the transducers the experiments. because they tookmodel; a lot of time to simulate and only parameters that parameters affect theduring response of the acoustic system. becausehasthey took a lot models: of time to simulate and only This simulator only fourincrease simple III. ACOUSTIC SIMULATOR brought a small on the realism of the simulator. â&#x20AC;˘ the noise model; Moreover, it is much faster to use the simulator than to III. ACOUSTIC SIMULATOR brought a small increase on the realism of the simulator. â&#x20AC;˘ the soundThis propagation model; III. ACOUSTIC SIMULATOR simulator has only four simple models: The acoustic simulator is a valuable tool to study and This simulator has only model four simple models: the behaviour of setup carry out tests.tool sound propagation simulates The simulator a compare valuabledifferent tool tolocastudy and â&#x20AC;˘ theThe multiple reflections model; Theand acoustic simulator isreal aacoustic valuable to studyisand â&#x20AC;˘ the sound propagation model; compare different location algorithms in a controlled enâ&#x20AC;˘ the sound propagation model; different location algorithms in controlled enCommercially simulators, like ODEON [11], propagation of ultrasound waves in the air. It simulates â&#x20AC;˘ the the transducers model; tion algorithms incompare a available controlled environment.

With a simulator it isavery easy â&#x20AC;˘ the multiple reflections model; vironment. With a simulator it is very easy to change the â&#x20AC;˘ the multiple reflectionsof model; vironment.

With a the simulator it ofisopen very easy system. to change the â&#x20AC;˘ the the noise model; change the parameters that affect response the acoustic are to very expensive and since they are not source it is speed and attenuation the arrival waves. The multiâ&#x20AC;˘ the transducers model; parameters that affect the response of the acoustic system. â&#x20AC;˘ the transducers model; parameters that affect the response ofsetup the acoustic system.

Moreover, it is much faster to use the simulator than to and carry â&#x20AC;˘ the noise model; impossible to change them. freely thanple simulates all the possible reflection Moreover, it isThere much are fasterexamples to use the of simulator to reflections the noise model model;simulates to soundâ&#x20AC;˘propagation the behaviour of the propagation out real tests. Moreover, it is much faster to use the simulator than The setup[12], and carry out realusually, tests. it is very time The soundmodel propagation model simulates the behaviour of available simulators [13] but, waves received up to a maximum order of reflection setup and carry out real tests.

Thewaves soundinpropagation model simulates the behaviour ofof value of ultrasound the air.

It simulates the speed and Commercially available simulators, like ODEON [11], the propagation of ultrasound waves in the air.attenuation It simulates consuming to change such simulators and since they are given by the user.

The transducers model simulates the Commercially available simulators, like ODEON [11], the propagation of ultrasound waves in the air.

It simulates reflections simulates posCommercially available simulators, like and ODEON [11], areare very are very expensive since they notexpensive open sourcethe it isarrivalthewaves. speedThe andmultiple attenuation of themodel arrival waves. all Thethemultiare very expensive and since they are not open source it is the speed and attenuation of the arrival waves.

The multinot and always very well documented someThere might beof freely beams The model simulates the noise sible reflection waves received up to a noise maximum order of reflection value since they are impossible not open source it is impossible to errors change There to change them. are them. examples plecharacteristics. reflections model simulates all the possible reflection to change them.

There are examples of freely by plethereflections model simulates all the possible reflection user.received The transducers simulates characterare examples of impossible freely available simulators [12],[13] [13] but, introduced without notice. in the room. available simulators [12], but,usually, usually,it isit very is very given time waves up to a model maximum orderthe ofbeams reflection value available [12],and [13] but,they usually, is very time waves received up to a maximum of reflection value noise model thetransducers noise inorder the room. time consuming toconsuming change simulators such notitalways tosimulators change suchsince simulators and since theyistics. are Thegiven by thesimulates user. The model simulates the The implementation of our simulator wasare based on consuming to change such simulators and since they are given by the user.

The transducers model simulates the Model very well documented some errors introduced without notice. might A. not always verymight well be documented some errors be Sound beamsPropagation characteristics. The noise model simulates the noise changing and simplifying some not always very welltechniques documentedthat somewere errorsused might be beams characteristics. The noise model simulates the noise introduced without notice. in the the room.

For sound propagation we have included in the introduced without notice. in the room. in the audible field.

This allowed us to Sound Propagation Model The acoustic implementation of ourimplementation simulator wasapproach based on changing and simThe of our simulator was basedA. on The implementation of our simulator was based on A. Sound Propagation Model model the following characteristics: quickly produce achanging very that fast and easyin to use simulator.

The theA. sound propagation we have included in the model the following plifying some techniques used the acoustic audiblethat field.

Sound Propagation Model andwere simplifying some techniques were For used changing and simplifying some techniques that were used For the sound propagation we have on included in the speed the the influence of the temperature the in sound characteristics: This approach allowed us acoustic to location quicklyaudible produce a veryThis fastschematically and easy toallowed use in the field. approach us to1) For model of an ultrasonic system is sound propagation we have included the in the acoustic audible field. This approach allowed us to model the following characteristics: simulator.

The model anproduce ultrasonic location is schematically quickly a very fast system and easy to use simulator.

The2)model the the dispersion the sound energy with the distance following of characteristics: shown in figure 1. ofThe transmitter an The quickly produce a very fast block and easyrepresents to use simulator.

1) the influence of theontemperature on the sound speed of an ultrasonic locationansystem is transschematically 1) the influence the temperature the sound on speed shown in figure 1.model The transmitter block represents ultrasonic 1) theofthe influence of the temperature the sound speed from source model of an ultrasonicinlocation system is schematically ultrasonic transducer somewhere the room.

This trans2) the dispersion of thewith sound energy with the in figure 1. The transmitter block signal represents2) the an dispersion of the sound energy the distance from thedistance source ducer somewhere shown in the room.

This transmitter receives an electric 2) the dispersion of the sound energy with the shown in figure 1.

The transmitter block represents an 3) the dissipation of the due sound energy duedistance to air losses. mitter receives an signalwave. x(t)Theand it transfrom thesound source ultrasonic somewhere intransforms the room.

This 3) the dissipation of the energy to air losses. x(t) and transforms itelectric into antransducer acoustic room channel block from the source ultrasonic transducer somewhere in the room. This transthe dissipation of the sound energy due to air losses.to the intorepresents an acoustic wave.

The room channel block mitter receives an waves electric signal x(t)represents andreflect transforms itThe3)3) speed of sound the energy air isdue proportional a room where the acoustic can propagate and the dissipation of theinsound to air losses. mitter receives an electric signal x(t) and transforms it into an acoustic wave.

The room channel block represents The speed of sound in the air is proportional to the the The speed of sound in the air is proportional to the square themselves.

The receiver block receives an acoustic wave and transforms a room where the waves and reflect rootspeed of the absolute temperature [14] root and intoacoustic an acoustic wave.can The propagate room channel block representssquareThe of sound in the air is proportional to ofit theis given a room where the acoustic waves can propagate and reflect square root of the absolute temperature [14] and it is given absolute temperature [14] and it is given by the following equation: it into an electric signal y(t). themselves. Thea room receiver receives ancanacoustic whereblock the acoustic waves propagatewave and reflectby the square root of theequation: absolute temperature [14] and it is given following themselves. The receiver block receives an acoustic wave by the following equation: receiver blocky(t). receives an acoustic wave by the following equation: and transforms themselves. itand intotransforms an The electric signal

it into an electric signal y(t).

and transforms it into an electric signal y(t).

TK TK TT (1) T (1) (1) cc= c TK == cc00 11++ c= Transmitter Transmitter Transmitter c = 0c0 0 273 (1) 273= c0 1 + 273 273 273 273â&#x2014;Ś Combining eq x(t) where T is the room rtemperature in C, TK is the absolute pressure amplitu x(t) x(t) Tthe the â&#x2014;Śabsolute where T is the temperature C,â&#x2014;ŚTC, absolute where T is theroom room temperature in â&#x2014;Śin K is K is speed oftemperature sound atâ&#x2014;Ś0 in C attenuations: in Kelvin and c0T isis the where temperature T istemperature the room in temperature in cÂşC, absolute â&#x2014;Ś thethe speed of sound at 0 C Kelvin and 0cris temperature Kelvin and 00 K is the speed of sound at 0 C and it the is in 331.6 m/s [14].

Kelvin and c is speed of sound at 0ÂşC and it is 331.6 m/s [14]. and it 0 is 331.6 m/s [14]. r Room Channel and it isTo331.6 m/ssquare [14].root we can approximate P avoid the (1) to the Room Channel To avoid the square root we can approximate (1) to the Source Room Channel two first terms of the Taylor series expansion evaluated at To avoid the square root we can approximate (1) to the To avoidtwo theâ&#x2014;Śfirst square rootof wethe canTaylor approximate to the two first termsatof B. Multiple Refl terms series (1) expansion evaluated y(t) C, getting: 20 â&#x2014;Śseries y(t) the Taylor expansion evaluated getting: two first of the Taylorat 20ÂşC, series expansion evaluated at C, terms getting: 20 There are tw y(t) 20â&#x2014;Ś C, getting: c = 343.5 + 0.587(T â&#x2C6;&#x2019; 20) (m/s) (2) simulate the refl Receiver

(2) c = 343.5 + 0.587(T â&#x2C6;&#x2019; 20) (m/s) (2) Method and the We have modelled the wave field of a point source as have modelled the wave field of point(m/s) source as Method c = 343.5 + 0.587(T â&#x2C6;&#x2019; (2) [17] co Fig.We 2. The simplest model for propagation of20) an aultrasonic wave made concentric [14].

In figure 2 we spherical can see We have modelled thespherical wave fieldwaves of a point source as concentric by one source.spherical waves [14]. In figure 2 we can see concentric number of parti As location it wassystem. said in the introduction the aim of this work is [14]. a point source power W source and two waves In figure 2 we with can see withspherical W surfaces and two Figure 1 . Model of an ultrasonic have modelled thea point wave ofpower a point source as the source.

As it was said in the introduction the aim of this work is We a point source with power W and field two spherical surfaces Fig. 1. Model of an ultrasonic location system. from â&#x2C6;&#x2019; rr(r to make a realistic, easy to use and fast simulator. In order r and spherical with surfaces withrr0(r and â&#x20AC;&#x201D; râ&#x2C6;&#x2020;r). = Dr).

0 = 0 r (r â&#x2C6;&#x2019; r0waves = â&#x2C6;&#x2020;r). to make a realistic, easy to use and fast simulator. In order with r0 0and concentric spherical [14].

In figure we atcanwhen see these paths With this model, the intensity of sound at any 2point As it was said in the introduction the aim of this work is to make a realistic, particle takes a n As it was said in the introduction the aim of this work is a point source with power W and two spherical surfaces a fixed distance r from the source is the same and can be With this model, the intensity of sound at any point at a fixed distance r easy to use and fast simulator. In order to achieve that, some approximathe reflection co given by:is the r (rsame â&#x2C6;&#x2019; rand to make a realistic, easy tomade: use and fast simulator. In order from with rsource the canâ&#x2C6;&#x2020;r). be given by: tions and simplifications were 0 and 0 = what particle is â&#x20AC;˘ use the faster and easier ultrasonic speed formula; W define an interse I(r) = (3) (3) â&#x20AC;˘ determine the attenuation of the received wave; the receiver part 4Ď&#x20AC;r2 In [14] the ultrasonic intensity is given as a function of the costly to obtain [11]The Image So peak pressure P by

robĂłtica principle that al P2 (4) reflection is spe I= 2Ď c obtained by mir where c is the speed of the wave and Ď is the medium reflected wave h Receiver

Fig. 1. Model of an ultrasonic location system.

Fig. 1. Model of anReceiver ultrasonic location system.

r

(13)

P (r, Îą) = P0 AÎą (r, Îą)Ar (r)

Source

B. Multiple Reflections Model

Room Acoustics Simulator for Ultrasonic Robot Location

There are two classical geometric methods [17] to simulate the reflection in large rooms: the Ray Tracing Method and the Image Source Method. The Ray Tracing Method [17] considers the ultrasonic wave as a large Fig. 2. The simplest model for propagation of an ultrasonic wave made Combining equations (8) and (12) the received peak of by one source. number of particles, which aretheemitted allofdirections Combining equationsget(8) and (12) receivedin peak r pressure amplitude a formula combines Combining equationswe(8) and (12) thethat received peaktheoftwo r from the source.

The path of each particle is calculated and pressure amplitude we get a formula that combines the two attenuations: r Combining equations (8) and (12) (12) thecombines received the peak of pressure amplitude we get(8) a formula that twoof Combining equations and the received peak r0 attenuations: when these paths intersect a surface a reflection occurs, the rr pressure amplitude we get a formula that combines the two r0 attenuations: amplitude we Îą) get=a P formula that combines the two With this model, the intensity (13) P (r, r0 of sound rat any point at pressure 0 AÎą (r, Îą)Ar (r) B. Multiple Reflections Model particle takes a new direction and the wave is attenuated by attenuations: r Source (13) P (r, Îą) = P0 AÎą (r, Îą)Ar (r) rr00 is ther same and can be attenuations: a fixed distance r from the source There are two methods [17] to simulate the reflection AÎą (r,of Îą)A (13) PReflections (r,classical Îą) = Pgeometric Source 0 r (r) Combining equations (8) and (12) the received peak the reflection coefficient the surface.

In order to know B. Multiple Model Source rr AÎą (r, Îą)A (r) (13) given by: P = P large rooms: theÎą) Method 0 (r, Îą)Arrand (r)the Image Source (13) Method. The P (r, (r, Îą)Ray =Tracing PModel B.inMultiple Reflections 0 AÎą Source what particle is received by the receiver, it is necessary to r Source B. Multiple Reflections Model There arepressure two classical geometric methods to number amplitude we getwave a [17] formula that combines the tw Ray Tracing Method [17] considers the ultrasonic as a large Therean are two classical geometric methods [17] to to obtain B. Multiple Reflections Model simulate reflection in large rooms: the Ray Tracing W define intersection volume around the receiver B.There Multiple Reflections Model arethe two classical geometric methods [17] to of particles, which are emitted in all directions from the source.

The path (3) Method I(r) = simulate and theattenuations: reflection in largeMethod. rooms: The the Ray Tracing the Source Ray Tracing There are two classical geometric methods [17] the receiver particles.

With thisthe method itintersect is to difficult simulate the reflection in large rooms: Ray Tracing of each particle isImage calculated and when these paths a surfaceand a There are two classical geometric methods [17] to 4Ď&#x20AC;rr20 Method and the Image Source Method. wave The Ray Tracing Method [17] considers the Method. ultrasonic as a large Fig. 2. The simplest model for propagation of an ultrasonic wave made Method simulate the reflection in large rooms: the Ray Tracing and the Image Source The Ray Tracing reflection occurs, the particle takes a new direction and the wave is atsimulate the reflection in large rooms: the Ray Tracing costly to obtain a good accuracy. r In [14] theby ultrasonic intensity given asof aanfunction of made the Method (1 Pemitted (r,wave Îą) = PTracing [17] considers the are ultrasonic wave as aAlarge Fig. 2. source.

The simplest model forispropagation ultrasonic wave one 0large Îą (r, Îą)Ar (r) number particles, which inRay directions Method and the Image Source Method.

The [17] considers the coefficient ultrasonic asall aIn Method andof the Image Source Method.

The Ray Tracing Fig. by 2. one Thesource. simplest model for propagation tenuated by the reflection of [17], the surface. order to knowon what Source of an ultrasonic wave made Method The Image Source Method [11], is based the number of particles, which are emitted in all directions peak pressure P by from the source.

The path of each particle is calculated and by one source.

Method [17] considers theare ultrasonic wave as large an intersecFig. of[17] particles, which emitted in all as directions Method considers the ultrasonic aa define large particle is received bypath the receiver, it is wave necessary to Fig. 2.

2. The The simplest simplest model model for for propagation propagation of of an an ultrasonic ultrasonic wave wave made made number from the source.

The of each particle is calculated andSo, if the principle that all the reflections are specular.

B. Reflections Model when these paths intersect aare surface a reflection occurs, by source. number of particles, which emitted all directions by one oneWith source. the source.

TheMultiple path ofreceiver each particle isin calculated and the With this number of particles, which are emitted in all directions 2 tion volume around the to obtain the receiver particles. this model, the P intensity of sound at any point at from when these paths intersect a surface a reflection occurs, the can be reflection isaintersect specular the image of the source particle takes new direction and the wave isoccurs, attenuated from the The path each calculated and With distance this model, the the intensity ofissound at any at when these paths surface aobtain reflection the from the source. source.

The path ofcostly each particle isgood calculated andby (4) Ifrom = method it is difficult andaof toparticle ais accuracy. a fixed source theatsame andpoint can be With this model, rthe intensity of sound any point at particle takes a new direction and the wave is attenuated by There are two classical geometric the reflection coefficient of the surface.

In order to know when these aa surface aawave reflection occurs, the obtained mirroring thethesource the surface, and themethods [17] agiven fixedby: distance r from 2Ď c the source is the same and can be particle takespaths aby newintersect direction and is on attenuated by when these paths intersect surface reflection occurs, the With this model, the intensity at any a fixed distance r from the source of is sound the same and point can beat the reflection coefficient of the surface.

In order to know With this model, the intensity of sound at any point at what particle is received by the receiver, it is necessary to particle takes a new direction and the wave is attenuated by given by: the reflection in large rooms: the reflection ofthe the surface.

In is order toif principle know particle takes asimulate new direction and the wave reflected wave has same behaviour webyconsider thethe Ray Traci The particle Imagecoefficient Source Method [17], [11], is based on the where given caa fixed is the speedrr of thethe and is the from source is and can by:distance is received by the receiver, itattenuated is necessary tothat all the fixed distance from thewave sourceW is the theĎ same same andmedium can be be thewhat define an intersection volume around the toknow obtain reflection coefficient of the surface. order to what particle isaMethod received by the receiver, itIn isreceiver necessary to image the reflection coefficient of the surface.

In order to know reflections are specular.

So, if the reflection is specular the of the image as real source.

This image can have another image (3) I(r) = given by: and the Image Source Method.

The Ray Traci density. given Combining equations (3) 4Ď&#x20AC;r and W define an intersection volume around the receiver to obtain by: 2 (4) the peak of what the receiver particles.

With this method it difficult particle isbe received by the receiver, itsource is is necessary toand and the an intersection volume around thethereceiver to obtain I(r) =W what particle is received by the receiver, it is necessary to Figure 2 . The simplest model for propagation of an ultrasonic wave made by one source. (3) define source can obtained by mirroring on the surface, 2 the receiver particles.

With this method it is difficult and in another surface to get the second order reflection and (3) = 4Ď&#x20AC;r pressure amplitude ismodelI(r) Method [17] considers the ultrasonic wave as a lar costly obtain a good accuracy.

W Fig. 2. The for propagation ultrasonic wave made 2 givenof In simplest [14] the ultrasonic intensity as an a function of the define an intersection volume the to the receiver particles.

With thisaround method difficult and Wis define anto intersection volume around theitreceiver receiver to obtain obtain 4Ď&#x20AC;r reflected wave has the same behaviour ifiswe consider the image as a (3) I(r) = costly to obtain a 3good accuracy.

In [14] the ultrasonic intensity is given as a function of the (3) I(r) = so on.

Figure presents an example of a second order The Image Source Method [17], [11], is based on the 2

peak pressure P by the receiver particles.

With this method it is difficult and by oneIn source. costly to source. obtain a good accuracy.

4Ď&#x20AC;r the receiver particles.

With method itimage iswhich andthe number ofthis particles, are emitted In ultrasonic intensity is4Ď&#x20AC;r given as a function the pres[14][14] the the ultrasonic as2 a function of theofpeak real This image can have another in another surface to get in all directio 1[11], The Image Method [17], isdifficult based on peak pressure intensity P by 1 is given 2Ď cW principle that allgood the reflections are specular.

So, if the of the as image reflection.

Source F has F[11], costly to obtain aaSource accuracy.

1 Figure The Image Source Method [17], is based on because the In the as to obtain good accuracy. peak by = intensity 2 InP [14] [14] the ultrasonic ultrasonic intensity isPgiven given as aa function function of of the the sure bypressure the second order reflection and so on.

3 presents an example of a is calculated a (5) costly Ă&#x2014; is PP(r) principle that all the reflections are So,1can if the from the source.

The path of each particle reflection isof specular the of1 specular. the source bethe The Image Source Method [17], [11], is the 2 that all the reflections are specular.

So, the and the image F1ifon has image presence surface S1 ,image peak (4) principle The Image Source Method [17], [11], is based based oncan the peak pressure pressure P P by by r I =2 P4Ď&#x20AC; second order reflection.

Source F has F as image because of the presence reflection is specular the image of the source be 1 the surface, and the obtained by mirroring the source on (4) reflection IP = 2Ď c when these paths intersect a2 .ififsurface a reflection occurs, t principle that all the reflections are specular.

So, the is specular the image ofthe the source be principle that thethe reflections are the of the presence of surface Scan This method F1of2surface I = of (4) (4) , and image F11 has image F12 So, because ofthe the presenceis 2 AsWith can be seencinis (5) the peak the of pressure amplitude obtained byS1all mirroring the source onspecular. theif surface, and this sound atmedium any point atbecause 22Ď c P reflected wave has the same behaviour we consider the wheremodel, the the speedintensity of the wave and Ď is the P reflection is specular the image of the source can be 2Ď c obtained by mirroring the source on the surface, and the iswave specular the the can betheof (4) IIthe particle a of new direction and the wave is attenuated of surface S2. This method isimage very accurate, but in number a complex room the very but intakes aimage complex room the images (4) of reflection =the reflected has the same behaviour ifsource we consider with 1/r.

Usually, manufacturers give where c Combining isrthe speedthe of= wave and Ď isdo thenot medium image as real another image 2Ď c density. the peak adecreases fixedwhere distance from isĎ the andreflected can beaccurate, obtained byamirroring mirroring theThis source on can the surface, andthe the wave has source. thecan same behaviour if have we consider 2Ď c (3) obtained by the source on the surface, and the c is the speed ofequations the source wave andand is(4) thesame medium number of images increase rapidly with the order of the reflection [11]. image as a real source.

This image can have another image cananother increase rapidly with the order of the reflection [11].In order to kno density.

Combining equations (4) of thepressure peak of image the reflection coefficient ofimage the surface. in to getimage the second order reflection the power of the source, but give(3) theand peak pressure amplitude isof reflected has same behaviour if we consider the as awave realsurface source.

This can have another where is the ofspeed speed ofthey the wave and Ď is isthe the peak medium reflected wave has the thehave behaviour ifshape we consider theand density. and (4) of where ccCombining is the the and Ď the medium given by: where c is the speed theequations wave and wave r(3) is the medium density.

Combining The image sources the same beamsame that the original but in another surface tosame get the second order reflection and source pressure amplitude is distance so on.

Figure 3 presents an example of a second order The image sources have the beam shape that theit is necessary image as a real source.

This image can have another image

amplitude (P ) at a known (r ) from the source. in another surface to get the second order reflection and density.

Combining equations (3) and (4) the peak of particle iscan received by[11]. the receiver, asdirection aFigure realwhat source.

This isimage have another image 0 amplitude 0 pressure density.

Combining equations (3) amplitude and (4) is the peak of image 1example equations (3) and (4) theispeak of pressure of3 the beam mirrored on the surface sothe on. presents an of a second order

2Ď cW 1 reflection.

Source F has F as image because of the 1 in another surface to get the second order reflection and original source but the direction of the beam is mirrored so on.

Figure 3 presents an example of a second order pressure amplitude is in another surface to get the second order reflection and 1 Therefore we can rewrite (5)=in1 function pressure amplitude isP (r) (5) reflection. Source Ă&#x2014; 1because ofaround W2Ď cW of the peak of intersection the receiver to obta FSan has image the 1F1the as and image Faa1volume has the image of define surface rĂ&#x2014; so on.

Figure 3 an of 1, F (5) reflection.

PI(r) (r) 1= = Source F [11]. has as image of order the 2Ď cW4Ď&#x20AC; so presence on.

Figure 3 presents presents an example of because second order 1second 1 example on the surface pressure amplitude at Pa (r) known of the source: 2(3) , and the image F has the image presence of surface S (5) = 1Ă&#x2014;distance 4Ď&#x20AC; r 2Ď cW 1 1 1 2 F because of the presence1 of surface 1S . This method is

the FFSreceiver particles.

1 2 With As can be seen in (5) the of the pressure amplitude presence reflection. as image of the 1 and F image F1 because has the image of Source surface 4Ď&#x20AC;r 2Ď cW 4Ď&#x20AC; r1 Ă&#x2014;peak Source has Fthe assurface image ofthis the ismethod it is difficult a 1 ,has 1 of P = (5) (5)reflection. ofbut thein presence S11because F1 2 because (5) Ă&#x2014;peak Pin(r) (r) =the 2 . This method As can bewith seen1/r.

(5) of the pressuredoamplitude 2very accurate, a complex room the number of images decreases Usually, the manufacturers not give , and the image F has the image presence of surface S r 4Ď&#x20AC; because of the presence of surface S .

This method is F 1 1 , and the image F has the image presence of surface S 1 21 4Ď&#x20AC; r r ofisthe canultrasonic be seen in (5)intensity the peak pressure costly obtain a ofthe good accuracy.

In [14]Asthe given as amplitude ado function of the very accurate, but in1ato complex room number of images 2 decreases with 1/r.

Usually, the manufacturers not give very 0 they 2 accurate, can increase rapidly with the order the reflection [11]. the power of the source, but give the peak of pressure because of the presence of surface S .

This method is F R but in a complex room the number of images As can be seen in (5) the peak of the pressure amplitude 1 2 because of the presence of surface S .

This method is F decreases with 1/r.

Usually, the manufacturers do not give P P (r (r) = ) (6) 1 2 Asthe canpower be seen in (5) the peak of the amplitude 1the 0 pressure can increase rapidly with the order of the Method reflection [11]. of source, but they give the peak of pressure The Image Source [11], is based on t The image sources have the same beam shape that the peak pressure P by amplitude (P ) at a known distance (r ) from the source. very accurate, but in a complex room the number of images r can increase rapidly with the order ofthe thenumber reflection [11].[17], decreases with 1/r.

Usually, the manufacturers do not give 0source, 0 very accurate, but in a complex room of images the power of the but they give the peak of pressure decreases with 1/r.

Usually, the manufacturers do not give image sources have the same beam shape that the As canamplitude be seen in (P (5)0the of the pressure amplitude decreases with The rthey )source, atpeak arewrite known distance (r0peak ) from the source. original source but the direction of the beam is mirrored 0 Therefore we can (5) in function of the peak of can increase rapidly with the order of the reflection [11].

The image sources have the same beam shape that the the power of the but give the of pressure principle that all the reflections are specular. So, if t canoriginal increase rapidly the order of of the the beam reflection [11]. amplitude (Pmanufacturers at a known distance (r0the )power from the pressure source. power they give peakof 0 )the Pgive =but 0in source butwith the direction is mirrored 1â &#x201E;r. the Usually, theof doknown not ofofthe source, Therefore we source, can rewrite (5) function the peak(7) ofbut 2 the on image thesource surface [11]. pressure amplitude at a distance of the source: The sources have the same beam shape that the r original but the direction of the beam is mirrored amplitude (P ) at a known distance (r ) from the source.

The image sources have the same beam shape that the P Therefore we can rewrite (5) in function of the peak of 0 0 (P atpressure a known distance thesource: source.

0 )of reflection is specular themirrored image of the source can on the Fsurface [11]. theyamplitude give the peak (P(r0)0 )atfrom aofknown distance (r0)original pressure amplitude at I a amplitude known distance the source but = on the(4) surface Therefore we can rewrite (5) in function of peak of original source[11]. but the the direction direction Pof of2 the the beam beam is is mirrored pressure amplitude at aseen known distance of the source: weTherefore canbe rewrite in function of the the peak ofso of the factor (rsource. can as an attenuation (A ), 0 /r) d fromTherefore the we can(5) rewrite (5) in function of the peak 2Ď c r0 obtained by mirroring the source on the surface, and t [11]. pressure amplitude at known on the the surface surface [11].

R pressure amplitude atP1aa(r) known distance of the source: source: (6) on P (r0of = distance ) the (7) becomes rof pressure amplitude at a known distance 0 the source: R r r P P (r (r) = ) (6) 0 reflected wave has the same behaviour if we consider t 1 where c is the speed of the rwave R P1 P1 (r) Prr0(r0 ) 0and Ď is the = (6) medium =rr00 rP0(r P0 ) (7) R R P (r) = (6) image as a real source.

This image can have another ima 1 0 r (6) (r Pequations (6) density. Combining r0r P0(3) P1 (r) = A=d= (r)P (8) P 0 ) and (4) the (7)peak of 1 (r) S2 F S1 rPr0 0 = seen (7) r 1 P the factor (r /r) can be as an attenuation (A ), so 0 2 0 is d F1 F rr0 P in anotherP surface to get the second Forder reflection a 1 pressure amplitude =seen F P00 an attenuation (7) the factor (r /r) can be= as ),are so(7) The the main causes of energy absorption in the (A air (7) (7) becomes P factor (r0 /r)0 can be seen asrr an attenuation (Ad ), dso F so Pon. Figure 3 presents an example of a second ord F (7) conductivity, becomes

the thermal viscosity and the molecular P the factor be as (A (7) P thebecomes factor (r (r00 /r) /r) can can the be seen seen as an an attenuation attenuation (Add ), ), so so P .

2Ď cW 1 P (r) = A (r)P (8) the factor (r =r) can be seen as an attenuation (A ), so (7) becomes reflection.

Source F order has reflection.

F1 1 as image because of t Figure 3 The path P of aS second order reflection.

1 d 0 d medium, the relaxation [15].

For a given propagation S (7) 0 (7) becomes becomes Fig. 3.

The path of a second (5) Ă&#x2014; P (r) P= (r) = A (r)P (8) 1 d 0 F S F P S P P1 (r) =energy (8) are attenuation due thecauses energy 0 can image F1 1 has the ima presence of surface S1 , and the The to main ofabsorption the air S 4Ď&#x20AC;be inrepresented rAd (r)Pabsorption S F F (8) The original Image Source Method does not take into account that some P (r) = A (r)P (8) F The main causes of energy absorption in the air are F 1 d 0 S P (r) =the Adabsorption (r)P (8) the thermal conductivity, viscosity the air molecular 0 Îą and S2 S by the coefficient in dB/m, and The main absorption causes of1the energy inpressure the are ofthere theMethod presence ofnot surface F The original Image Source does take into 1S because As canrelaxation be seen in (5) peak of the amplitude F F reflections cannot exist because may be an obstructing surface onS2 . This method the thermal conductivity, the viscosity and the molecular F F [15].

For athegiven propagation medium, the The main causes of energy absorption in the air are the relaxation thermal conductivity, viscosity and the molecular the equation Fig. 3. The path of a second order reflection.

The main causes of energy absorption in the air are The main causes of energy absorption in the air are the thermal conductivrelaxation [15]. a given propagation medium, that cannot therenumber of imag the path Fig. of the ray [11].

Toofsolve thisorder problem weexist used abecause Hybrid very accurate, but in a complex roomMethod the decreases with [15].

1/r.

Usually, the manufacturers dothenotaccount give dueFor toFor the energy absorption can be represented 3. some The pathreflections a second reflection. the thermal conductivity, the viscosity and the molecular relaxation a given propagation medium, the theattenuation thermal conductivity, the viscosity and the Fig. method 3. The combines path of a second order reflection. ity, the viscosity and theto molecular relaxation [15].

For a in given propagation attenuation due the energy absorption can bemolecular represented [11]. This the surface best feature of both methods, Raythe Tracing may be an obstructing on the path of ray Îą by the relaxation absorption coefficient Îą dB/m, and can increase rapidly with the order of the reflection [1 relaxation [15].

For a given propagation medium, the â&#x2C6;&#x2019;give r be attenuation due to energy absorption represented relaxation [15].

For atobut given propagation the the power of the source, of The original Image Source Method does not take into 10 can Fig. The path of aa second order reflection.

I(r, Îą)the = I(r Ă&#x2014;they 10 . the (9) Fig. 3.

3.Source.

The path of second order Source reflection. medium, the attenuation due the absorption can be represented by the relaxation absorption coefficient Îą medium, in peak dB/m, andpressure 0 ) energy and Image We used the Method Image Method to find all Method existent the equation The original Image Source does not take into [11].

To solve this problem we used a Hybrid attenuation due to the energy absorption can be represented by the relaxation absorption coefficient Îą in dB/m, and attenuation due to energy absorption can be) represented account thatThe some image reflections cannot exist because there sources the same beam shape that t The original Image Source Method does not take into equation by thethe relaxation absorption coefficient a in dB=m, the equation amplitude (P a the known distance (rinand from the source. virtual sources thenreflections we validated each ofhave them using the Ray Tracing 0 ) at 0 dB/m, account that some cannot exist because there by equation the relaxation absorption coefficient Îą and the [11]. method combines the best by the absorption and may beThis an obstructing surface onexist the path of feature the ray of both The value of relaxation Îą for the air cancoefficient be calculated using the Îą in dB/m, The original Image Source Method does not take into â&#x2C6;&#x2019;Îą r account that some reflections cannot because there The original Image Source Method does not take into 10 .

Method with only the rays that are on created by the virtual If there original source but direction the beam is mirror I(r, Îą) = (5) I(r0 )in Ă&#x2014; 10 (9)peak may an obstructing surface thethe of Method thesources. ray of the Îą Therefore we can[16]. rewrite function of the(9) ofbe the equation equation â&#x2C6;&#x2019; 10 r [11].

To solve this problem we used a path Hybrid methods, Ray Tracing and Image Source.

We used the account that some reflections cannot exist because ISO norm 9613-1 InÎą)terms the may beanan obstructing surface on the of virtual the there ray Îą peak I(r, = I(rof . of pressure account that some reflections because there (9) 0) Ă&#x2014; is obstructing surface on thecannot path of exist thepath ray, the source is invalid. â&#x2C6;&#x2019;10 10 r .

[11].

To solve this problem we used a Hybrid Method I(r, Îą) = I(r ) Ă&#x2014; 10 (9) on the surface [11].

0 can [11]. method combines the best feature ofvirtual both sources The value of(9) Îąatbecomes for the air be calculated usingsource: the [11]. may be an obstructing surface on path of the ray pressure amplitude a known distance of the Îą To solve this problem we aallHybrid Image Source Method to find may be isThis an obstructing surface on the of Method the amplitude,The equation Îą r â&#x2C6;&#x2019; This called the visibility test [11]used andthe can beexistent done by tracing the ray back â&#x2C6;&#x2019; 10 r.

[11].

This method combines the bestpath feature of ray both Îą) = )) can Ă&#x2014; (9) value 9613-1 ofI(r, Îą for theI(r air using 10calculated 0 I(r, Îą) = I(r Ă&#x2014;be10 10be . peakusing (9)the [11]. methods, Ray Tracing and we Image Source.

We used the ISO norm [16].

In of the of pressure 0terms [11].

To solve this problem we used a Hybrid Method This method combines the best feature of both The value of Îą for the air can calculated the [11].

To solve this problem used a Hybrid Method The value of a for the air can be calculated using the ISO norm 9613-1 then we validated each of them using the Ray Tracing from receiver to the real source.

This reduces the receive waves, turning methods, Ray Tracing and Image Source.

We used the ISO norm 9613-1 [16].

In terms of the peak of pressure [11].

Image Source Method to Image findthe allSource. existent virtual amplitude, equation (9) becomes This method combines best feature of both The valueof9613-1 of Îąpeak for the can beÎąthe calculated using the methods, Ray Tracing and We used the ISO norm [16].

Inair terms of peak of using pressure [11].

This method combines the best feature of sources both The value of Îą for can be calculated the [16].

Inamplitude, terms the ofthe pressure amplitude, equation (9) becomes the received waves more realist.

Method with only the rays that are created by the virtual Image Source Method to find all existent virtual sources r equation (9)air becomes â&#x2C6;&#x2019; â&#x2C6;&#x2020;r 0 the peak of pressure thenSource weRay validated each ofImage them using virtual the Tracing methods, Tracing Source.

We used the ISO 9613-1 [16]. terms R Method toand find all existent sources P2 (r, (10) Image Îą)P1= PIn Ă&#x2014; 10 of amplitude, equation (9) becomes methods, Ray Tracing and Image Source.

WeRay used the ISO norm norm 9613-1 [16].

In0 = terms of20P the(rpeak of pressure (r) ) (6) 0 then we validated each of them using the Ray Tracing sources.

If there is an obstructing surface on the path of Îą Method withMethod only theto that are created

by Tracing the virtual Îą â&#x2C6;&#x2019; Image find allusing existent sources amplitude, (9) becomes then weSource validated each them the virtual Ray â&#x2C6;&#x2019;r20 Image Source Method toofrays find virtual sources 20 â&#x2C6;&#x2020;r amplitude, equation equation (9) becomes 0) P2 (r, Îą) P =Ă&#x2014; P10 10(râ&#x2C6;&#x2019;r (10) (10) The surfaces are modelled by that aall set existent of quadrilaterals, because almost all the 0Ă&#x2014; Îą Method with only the rays are created bythe the virtual = (11) â&#x2C6;&#x2019; 20 â&#x2C6;&#x2020;r 0 sources.

If there is an obstructing surface on path of the ray, the virtual source is invalid.

This is called the then we validated each of them the Îą r010 Îą P (r, Îą) = P0 Ă&#x2014; (10) Method only the rays that are using the Tracing virtual wewith validated each of them using thebyRay Ray Tracing â&#x2C6;&#x2019; 20 (râ&#x2C6;&#x2019;r0 ) 20 â&#x2C6;&#x2020;r surfaces in a common room have acreated quadrilateral Figureof4 shows all (11)then sources.

If there is an obstructing surface onisform. the path P010 Ă&#x2014;â&#x2C6;&#x2019; 10 P2 (r,2Îą) = =P (10)(11) 0Ă&#x2014; Îą = P (7) the ray, the virtual source is are invalid.

This called the ray back Îą â&#x2C6;&#x2019;0 Method with only the rays that created by the virtual visibility test [11] and can be done by tracing = A (r, Îą)P .

(12) sources.

If there is an obstructing surface on the path ofthe Îą â&#x2C6;&#x2019; â&#x2C6;&#x2020;r 20 (râ&#x2C6;&#x2019;r0 ) Method with only the rays that are created by the virtual Îą 0 Îą = P Ă&#x2014; 10 (11) â&#x2C6;&#x2019; â&#x2C6;&#x2020;r 20 0 10 the virtual sources in a cubic room (up to the fourth reflection) with vertices P Ă&#x2014; (10) â&#x2C6;&#x2019; 2020(râ&#x2C6;&#x2019;r0 ) the ray, the virtual source is invalid.

This is called the r P22 (r, (r, Îą) Îą) == = =PP P000Ă&#x2014; Ă&#x2014; 10 (10) visibility test [11] and can be done by tracing the ray back AÎą10 (r, Îą)P .

(11)(12) (12) sources.

If there is an obstructing surface on the path of the ray, the virtual source is invalid.

This is called the Îą 0 sources.

If there is an surface on the path of (0,3,3). The F obstructing Îą (râ&#x2C6;&#x2019;r â&#x2C6;&#x2019; ) 0 in (0,0,0), (3,0,0), (3,3,0), (0,3,0), (0,0,3), (3,0,3), (3,3,3) and visibility test [11] and can be done by tracing the ray back = A (r, Îą)P .

(12) â&#x2C6;&#x2019; (râ&#x2C6;&#x2019;r 20 0) Îą 0 = P Ă&#x2014; 10 (11) 20 0 Ă&#x2014; Îą)P 10 (11) (A the the virtual invalid.

This the is the P2 back visibility andsource can be is done by tracing ray == seen APÎą0(r, . attenuation (12) the factor (r0 /r) can be as 0an sotest the ray, theis [11] virtual source is called called the d ),ray, source at position (1,1,1) is andinvalid. has the This direction (1,1,0).

Combining equations (8)Îą (r, andÎą)P (12) of visibility test [11] and can be done by tracing the ray back = A .. the received peak (12) 0 visibility test [11] and can be done by tracing the ray back = A (r, Îą)P (12) Îą 0 Combining equations (8) and we (12)get theareceived pressure amplitude (7) becomes pressure amplitude formulapeak thatofcombines the two we getattenuations: a formula that combines the two attenuations: P1 C. Transducers Model P(r, (r)P0r (r) (8) 1 (r) P Îą) ==P0A Ad (13) (13) 2 Îą (r, Îą)A A model of the ultrasonic traducers was for this S1 included in the Ssimulator 2 2

2

1

2 2

1

1

1

1

1

1

1

1

1 11 1

r

B. Multiple Reflections Model absorption in the air are The main causes of energy [12] robĂłtica

are two classical geometric methods [17]molecular to the thermalThere conductivity, the viscosity and the simulate the reflection in large rooms: the Ray Tracing relaxationMethod [15].andFor a given propagation medium, the the Image Source Method. The Ray Tracing due to energytheabsorption can asbea represented Method [17]the considers ultrasonic wave large f an ultrasonicattenuation wave made number of particles, which coefficient are emitted inÎąallin directions by the relaxation absorption dB/m, and

2

1

1 1 1

2

2

1

1

2

1 1

2

2 2

2

1

1

2 12 1

F11

F12

Fig. 3.

The path of a second order reflection.

40

from receiver to the real source. This reduces the receive 180 0 from receiver to the real source.

This reduces the receive waves, turning the received waves more realist. waves, the received waves more realist.

The surfaces are modelled a set ofreduces quadrilaterals, Hb (a, Îť, θ, b) = H(a, Îť, θ)(b + (1 â&#x2C6;&#x2019; b)cosθ) (15) fromturning receiver to the realby source.

This the receive The surfaces are modelled by a set of quadrilaterals, Hb (a, Îť, θ, b) = H(a, Îť, θ)(b + (1 â&#x2C6;&#x2019; b)cosθ) (15) waves,allturning the received more realist. because almost the surfaces in waves a common room have a ARTIGO TĂ&#x2030;CNICO 210 330 because all are the modelled surfaces by in aa common room have a Thealmost surfaces set virtual of quadrilaterals, Hb (a, Îť, θ, b) = H(a, Îť, θ)(b + (1 â&#x2C6;&#x2019; b)cosθ) (15) quadrilateral form.

Figure 4 shows all the sources where H (a, Ν, θ, b) is the new beam function and b is a b quadrilateral form.allFigure 4 shows the virtual sources where Hb (a, Ν, θ, b) is the new beam function and b is a because almost the surfaces in a all common room have a in a cubic toform. the to fourth vertices constant.

Figure 4 reflection) showsreflection) all thewith virtual sources Hb (a, Ν, θ, b) is the new beam function and b is a in room aquadrilateral cubic(up room (up the fourth with vertices where constant.

300 in (0,0,0), (3,3,0), (0,3,0), (0,0,3), (3,0,3), in a cubic room (up to the(0,3,0), fourth reflection) with (3,3,3) vertices Figure one example exampleof ofa240beam a beam function in (3,0,0), (0,0,0), (3,0,0), (3,3,0), (0,0,3), (3,0,3), (3,3,3) constant.

Figure 66 shows shows one function 270 in (0,0,0), (3,0,0), (3,3,0), (0,3,0), (0,0,3), (3,0,3), (3,3,3) Figure 61,θ, shows one example of a beam function and (0,3,3).

The source is at position (1,1,1) andand hashas thethe (H and (0,3,3).

The source is at position (1,1,1) 0.49)).

(H θ, 0.49)). b (2, b (2,1, and (0,3,3).

The source is at position (1,1,1) and has the (Hb (2, 1, θ, 0.49)).

(1,1,0). directiondirection (1,1,0).

Fig. 6. Beam of a circular plane piston. direction (1,1,0).

120

150

150

150

120

90

0

120

10

90 90 0 60 10

20

20 30

30

0 60

10

2030

60 30

30

D. Noise Model 40

180

40

30

40

180

0

0

We modelled the noise 0in the acoustic chann and Gaussian. So for transmission between the 330 and210 the receiver, only white and Gaussian nois The power of the noise signal can be cho Fig. 4.

All the virtual sources in a cubic room (up to the fourth Fig. 6.ered.

Beam of 240 a circular plane piston. 300 user.

Fig. 6. Beam of a circular plane piston. reflection).

270 180

210

330

210

240

240270

6. plane Beam Figure 6 . Beam ofFig. a circular piston. of

D. Noise Model

300

330

300

270

a circular plane piston.

C. Transducers Model IV. RESULTS D. modelled Noise Model We the noise in the acoustic channel as white Noise Model So for the transmission the transmitter A model of the ultrasonic traducers was includedandinD.Gaussian. the We modelled noise in between the acoustic channel as white modelled the noise in and the acoustic channel as white and Gaussian.

D.We Noise Model and the receiver, only white Gaussian noise is considIn order to validate the simulator two dif and Gaussian.

So for transmission between the transmitter simulator for this work because it has a great influence for transmission between the transmitter and the receiver, ered.SoThe power of the noise signal can be chosen by the only white Fig. 4.

All the virtual sources in a cubic room (up to the fourth and the receiver, only white and Gaussian noise is considwere performed in ofathecubic room noisethe is considered. noise signal can white bewith 2.450 m WeGaussian modelled noise inThe thepower acoustic channel as user.and reflection). signals. Up until now, we only modelled on the received ered.

The power of the noise signal can be chosen by the chosen by the user.

Figure4.

4 . All the in asources cubic roomin (upato cubic the fourthroom reflection).

Fig. Allvirtual the sources virtual (up to the fourth and Gaussian. for transmission between x,So2.475 meter along y the andtransmitter 2.460 meter alo the beamreflection). pattern.

As a reference model we considereduser. that C. Transducers Model IV. RESULTS and the receiver, only white and Gaussian noise is considwall, the floor and the ceiling are made of ste work because it has a great influence on the received signals. Up until now,(Fig. 5) the transducer radiates like a plane circular piston A model of the ultrasonic traducers was included in the ered.

The power of the noise signal can be chosen by the IV. RESULTS we the beamin pattern.

As a room reference we considered Fig. 4.

Allonly the modelled virtual sources a cubic (upmodel to the fourth In order to validate theIV. simulator two different reflection coefficient wastests considerer to be 1. We C. Transducers RESULTS for Model this work because it has a great influence [14]. user. reflection). thatsimulator Inperformed order to validate the simulator two different tests were performed in the transducer radiates like a plane circular piston (Fig. 5) [14]. were in a cubic room with 2.450 meter along â&#x2014;Ś on the received signals.

Up until now, we only modelled A model of the ultrasonic traducers was included in the x, 2.475 C,y and 40% room temperature of 16 a cubicmeter room a with 2:450 meter alongmeter x, 2:475 meter along 2:460of relative hu along y and 2.460 along z.

The In order to validate theand simulator twomade different teststhe the beam As a reference that simulator forpattern. this work because model it haswea considered great influence meter along z.

The wall, the floor the ceiling are of steel, thus the performed floor and ceiling are room made ofpressure. steel, thusmeter theTwo 1 the atmosphere ofwith Murata transce the transducer radiates like a plane circular piston (Fig. 5) wall, y were inwas a considerer cubic along C. Transducers Model signals.

IV. RESULTS on the received Up until now, we only modelled reflection reflection coefficient be1.1.We We2.450 considered a room temcoefficient was considerer totobe considered [14]. x,perature 2.475of meter along y and 2.460 along ofz.pressure.

The transmitter ( (operating at 40 kHz), the â&#x2014;Ś relative 16used ÂşC, 40% andmeter 1 atmosphere the beam As a reference we considered that a room C, 40%humidity of relative humidity and temperature of 16of A model of thepattern. ultrasonic traducersmodel was included in the wall, the floor and the ceiling are made of steel, thus the tests P(r, q ) Two Murata transceivers were used (operating at 40 kHz), the transmitter transducer radiates pressure.

Two Murata transceivers In orderofto validate the simulator twowere different ylike a plane circular piston (Fig. 5) 1 atmosphere and thewas receiver (MA40S4R).

A chirp signal, simulatorthefor this work because it rhas a great influence reflection coefficient considerer to be 1.

We considered (MA40S4S) and the receiver (MA40S4R).

A chirp signal, from 39 to 41 kHz, used (operating at 40 in kHz), the transmitter (MA40S4S) [14]. a were performed a cubic room with 2.450 meter along â&#x2014;Świth 256 samples at 192 kHz was on the received signals. Up untilq now, weP(r,only modelled andawith q) 41 40% of sent relative humidity room 16was 256temperature samples atkHz, 192of kHz used assignal, the signal.

The were the receiver (MA40S4R).

AC,chirp from 39 to signalsand r x, 2.475 meter along y and 2.460 meter along z. The a generated digitised using a Edirol FA-66 sound card which has enough x the beam pattern. As a reference model we considered that 41 1kHz, atmosphere of pressure.

Two Murata transceivers were withand 256 samples at 192 kHz was used as the y sent signal.

Theare signals were generated and dig wall, the floor and the ceiling made of steel, thus x bandwidth to properly represent the ultrasonic signals.

The acquired signals signal.

The signals generated digitised using (operating at were 40 kHz), theand transmitter (MA40S4S) the the transducer radiates like a plane circular piston (Fig. 5) sentused z asound Edirol FA-66 sound P(r,q) z werethe processed using the was MatLab software.

Theto received signal was has enough areflection Edirol FA-66 card which hasA enough bandwidth coefficient considerer becard 1. chirp Wewhich considered and receiver (MA40S4R). chirp signal, from 39 to [14]. r â&#x2014;Ś signals. processed by a matched filter followed by an envelope detector. toa properly represent the ultrasonic The acquired a of relative humidity room temperature of 16 C, to 256 properly represent the used ultrasonic signals. Th 41 kHz, with samples at 40% 192 kHz was as the and q 5. used Geometry usedofina circular â&#x20AC;&#x153;far-fieldâ&#x20AC;? a circular plane piston.

Figure 5 . Fig. Geometry in â&#x20AC;&#x153;far-fieldâ&#x20AC;? planeof piston. signals were processed usingwere the MatLab software.

The using sent signal.

The signals generated and digitised 1 atmosphere of pressure.

Two Murata transceivers were Fig. 5. Geometry yused in â&#x20AC;&#x153;far-fieldâ&#x20AC;? ofx a circular plane piston. signals were processed using the MatLab sof received chirp signal was processed by a matched filter a Edirol FA-66 sound card which enough bandwidth used (operating at 40 kHz), thehas transmitter (MA40S4S) Thefunction beam zfor function forof this type of can be byone an envelope detector.

A. Test The beam this type transducer cantransducer be approximated by thefollowed received chirp signal was by a ma P(r,q)pattern function [14] toIn properly represent the ultrasonic signals.

The processed acquired approximated by thefunction normalised beam and the receiver (MA40S4R). chirp signal, from 39 to this test the transmitter was placed atAthe (x; y; z) coordinates (1.380, normalised beam pattern [14] given by The beam function for this type of transducer can be r Fig. 5.

Geometry used in â&#x20AC;&#x153;far-fieldâ&#x20AC;? of a circular plane piston. signals wereand processed using MatLab software.

The given by followed by an envelope detector. a 0.615, 0.625) the was (0.742, 0.671, 0.000).

The receiver was kHz, with 256direction samples atthe192 kHz was used as the A.41Test one q beam

received chirp signal was processed by a matched filter approximated by the normalised pattern function [14] placed at (0.710, 1.800, 0.555) with direction given by (1.000, 0.000, 0.000).

2Ď&#x20AC;a x J1 Îť of sin transducer θ signal.bythe The signals was wereplaced generated andy,digitised using The beam function this can be sent followed envelope In this 7test at the (x,The z) H(a, Îť,for θ) = 2 type (14)(14) Figure showsan atransmitter top view of detector. this test configuration. simulated and 2Ď&#x20AC;a given byapproximated z sin θ a Edirol FA-66 sound card which has enough bandwidth by the normalised beam pattern function [14] Îť coordinates (1.380, 0.615, and the direction was practical envelope outputs0.625) of the match-filter are shown in figure 8. All A.areTest one given

by J1 is the first-order Bessel function of the first kind (0.742, to the properly represent the ultrasonic 0.671, 0.000).

The in receiver was placedsignals. at (0.710,The acquired where coordinates given meters.

A. Test one 2Ď&#x20AC;a plane 0.555) with processed direction given by (1.000, 0.000). andJ Îťis isthethe wavelength. kind Fig. 5. where Geometry used in â&#x20AC;&#x153;far-fieldâ&#x20AC;? of J1a circular θpiston. first-order Bessel function of the sin first and l is the1.800, signals were using the 0.000, MatLab software. The 2Ď&#x20AC;a Îť J sin θ 1 case In this test transmitter was placed at t RealH(a, transducers had=a hard Figure 7 shows a top view of this test the configuration.

The (14) Ν, θ) 2 Ν to protect the piston, wavelength.

In thischirp test the transmitter was placed at the (x, y, z) filter signal was processed by a matched (14) received H(a, Îť, θ) = 2 2Ď&#x20AC;a 2Ď&#x20AC;a 2.775) that attenuates the signal on the sides and on the back of simulated and practical envelope outputs of (2.450, the match-filter sin θ sin θ The beam function for this type ofÎť Îťtransducer can be followed (1.380, 0.615, 0.625) dir coordinates (1.380, 0.615, detector.

0.625) and the direction was and thesimu by coordinates an envelope transducer. model an empirical raided-cosine Realthe transducers had aTo hard case tothis protect the piston, that attenuates theare shown in figure 8. All the coordinates are given in (0.742, 0.671, 0.000).

The receiver was placed at (0.710, where J is the first-order Bessel function of the first kind approximated by the normalised beam pattern function [14] 1 the is used: where J1signal isfunction thethefirst-order the kind (0.742, 0.671, 0.000). The receiver was placed on sides and on the Bessel back of the function transducer. To of model thisfirst anmeters.

1.800, 0.555) with direction given by (1.000, 0.000, 0.000). Îť is the wavelength. given byand simu empirical raided-cosine function is used: This reduces the receive Receiver 1.800, 0.555) direction given and Îť is the Test one Realwavelength. transducers had a hard 7 shows a top view of with this test configuration.

The by (1.000, 0.0 (0.710, 1.800) 2Ď&#x20AC;acase to protect the piston, A.Figure s more realist. ulato z= 0.555 that attenuates signal on the sides the backthe of piston, simulated and practical the match-filter sin θ+ and Real transducers had toâ&#x2C6;&#x2019;on protect Figure 7envelope showsoutputs a topof view of this test configu 1 a set of quadrilaterals, Hb (a,the Îť, θ, b)a=Jhard H(a, θ)(b (1 b)cosθ) (15) (15) ΝΝ, case In this test the transmitter was placed at the (x, y, z) (14) H(a, Îť, θ) = 2 with thea transducer. To model this an empirical raided-cosine are shown in figure 8. All the coordinates are given in a common room have that attenuates the signal on2Ď&#x20AC;a the and on the back of simulated and0.625) practical envelope sinsides θ Îť new (1.380, 0.615, and the directionoutputs was of the function meters. ws all the virtual sources b) is the beam and b is a coordinates where Hwhere (a;isl;used: qH ; bb)(a, is Îť, theθ,new beam function and function b is a constant. vers the To model this an empirical are0.000). shown figurewas8. placed All the coordinatesbeha a reflection) withtransducer. vertices Theinreceiver at (0.710, constant. where J1 is the first-order Bessel function of the first raided-cosine kind (0.742, 0.671, Transmitter , (0,0,3), (3,0,3), (3,3,3) Figure shows ofone example function 1.800, 0.555)meters.

6 shows one6example a beam functionof(H a(2; beam 1; q; 0:49)). with direction(1.380, given by (1.000, 0.000, 0.000). and Îť is Figure the wavelength. function is used: 0.615) The ition (1,1,1) and has the q

1

b

b

(Hb (2, 1, θ, 0.49)).

Real transducers had a hard case to protect the piston, that attenuates the signal on the sides and on the back of 90 0 60 raided-cosine the transducer. To model this 120an empirical 10 function is used: 20 150

30

30

1

40 180

= 0.625 Figure 7 shows(0,a 0)top view zof this test configuration. The mod simulated and practical envelope outputs of the match-filter Figure 7 . Top view of test one. are shown in figure Allview the ofcoordinates B. F Fig. 7. 8.Top test one. are given in meters.

[13]

robĂłtica

0

0.8 0.6

Real Simulation

W (to to m We

behaviour of ultrasonic location systems in closed space

z = 0.555

Transmitter Receiver (1.380, 0.615) (0.710, 1.800) z = 0.625 (0, 0) z = 0.555

(0, 0)

1

Fig. 7.

0.8

(0, 0)

0.6 1

Fig. 7.

0.8

0.4

Transmitter

Top(1.380, view0.615) of test one. z = 0.625

Transmitter (1.380, 0.615)

Real Simulation

Top view of test one. z = 0.625

Real Simulation

Top view of test one.

10.6 0.2

Real Simulation

0.80.4 0 0

5

0.2

0.6

0

0.4 08.

Fig.

10

15 Time (ms)

20

25

30

5 10 20 25for test30one.

Envelope outputs of15 the match-filter Time (ms)

0.2

(to get the best approximation to reality) while tryin proposed simulator is also simple and easy to use an B.The Future Work to simplicity that theofsimulator has now modify.

Wemaintain intend tothe improve the accuracy the simulator We want to include in the moddel various factors lik (toB.get the best Future Workapproximation to reality) while trying Doppler due that to Nevertheless, the displacement; to the maintain the effect simplicity the robot simulator has now. th new experiments with instrumentation transducers. the We intend to improve the accuracy of the like: simulato room thethevarious transfer function of th actual We version of thegradient simulator willtemperature; bein verythe useful to test behaviour factors want to include moddel (to get the best approximation to reality) while of ultrasonic location systems in closed spaces. The proposed simulator is turbulence; transducers; the acoustic noise due to air an the Doppler effect due to the robot displacement; thetryin also simple andmaintain easy to use and modify. to the simplicity that the simulator has now the electric quantization of the ADC (Analog-t room gradientand temperature; the noise transfer function of the We want to include in the moddel various factors Digital Converter) and noise DAC due (Digital-to-Analog Converter transducers; the acoustic to air turbulence; and lik B. Future Work Doppler effect due noise to the robot thethe electric and quantization of the ADCdisplacement; (Analog-to- th VI. We intend to improve the accuracy ofACKNOWLEDGMENTS the simulator (to get the best aproomConverter) gradient and temperature; the transfer Converter). function of th Digital DAC (Digital-to-Analog proximation to reality) while trying to maintain the simplicity that the Room Acoustics Simulator for Ultrasonic Robot Location

Fig. 7.

with transducers. thethat actual simulated signals start toisdiverge.

This and shows Theinstrumentation proposed simulator alsoNevertheless, simple easy to the usesim an version of the simulator will be very useful to test the ulator modify.requires further improvements and new experimen behaviour of ultrasonic location systems in closed spaces. with instrumentation transducers.

Nevertheless, the actu B. Future Work The proposed simulator is also simple and easy to use version of the simulator will be very useful to and test th modify.

We intend to improve the accuracy of the simulat behaviour of ultrasonic location systems in closed space

We would like to thank Professor Rocha Pereira from th

theACKNOWLEDGMENTS acoustic noise due tolike: air turbulence; an simulator transducers; has now. We want in the moddel various factors VI.to include Department of Electronics, Telecommunications and Info the Doppler due to and the robot displacement; the roomof gradient theeffect electric quantization noise the ADC (Analog-to 10 15 20 25 30 B. Test 0two 5 We would like to thank Professor Rocha Pereira from theacce Time (ms) temperature; the transfer function of the transducers; the acoustic noise matics, Converter) University and of Aveiro for gently allowingConverter the Digital DAC (Digital-to-Analog due to air turbulence; and the electric and quantization noise of the ADC of Electronics, Telecommunications and Infor- tes this two test the transmitter was placed at (1.610, 0.915, Department to the Faraday case(Digital-to-Analog (cubic room) where the validation . Envelope outputs of the match-filter for test one.

B.In Test Figure (Analog-to-Digital Converter) and Converter).

Fig. 88.

Envelope outputs of the match-filter for test one.

VI.DACACKNOWLEDGMENTS Fig. 8.

0

Envelope outputs of the match-filter for test one.

of Aveiro gently allowing the access 0.625) with direction (0.682, 0.731, 0.000). The receiver matics, theUniversity model were carriedforout.

In this test the transmitter was placed at (1.610, 0.915, to of theWe Faraday room) where the validation wouldcase like(cubic to thank Professor Rocha Pereiratests from th was placed at (0.780, 1.645, 0.647) with direction (0.000, 0.625) with This simulator is available at the URL:and Info B. Test twodirection (0.682, 0.731, 0.000). The receiver of the model were carried out.

VI. ACKNOWLEDGMENTS Department of Electronics, Telecommunications 1.000,In this 0.000).

Figure 9 shows a top view of this test.

The test the placed 0.647) at (1.610, 0.915, with direction Rocha Pereira from the Department of at transmitter (0.780, was 1.645, with0.625) direction (0.000,We would like to thank Professor B.was Testplaced two http://www.ieeta.pt/locus/locusim/ matics, University of is Aveiro for gently allowing the acce simulated envelope outputs the match-filter This simulator available at the URL: (0.682, and 0.731, practical 0.000). The receiver was placed at (0.780,of 1.645, 0.647) with Electronics, Telecommunications and Informatics, University of Aveiro for 1.000, 0.000).

Figure 9 showswas a top view of this test.0.915, The In this test the transmitter placed at (1.610, direction (0.000, 1.000, 0.000).

Figure 9 shows a top view of this test.

The gently allowing the access to the Faraday case (cubic room) where the http://www.ieeta.pt/locus/locusim/ R EFERENCES to the Faraday case (cubic room) where the validation tes are shown in 10. envelope outputs of the match-filter simulated andfigure practical practical envelope outputs of the 0.000). match-filter The are shown validation tests of the model were carried out.

0.625)simulated with and direction (0.682, 0.731, receiver of the model were carried out. â&#x20AC;&#x153;Location systems for ubiquito [1] J. Hightower and RG.EFERENCES Borriello, are shown in figure 10. in figure 10. was placed at (0.780, 1.645, 0.647) with (2.450, 2.775) direction (0.000, computing,â&#x20AC;?

Computer, vol. 34, no. 8, pp. 57â&#x20AC;&#x201C;66, 2001, 0018-916 This simulator available at the URL: [1][2] J.is Hightower and G. Borriello, â&#x20AC;&#x153;Location systems ubiquitous This simulator is â&#x20AC;&#x153;A available at location theforURL: A. Harter and A. Hopper, distributed system for t 1.000, 0.000). Figure 9 shows a (2.450, top view of this test.

The 2.775) computing,â&#x20AC;? Computer, vol. 34, no. 8, pp. 57â&#x20AC;&#x201C;66, 2001, 0018-9162. http://www.ieeta.pt/locus/locusim/ active office,â&#x20AC;?

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EFERENCES are shown in figure 10. the radar user locationRand tracking system,â&#x20AC;? Microsoft Researc Receiver

[3] P. Bahl, V. Padmanabhan, and A. Balachandran, â&#x20AC;&#x153;Enhancements to Tech.

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Microsoft [1] Hightower and G. Borriello, â&#x20AC;&#x153;Location systemsResearch, for ubiquito [4] M. Addlesee, R. Curwen, andno. et 8,al.,pp.â&#x20AC;&#x153;Implementing a sentie (0.780, 1.645) (2.450, 2.775) Tech.

Rep., February 2000. computing,â&#x20AC;?

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Transmitter z = 0.625 [5] N.Bahl, Priyantha, A. Chakraborty, and H. Balakrishnan, â&#x20AC;&#x153;The crick 0018-9162.

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Revista DET (DET Journal) to be published, 2008.

Figure 9 . Top view of test two.

[7] S. Abrantes, Sequncias pseudo-aleatrias e outras, Faculdade Fig. 9. Top view of test two.

IEEE, vol. 8, no.computing 1, pp. 62â&#x20AC;&#x201C;70, 1994.system,â&#x20AC;? Computer, vol. 34, no. 8, pp. 50â&#x20AC;&#x201C;56, 200 [7] S. Engenharia Abrantes, Sequncias pseudo-aleatrias e 2006. outras, Faculdade de Fig. 9. Top view Transmitter of test two. da Universidade dothe Porto, [3] P. Bahl, V. Padmanabhan, and A. Balachandran, â&#x20AC;&#x153;Enhancements to radar user location 0018-9162.

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Fig. 9. Top view of test two.

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Fig.10 10.

Envelope outputs outputs of the Fig. 10.

Envelope the match-filter match-filterfor fortest testtwo. two.

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L. A. Frey, and et al., of Fundamentals of Acoustics. atmosphere,â&#x20AC;?

1993. conclude that the simulator can be as an approximation of previous atwo. real Fig. 10.

Envelope outputs ofused thedescribed match-filter forthe test From the results of the test in atmosphere,â&#x20AC;?

1993.

[17] P. McKerrow and Z. Shao min, â&#x20AC;&#x153;Modelling multiple reflection paths in ultrasonic sensing,â&#x20AC;? in From results thecantest inthethe previous [17] P. McKerrow Wiley & Sons, and Z.1982.

Shao min, â&#x20AC;&#x153;Modelling multiple reflection paths roomthe acoustic channel.of As we see indescribed figures 8 and 10, practical Robots Systems â&#x20AC;&#x2122;96, IROSand 96, Proceedings of the 1996 IEEE/RSJ Internationalmultiple reflection pat [17] P.and McKerrow Z. Shao â&#x20AC;&#x153;Modelling section we can conclude that theresponse simulator can be used Intelligent [15] S. Phillips, Y. Dain, R.min, Lueptow, for a â&#x20AC;&#x2122;96, gas compositi in ultrasonic sensing,â&#x20AC;? inand Intelligent Robotsâ&#x20AC;&#x153;Theory and Systems IROS and simulated main peaks of the envelope are almost the same. section we can conclude that the simulator can be used Conference on,inZ. Shao min, Ed., vol. 1, 1996, pp. 284â&#x20AC;&#x201C;291 vol.1. ultrasonic sensing,â&#x20AC;?

Intelligent RobotsSci. and Systems pp. â&#x20AC;&#x2122;96, IRO as an approximation a thereal room acoustic channel.

96,sensor Proceedings the 1996inIEEE/RSJ International Conference on,70â&#x20AC;&#x201C;7 based of on acoustic properties,â&#x20AC;?

Meas.

Technol., We can also see that after of 20ms, real and simulated signals start to as anV. approximation of a real room acoustic channel.

96, Proceedings of the 1996 pp.

IEEE/RSJ International Conference o CONCLUSIONS AND FUTURE WORK Z. Shao min, Ed., vol.

1, 1996, 284â&#x20AC;&#x201C;291 vol.1.

2003. diverge.

This see showsin that figures the simulator furtherthe improvements and and As we can 8 requires and 10, practical (0.780, 1.645) zReceiver = 0.647

As we can see in figures 8 and 10, the practical and A. Conclusions [14]

robĂłtica

From the results of the test described in the previous section we can conclude that the simulator can be used as an approximation of a real room acoustic channel.

Z. 9613-1, Shao min, Ed., vol. -1,attenuation 1996, pp. 284â&#x20AC;&#x201C;291 [16] I. â&#x20AC;&#x153;Acoustics of soundvol.1. during propagati outdoors - part 1: Calculation of the absorption of sound by t atmosphere,â&#x20AC;? 1993.

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ARTIGO TĂ&#x2030;CNICO Filipe Campos Meira Castro, AntĂłnio Fernando Macedo Ribeiro, Univ. do Minho, Departamento de ElectrĂłnica Industrial, GuimarĂŁes, Portugal [11] filipemeiracastro@gmail.com, fernando@dei.uminho.pt GĂźnther Starke, Christoph Dreyer APS â&#x20AC;&#x201C; European Center for Mechatronics, Aachen, Germany [12] {starke, dreyer}@aps-mechatronik.de

Mobile robot electronic system with a network and micro-controller based interface Abstract This paper describes the electronic system used to a mobile tank-robot and the network and micro-controlled based interface proceeding to drive it.

Key Words: Tank Robot, Client/Server, Qt, Atmega16, Encoder, MD03 Driver, I2C (Inter Integrated Circuit)

I. INTRODUCTION The key objective was to design and develop an embedded system able to control a mobile platform. I2C communications drives and encoders reading were developed using ATMega microcontroller technology and Client/Server protocol carried out using Qt libraries.

Fig. 1 shows the multi-terrain tank style robot and the two chosen motor drivers, a DC converter, the microcontroller display and the batteries that provide power to the microcontroller system as well as to the motors and encoders.

diagnose, repair and maintenance of the robot. For example, if the connection between the motor drivers and the I2C bus is lost, a message saying â&#x20AC;&#x153;Motor Left: Error, Motor Right: Errorâ&#x20AC;? shows up.

Status monitoring of the system parameters during an operation cycle can be also seen on the display.

The Server connects to the Atmega16 microcontroller over RS232 protocol.

Atmega16 microcontroller code was written in C language but C++ language is used to Server and Client computer code.

Fig. 2 shows the block diagram for the proposed solution.

Figure 1 . Autonomous Driving competition environment.

The system is multiprocessor based, it is composed by two computers (one Client and one Server), a microcontroller and drivers, encoders and a display.

Client and Server based architecture of this robot inherits a wireless network interconnection to entitle the robot control without any wire-link to the exterior.

Figure 2 . Block Diagram.

II. THE DRIVER

[16]

Tasks that are likely to be critical to performance and safety are implemented in a micro-controller. Increased system robustness is achieved when comparing to other robot systems based on one computer only [1].

MD03 motor driver was chosen due to its I2C capabilities matching the project intention of a modular system design and it has the power capabilities the system requires.

Atmega16 microcontroller is the robot hardware center: the display gives feedback from the microcontroller states and has an important duty about

Up to eight MD03 modules can be connected to a system (Switch selectable addresses) [3] and these robot specific connections can be seen on Fig..3

robĂłtica

ARTIGO TĂ&#x2030;CNICO

III. ENCODERS This robot has two quadrature incremental encoders that are used to precise how much is each motor running and also to provide the speed of each motor after some computation.

A connection between channels A of each encoder was connected to an external interrupt of atmega16 which is programmed to catch rising edges and make the digital count of the pulses.

To sense the rotation direction of each motor, each encoder was coupled to a D type flip-flop with channel A as flip-flop clock input (clk) signal and channel B as the input data (D) signal (see Fig. 3). It is possible, using the combination of these two signals (A and B), to obtain the output of the flip-flop (Q) representing the direction of rotation. Output (Q) is connected to an input pin of atmega16 so that the microcontroller can know whenever pulses are to be increased (Output of the flip-flop is 0) or decreased (Output of the flip-flop is 1).

of the most common problems on robot development which is the ever increasing number of sensors and the amount of cabling required.

Philips originally developed I2C for communication and due patent concerns Atmel uses the name TWI (Two Wire Interface) instead of I2C. [4] Several I2C-compatible devices are manufactured by different companies and can be found in embedded systems. Some examples are EEPROMS, thermal sensors, video and audio decoders, encoders, displays, motor drivers, etc.

Fig. 5 shows the specific interconnections of the drivers with the I2C bus: the microcontroller is the master of the I2C bus and both drivers are I2C slave devices; the two resistors are called â&#x20AC;&#x153;pull-up resistorsâ&#x20AC;?, they need to be present on the clock line (SCL) and on the data line (SDA); they are used to do the interface between different types of logic devices and they ensure that the circuit assumes the default value when no other component forces the line input state.

Since the chips are designed often open-collector, the chip can only pull the lines low and they float to VDD otherwise; this way, the master can sense if a simultaneously transmissions is happening, letting the pin float and sensing the line, if the line is still at VDD, probably no transmission is being carried out from other device [5].

Figure 3 . Encoder Signals & Encoder Flip-Flop D.

I2C matches the Master/Slave topology and supports multiple masters and multiple slaves.

IV. THE REGULATOR

I2C Master is the device that can start and stop communications and has usually the duty of controlling the clock.

A regulator was needed to convert 24V from the batteries to a regulated 5V used to feed the microcontroller, encoders and the other components.

The regulator component is a LT1076 which is rated at 2A, it is a monolithic bipolar switching regulator and requires only a few external parts for normal operation. It has built-in power switch, oscillator, control circuitry, and all current limit components.

The classic positive â&#x20AC;&#x153;buckâ&#x20AC;? configuration was adopted and the switch output is specified to swing 40V below ground which is perfect to the robotâ&#x20AC;&#x2122;s 24V, because it is in the middle of the rated range.

Schematic and the regulator board can be seen on Fig. 4.

I2C Slave is a device that is addressed by the master. When the master asks a slave for data, the slave has the possibility to hold off the master in the middle of a transaction using â&#x20AC;&#x153;clock stretchingâ&#x20AC;? [5] (the slave keeps SCL pulled low until it is ready to continue). This makes synchronism of slow slave devices possible but most I2C slave devices donâ&#x20AC;&#x2122;t use this feature.

It is duty of every I2C slave to monitor the bus and to respond only to its own address.

The transmitting protocol inherits the data sending of each byte, start with the MSB (most significant byte). Fig. 6 shows a typical communication between a master issuing the start condition (S) followed by a 7-bit slave device address to start a communication with a Slave. The eighth bit after the start (read/not-write) is used to signal the slave when the master sends more instructions (Slave will receive more data) or when the master is ready to receive data (Slave can transmit data).

Figure 4 . Regulator Board & Regulator Schematic [LT1074 datasheet].

V. I2C INTERFACE I2C (Inter Integrated Circuit) also known as TWI (Two Wire Interface) is the communication protocol chosen because it can easily link multiple devices together with only two wires each [4], the two I2C signals are Serial Data (SDA) and Serial Clock (SCL). This interface is an optimum solution to one

Figure 5 . Robot I2C interconnection system.

[17]

robĂłtica

This 9-bit pattern is repeated when more bytes need to be transmitted.

The issue of the stop condition (P) is done instead of the ACK at the end of a master reading transaction (slave transmitting).

When a master write transaction (slave receiving) is being performed, the master issue the stop condition (P) when it receives the last ACK of the data sent.

VII. MICROCONTROLLER SOFTWARE The software written was supposed to be modular and should have an easy to use structure for future programmers to be able to easily improve the robot performance.

The modularity was made by using many files, each one giving its own main functions, even so they can depend on the others, for example: the USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter) functions use the MOTOR functions after decoding a command sent by the computer Server program. â&#x20AC;&#x153;Atmega.câ&#x20AC;? is the main file of the whole microcontroller application and initializations of the modules (error support, USART, LCD, encoder, i2c, timers, interrupts and motor drivers) is taken care in this module, reason why atmega16 header file connects all needed modules, as shown in Fig. 7.

Figure 6 . I2C Packages.

After all initializations, the program will run in an infinite loop waiting for any command sent over the serial port and waiting for the timer to perform some computation as the â&#x20AC;&#x153;Virtual Heart Beatâ&#x20AC;? and to execute commands to feedback the data sensor values.

Vi. MICROCONTROLLER CHOSEN AND CONSIDERATIONS There is a large variety of microcontrollers on the market. Atmega16 belongs to AVR family and was the microcontroller chosen to make a new embeddable system capable to control the I2C motor driver system, to read the encoders and to give local feedback through a display and to perform communications with the server.

Other microcontroller family could be used but the cost of the programming device should be low and therefore the compilers should be freely available. 8051, Microchip PICÂŽ, and Atmel AVRÂŽ were possibilities that matches the criteria.

The traditional 8051 has a simple architecture and it is familiar to most embedded engineers. The amount and quality of tools and sample source code available is huge but it is common that each manufacturer provides proprietary features and migration from one variant to another usually implies new programmers. The typical architecture of some models is standard for several manufacturers but those donâ&#x20AC;&#x2122;t have engrossing stuff like A/D and D/A converters, I2C, In-circuit programming, etc. [B2] That lack of standardization makes it hard and the problem with upgrading does not meet the project objectives and so it was discarded.

A PIC microcontroller was considered an expensive solution much more than the Atmel AVR (The PIC official programmer PICstart Plus) since it costs 3 times more than the AVR one (STK500) [B2]).

AVR microcontroller is manufactured by Atmel [6] and its family is largely used worldwide so it is easy to get access to libraries or fragmented source codes on internet [7] and its versatility makes it possible to make use of several different features and to perform simple future migration of the source code within microcontrollers of the same family and it is possible to use different compilers and different programming languages.

Figure 7 . atmega16.h interconnections.

â&#x20AC;&#x153;error_support.câ&#x20AC;? module is used to help the programmer at the debug stage. Features provided are the basic turn LEDS on and off. It is very easy to include this file in any other and give them this debug capability and to increase the number of LEDS or change its port connections. â&#x20AC;&#x153;external_interrupt.câ&#x20AC;? module is used for the encoders.

The robot has two quadruped encoders, each one is connected to an External Interrupt and each time a transition is made by any encoder the microcontroller will account for it.

Derived from the asynchronous and unpredicted pulse occurrence, an external interrupt was configured, this way this â&#x20AC;&#x153;time-criticalâ&#x20AC;? operation is separated from the main program execution [2].

Generically, two main types of external interrupts could be implemented:

Atmega16 has a number of features which make it very good to this project.

It has 3 Timers, 4 PWM channels, I2C, 8 ADCâ&#x20AC;&#x2122;s, USART, SPI and 32 I/O ports [6].

The editor and debugger used was â&#x20AC;&#x153;AVR Studioâ&#x20AC;? that is freeware and has a very good and powerful debug mode and simulator [8].

The language used is C, the medium level rate of this language makes a good power/control ratio which makes the robot programming flexible.

[18]

robĂłtica

â&#x20AC;˘ Level-sensitive interrupts are attended at either low-level or high-level [2]. â&#x20AC;˘ Edge-sensitive interrupts are attended at a transition that can be defined to be rising edge or falling edge sensitive interrupt [2] An edge-sensitive approach was chosen because even if, in theory, a pulse is skipped when a subsequent interrupt occurs [2] (practically the test with both robot wheels running at same speed showed that the processor catch

Mobile robot electronic system with a network and micro-controller based interface

After each byte sent by the Master, the Slave must reply with an ACK bit to signal the reception of the previous byte.

ARTIGO TĂ&#x2030;CNICO

all pulses); an approach with level-sensitive would certainty provide worst results because the Level sensitive interrupt suspends other processing during all level time [2] and pulses would be missed if both wheels were running at the same speed.

If, after four seconds, no acknowledge of the previous ping is received then a command to stop the motors is sent by the microcontroller to avoid damages caused by an uncontrolled robot.

Another PIN is defined, for each encoder, at the header file and the purpose is to know whenever the encoder is running forward or backwards and so the microcontroller knows if it has pulses to be increased or decreased respectively. â&#x20AC;&#x153;generics.câ&#x20AC;? module provides one function to make a variable delay and other one to read a switch. â&#x20AC;&#x153;lcd.câ&#x20AC;? module implements a HD44780U LCD library; it uses 4 PIN data transfer. The main functions are the display initialization and cursor type selection as well as functions to clear the display, to place the cursor at a specified location and to write a string, an integer or a char type variable. â&#x20AC;&#x153;motor.câ&#x20AC;? module has functions to interact with the motor drivers and interconnections are described on Fig. 8. The main functions are to address the drivers, to make the initial test to the motor drivers by testing the I2C communication with the driver. That knowledge is useful to avoid sending commands to the driver when it is not connected, and that way the microcontroller doesnâ&#x20AC;&#x2122;t halt trying to send commands to a disconnected motor driver. This way tests with other sensors and the computer can be made without these drivers. Feedback is also archived through the LCD. It has functions to provide a simple and fast way to break the motors.

Functions related to the timers are implemented in â&#x20AC;&#x153;timer.câ&#x20AC;? / â&#x20AC;&#x153;timer.hâ&#x20AC;? files.

As usual at embedded systems [2], when the timer is activated, the program will change its flow to the function SIGNAL (SIG_OVERFLOW1) and when it is completed it returns to the place where it was before (SIG_OVERFLOW1 is the address of the interruption vector respect to the timer/counter 1 overflow).

Fig. 9 shows the interconnections between this module. The purpose of the timer is to: â&#x20AC;˘ Calculate the speed of each robot motor. â&#x20AC;˘ Deal with â&#x20AC;&#x153;Virtual Heart Beatâ&#x20AC;?. â&#x20AC;˘ Automatically send the sensor data to the Server.

A â&#x20AC;&#x153;Virtual Heart Beatâ&#x20AC;? was created between Server/Client and Server/ Microcontroller to avoid robot loss of control. On the microcontroller side, this can be described as a command that is sent to Server every 2 seconds.

When the Server receives it has the duty to resend that command.

Figure 9 . timer.h interconnections.

â&#x20AC;&#x153;twi.câ&#x20AC;? module implements an I2C library. It is used to provide functions to communicate with the I2C devices. The main functions provided in this library are used to initialize the I2C master interface; to terminate the data transfer and release the I2C bus; to issue a start condition and send the address and transfer direction; to issue a repeated start condition and send the address and transfer direction; to issue a start condition and send address and transfer direction; to send one byte to I2C device; to read one byte from the I2C device. â&#x20AC;&#x153;Usart.câ&#x20AC;? module provides the communication system between atmega16 and the server program located on a laptop.

It also does the interpretation, followed by correspondent action, of any commands provided by the server and is able to send commands provided from other modules of the atmega16 to the server.

The Serial Ports communication is dealt with functions that provide the device initialization and sends a character or a string using USART. The command is interpreted and then executed. The developed commands are used to send the sensors data to the USART, data is relative to the â&#x20AC;&#x153;Virtual Heart Beatâ&#x20AC;? and to each motor, position, velocity, current and temperature.

VIII. PROTOCOL OF COMMUNICATION BETWEEN THE SERVER COMPUTER AND THE ATMEGA16 Each command received by the atmega16 USART, to be well interpreted, must have at least one alphanumeric byte followed by at least one numerical value and a â&#x20AC;&#x2DC;Zâ&#x20AC;&#x2122; character to flag the end of each command/value frame.

All characters must be in ASCII format. Table I shows the word composition layout.

Word Composition nr. 1 Function Value â&#x20AC;&#x2DC;Zâ&#x20AC;&#x2122; x bytes y bytes 1 byte

â&#x20AC;Śâ&#x20AC;Ś. â&#x20AC;Śâ&#x20AC;Ś. â&#x20AC;Śâ&#x20AC;Ś

Word Composition nr. n Function Value â&#x20AC;&#x2DC;Zâ&#x20AC;&#x2122; u bytes v bytes 1 byte

Table I . Word composition layout.

With this protocol the communication stability is archived because if a lack of communication occurs, the command is misunderstood but at least synchronism loss is avoided.

Figure 8 . motor.h interconnections.

The flexibility is also archived by this method because commands and values can have different sizes.

[19]

robĂłtica

The protocol of sending data from atmega16 to the server computer is different from the opposite direction.

The server wants either all sensors data or a considerable amount of data and not just a specific value. Therefore, instead of sending an extra character to signal the end of a specific frame (like the â&#x20AC;&#x2DC;Zâ&#x20AC;&#x2122; character in the communication from server to the atmega16), the process is implemented to validate a frame each time a new alphanumeric character appears. This way, to process the last received frame, the server must receive an extra frame: that last frame is â&#x20AC;&#x153;END0â&#x20AC;? and does nothing except handling the possibility to the server know that previous value received has been completed.

The â&#x20AC;&#x153;END0â&#x20AC;? frame is, in fact, an undefined command/value by the server and so it can be replaced by any other appearance as â&#x20AC;&#x153;E0â&#x20AC;? or any other undefined command/value.

After a command/value is identified another function is called to execute it.

Resuming, atmega16 can send several sets of commands and values with different sizes and when the server receives the command/value â&#x20AC;&#x153;END0â&#x20AC;? it guarantees the process of the last command/value.

To ensure a correct explanation of the whole communication process, it needs to keep in mind that inherent the serial port process, the operating system gets a variable amount of data from the serial port buffer and the server applications get that frame which can contain several sets of commands/value. To deal with all amount and unpredictable data, every time the server gets data, a copy to a new variable is done and a reset is performed of the old buffer to a null value and starts the process of indentifying commands/values. This way the buffer does not get too long and the process of indentifying commands/values has a static data within the process (the buffer update is in other thread, reason why it has a dynamic growth).

Figure 10 . Block diagram of QT framework.

The idea of a desktop program is to provide high level processing and to allow users to work with the robot remotely.

Two programs were developed: â&#x20AC;&#x153;Serverâ&#x20AC;? and â&#x20AC;&#x153;Clientâ&#x20AC;? computer connect each other through the TCP/IP protocol.

A â&#x20AC;&#x153;Virtual Heart Beatâ&#x20AC;? was created between Server/Client and Server/ Microcontroller to avoid robot loss of control. In the Client/Server concern, it can be described as a specific command that is sent from the Server to the Client every 2 seconds. When the Client receives it, it has the duty to resend that command.

If, after four seconds, no acknowledge of the previous command is received then a command to stop the motors is sent from the server to the microcontroller to avoid damages caused by an uncontrolled robot.

XI. THE CLIENT X. DESKTOP PROCESSING The system proposed uses two computers based at a server-client architecture. The client computer is not critical but the server used is, at the moment, a common laptop although later on it will be replaced by an industrial and low-power consumption one.

Since the QT libraries are used, this system is platform independent, which means that the operating system can be Windows, Windows CE, MAC, LINUX or an embedded Linux environment.

The necessity for a computer in the system is due to the computer archive plug and play updates through USB ports, can make some parallel computation and the space of a laptop in the robot is not critical since the robot is large and a lot of space is still free for other components.

The language used for the desktop processing is C++ and QT libraries and other tools were also widely used. â&#x20AC;&#x153;Qt sets the standard for high-performance cross-platform application development. It includes a C++ class library and tools for cross-platform development and internationalizationâ&#x20AC;? [9].

Fig. 10 shows the block diagram of QT framework.

Qt uses a working philosophy based on objects and it uses directives of Signal/Slots which can be connected with each other.

[20]

robĂłtica

The client is used to transfer the user interface values directly to the server and it is able to interpret incoming commands proceeding from the server to provide users to know the values of temperature and current of each motor drives and also the position and velocity of each motor.

Client also to interpret the â&#x20AC;&#x153;Virtual Heart Beatâ&#x20AC;? between the server and the client to avoid a loss of control of the robot derived from a lack of energy that could turn off the wireless router or even the client computer. â&#x20AC;&#x153;Clientâ&#x20AC;? class makes possible to create a client based on an IP address and a PORT by use of its constructor.

Functions to make possible to send a QString to the server are provide as well as respective Signals that are also used to provide a way to log the data sent by the client.

The client has a socket to receive data as well as respective Signals; that signal is connected to a Slot that provides a way to log the data received.

Others private Slots of each Client can be used to close a connection, connect a server, close a connection, read, archive socket errors, etc.

Client needs to interact with the Server in order to send commands that the user wants the robot to have and needs to listen to data from the Server, that data can be provided from the robot sensors but it is the server that transmits it (if the Server options are defined to).

The interface includes a QgroupBox named â&#x20AC;&#x153;Clientâ&#x20AC;? which has Qbuttons to

Mobile robot electronic system with a network and micro-controller based interface

IX. PROTOCOL OF COMMUNICATION FROM THE ATMEGA16 TO THE SERVER COMPUTER

ARTIGO TĂ&#x2030;CNICO

connect to an IP address that can be chosen through a QlineEdit.

Several Slots can be used when necessary to open or close a socket port, to send data to a port and to end a connection, etc.

The data is sent as ASCII format and the protocol adopted for command exchanged between the server and the client is the same as from atmega16 to the server:

The slot saveBaudrate(QString) is useful to make the setup options, which need to be made only once per computer.

Several sets of commands and values with different sizes are being concatenated every time a character is received and when the word â&#x20AC;&#x153;ENDâ&#x20AC;? appears the processing starts.

Signals are used to flag connections, disconnections, errors, data written and data read; they are useful to get/send data from/to the serial port as well as to signal the connections results.

The client will interpret all commands/data it receives and send it, one by one, to a function that will perform those commands.

There is one function used to interpret the data from the serial port and when a command/value is interpreted another function is called to deal with the sensors data and the robot can forward that value to the client and update server interface.

The commands that are currently being used are shown in Table II:

TD TV TA MRA MRV MLA MLV RAD0

Turn Spin box (Turn Direction) Turn Velocity Turn Acceleration Motor Right Acceleration Motor Right Velocity Motor Left Acceleration Motor Left Velocity Read All Data

Table II . Commands that are currently being used.

Client has a QButton, as shown in Fig.13, to signal to the Server that the Client commands should automatically be sent to the robot.

To do that, every time any slider is released, it will check if â&#x20AC;&#x153;automatic send optionâ&#x20AC;? is active, and if so, it will call the function associated with the â&#x20AC;&#x153;Send Buttonâ&#x20AC;?.

Server has a menu where the Setup Window, as shown in Fig.12, can be reached.

The Setup is used to set up the Com Port and the Network.

A Log window can be reached from this menu too. It is a very useful window that shows all data shared through the Serial Port and it is useful for debug proposes.

Server has a QButton (Fig. 13) to provide that the commands are automatically sent to the robot. The behavior is the same as described in a similar button on the Client side (Fig. 13).

Each time any slider is released, it checks whether automatic send option is active, and if so, it will call the function associated with the â&#x20AC;&#x153;send Buttonâ&#x20AC;?.

Independently of the â&#x20AC;&#x153;Automatic Send Command to Robotâ&#x20AC;? option, Qbuttons can be used to send the server, data from velocity, acceleration and direction as well as to read temperature, current, velocity, acceleration; due to facility purposes it has a Qbutton to stop the robot.

XII. THE SERVER Server main interface is shown in Fig. 11.

Server is used to interpret data from the client, to communicate with the microcontroller and it is able to operate the robot in a stand alone mode (without the Client).

It has a copy of the Client interface and once it receives a command from the Client, it interprets it and adjusts the sliders values at the Server side.

Figure 11 . Server Main Interface.

It can send commands to provide the client with values of temperature and current of the each motor driver and also the position and velocity of each motor.

The class â&#x20AC;&#x153;Serverâ&#x20AC;? makes possible to create a server based on a TCP/IP port.

The data transmission from the Server to the Client is identical to the Client from the Server, being the only difference the behavior to the interpreted commands.

There is a function used to send the robot sensors data to the client.

With the SerialPort Class it is possible to have control of the Server computer Serial Port.

Figure 12 . Setup: Serial Com Port and Network settings.

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robĂłtica

The server has also a Qbutton, as shown in Fig. 13 to provide the data from the robot sensors to be automatically sent to the client. To do that, every time the server interprets the sensors data from the Serial Port, it forwards those values to the client if this option is enabled.

Figure 13 . Automatic send command to robot and to the Client.

The interface shown in Fig. 14 is identical between the server and the client even through the internal behavior is different because at the server side, the commands are interpret and sent over RS232 to the robot but at the client side the command are directly sent to the server over TCP/IP. Figure 15 . Controller unit schematic.

QbuttonGroups â&#x20AC;&#x153;Motor Leftâ&#x20AC;? and â&#x20AC;&#x153;Motor Rightâ&#x20AC;? are used to control the motors individually and the â&#x20AC;&#x153;Turnâ&#x20AC;? QbuttonGroup is used to control both motors at once. Each one has Qsliders with connected CspinBox to provide interface of the desire motors velocity and acceleration.

3D PCB, as shown at the right side of Fig. 16, was made with help of a freeware add-on to the Eagle [11] as well as POV-Ray that is a freeware tool to design 3D.

Near each individual motor control, â&#x20AC;&#x153;Sensor Readingsâ&#x20AC;? QbuttonGroup are used to give feedback of temperature, current, position and velocity respectively using QlineEdit widget.

Typically, instead of individually control each motor, the robot is controlled by setting its velocity and acceleration, a Qdial widget is used to set the robot turn direction, as well as a Qbutton to easily put the robot running forward.

Figure 16 . Strip-Board & 3D PCB.

XIV. SOFTWARE AND HARDWARE CONSIDERATIONS One of the most difficult aspects to describe in a paper is the hardware and software debug phase. This process consists of connecting all hardware and software components after successfully tested individually.

Figure 14 . Identical interface components between Server and Client

XIII. CONTROL HARDWARE SCHEMATIC, STRIP-BOARD AND 3D PCB Control unit schematic, as shown in Fig. 15, was designed in Eagle [10] because it is a PCB and schematic freeware version design software, which makes it desirable to learn and to use. Even though Eagle could be more â&#x20AC;&#x153;user friendlyâ&#x20AC;?, it has an easy startup learning stage. It is very popular software which means that is relatively easy to get new parts.

Strip-board, as shown on the left side of Fig. 16, is more robust and much smaller than the proto-board but it is not so flexible, even so more I2C devices are easily connected to it; It can be seen the power connectors, programmer cable, power and debug/error LEDs, I2C bus (SDA and SCL line), LCD connector with backlight and contrast resistors, 16Mhz crystal, encoder connectors with D type Flip-Flop and the RS232 connector.

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robĂłtica

What concerns hardware, tests were carried out with a small motor and with small power supply. After that, the robot motors were tested with a 24V battery and the microcontroller was fed by the fixed power supply, now all the power is provided by batteries.

Software debug can be spitted into the Desktop and the Microcontroller parts. First the USART was implemented and then the PWM signals followed by debug LEDs. Communication between the server and serial port was tested followed by the communication between server/client.

Everything was connected together as well as the I2C communications with the drivers.

One of the motor characteristic is the electromagnetic brake; it needs to be fed with 24V to release the motor. The breaks are constantly open in

Mobile robot electronic system with a network and micro-controller based interface

Independently of the â&#x20AC;&#x153;Automatic Send Command to Robotâ&#x20AC;? option, Qbuttons can be used to send the robot (through RS232) data from velocity, acceleration and direction as well as to read temperature, current, velocity, acceleration and, like the Client, the Server has a Qbutton to stop the robot.

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ARTIGO TĂ&#x2030;CNICO

what this project concern, but to achieve low power consumption, a relay will be added later to allow its control through the microcontroller.

Sometimes the motor control driver would crash and leave the motors running. This problem was sorted out by adding a 10nF capacitor to each motor to reduce noise as well as rewriting the application with a better programming philosophy.

A â&#x20AC;&#x153;Virtual Heart Beatâ&#x20AC;? was created between Server/Client and Server/ Microcontroller to avoid robot loss of control. It consists of a ping every 2 seconds.

CONCLUSION A presentation was carried out at APS - European Centre for Mechatronics in Germany. The robot showed high stability with either fast or smooth control and safety mechanism gave active and passive protection.

The use of I2C gives a proof of efficiency, fast and expansible concept.

The software made at desktop level using qt libraries makes the system portable and flexible. The low level developed software at the microcontroller unit makes the system fast at duties as calculation the position, speed and acceleration of the robot and I2C communication leaving the desktop free for other duties.

ACKNOWLEDGMENT Special regards to all persons who made this project possible: Special thanks to the project supervisor: Prof. Dr.-Ing. GĂźnther Starke who always believed on my capacity to fulfill this work.Special thanks to the project supervisor: Dipl.-Ing. Christoph Dreyer due to his mentoring, guidance and kindness in all good and difficult moments of the project.

Special thanks to the supervisor: Prof. Dr. Fernando Ribeiro who always cleared doubts and uncertainties even from abroad. His advices were also essential to show a path and his availability was very kind.

REFERENCES [1] Lewin A.R.W. Edwards, â&#x20AC;? Open-Source Robotics and Process Control Cookbook - Designing and Building Robust,Dependable Real-Time Systemsâ&#x20AC;?, Newnes, ISBN: 0-7506-7778-3 [2] Michael Barr, Anthony Massa, â&#x20AC;? Programming Embedded Systemsâ&#x20AC;?, Oâ&#x20AC;&#x2122;Reilly, ISBN: 0-596-00983-6, cp8, cp9, cp13 [3] Motor driver MD03 Datasheet, www.robotstorehk.com/md03tech.pdf, (Accessed on March, 2008).

[4] Phillips manual about I2C. www.nxp.com/acrobat_download/applicationnotes/ AN102161.pdf (Accessed on March, 2008).

[5] Page of Wikipedia. Here you can find nice tutorial about I2C functions. http:// en.wikipedia.org/wiki/I2C (Accessed on March, 2008).

[6] Page of Atmel.. Information about microcontrollers and datasheet about atmega16, debuggers (AVRStudio) and other Atmel products, www.atmel.com (Accessed on March, 2008).

[7] Large projects collection; suitable to learn you more about AVR, www.AVRfreaks.net (Accessed on March, 2008).

[8] AVR Studio, www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2466.pdf (Accessed on March, 2008).

[9] QT webpage. Information about QT, help documentation with libraries specifications and features. http://trolltech.com/products/qt (Accessed on March, 2008).

[10] Eagle webpage. Downloadable freeware version of Eagle as well as many libraries of components, www.cadsoft.de/ (Accessed on March, 2008).

[11] Eagle 3D webpage, Downloadable freeware and open source version of Eagle 3D, add-on as well of documentations about to use it, www.matwei.de/doku. php?id=en:eagle3d:eagle3d (Accessed on March, 2008).

[12] Main page of Industrial Electronics and Computers department of University of Minho.

Here it is possible to find information referring members of the department, teaching activities and investigation developing projects, etc. www.dei.uminho.pt (Accessed on March, 2008).

[13] Main page of APS - European Centre for Mechatronic,s here it is possible to find information referring members of the center, investigation developing projects, etc. www. aps-mechatronik.de (Accessed on March, 2008).

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robĂłtica

COLUNA EMPREENDER E INOVAR EM PORTUGAL

Inovar(mos) Trabalhar numa universidade pĂşblica no estĂ­mulo Ă s transferĂŞncias de tecnologia em Portugal ĂŠ como ser carrilhonista, mĂşsico que se especializou em tocar carrilhĂľes, entenda-se. Nada a ver com polĂ­tica, portanto. Somos, tal como estes corajosos e esforçados especialistas musicais (se tiverem oportunidade de observar um carrilhonista a tocar o seu instrumento irĂŁo certamente compreender a adjectivação escolhida), somos, dizia, poucos e conhecemos bem o trabalho uns dos outros. Posso pois afirmar, com segurança, que os resultados de sucesso que tĂŞm sido obtidos pela maioria dos gabinetes de transferĂŞncia de tecnologia e apoio Ă inovação que se foram criando ao longo dos Ăşltimos anos um pouco por todas as universidades nacionais no nosso paĂ­s foram uma aposta ganha. Uns com maior protagonismo na ĂĄrea do estĂ­mulo ao empreendedorismo, outros por conseguirem afirmar-se pela quantidade e qualidade de variados projectos em colaboração do SCTN (Sistema CientĂ­fico e TecnolĂłgico Nacional) e o tecido empresarial, outros ainda pela eficaz gestĂŁo de um portfĂłlio de patentes e seu licenciamento, ĂŠ um facto que estas questĂľes de colaboração com as empresas e estĂ­mulo Ă inovação e ao desenvolvimento econĂłmico do nosso tecido empresarial sofreu uma mudança â&#x20AC;&#x201C; diria atĂŠ uma abordagem disruptiva -, na Ăşltima dĂŠcada.

Como em tudo na vida que se faz com paixão, os resultados têm sido obtidos com muito esforço.

Para existir inovação atravĂŠs de uma maior colaboração e proximidade entre a academia e a realidade econĂłmica e empresarial, tĂŞm que existir forçosamente pelo menos duas partes, duas vontades e dois interesses que se conjugam. Os resultados a que assistimos (e que, claro, promovemos e catalisamos) sĂŁo o sinal que existe uma mudança em curso da parte dos vĂĄrios stakeholders (partes interessadas) no processo de inovação. Ă&#x2030; uma mudança necessĂĄria, pois claro. Ă&#x2030; uma mudança lenta, de grande fĂ´lego, geracional talvez. A bem da competitividade nacional fico motivado por testemunhar jĂĄ tĂ­midos sinais dessa mudança que sĂŁo hoje visĂ­veis.

olhando para os sinais de mudança no trabalho diĂĄrio, tenho mesmo que pedir desculpa por ter usado levianamente tal adjectivo, retirĂĄ-lo e substituĂ­-lo pela coragem: - Ă&#x2030; necessĂĄria coragem para um investigador informar-nos dos excelentes resultados de investigação que alcançou com a sua equipa nos Ăşltimos 10 anos, a nĂłs, que nĂŁo somos especialistas da sua ĂĄrea cientĂ­fica, que nĂŁo somos seus pares ou a brokers ou empresĂĄrios, que viram e reviram o que antes foi um trabalho cientĂ­fico, em busca do seu valor comercial. Trata-se de uma outra forma de dissecar um projecto a que os investigadores nĂŁo estĂŁo habituados, em busca da vantagem competitiva sustentĂĄvel, do oceano azul ou de TIRs, VALs, ROIâ&#x20AC;&#x2122;s e outras judiĂĄrias. O que ĂŠ certo ĂŠ que essa coragem, essa abertura ao diĂĄlogo, essa consciĂŞncia que o trabalho cientĂ­fico que realizaram poderĂĄ ter igualmente um valor comercial que pode contribuir para a melhoria da sociedade, tem gerado muitas parcerias em que a Universidade sai ganhadora, o parceiro empresarial sai ganhador e, mais importante que tudo, o investigador sai ganhador. E por isso voltam a contactar-nos e nĂłs a eles.

- Ă&#x2030; igualmente necessĂĄria coragem para uma empresa, seja PME ou multinacional, partilhar com colaboradores de gabinetes similares ao que coordeno, o que gostariam de desenvolver no futuro em termos de negĂłcio. O que ĂŠ facto ĂŠ que as empresas reconhecem que o modelo de inovação feita dentro de portas ĂŠ um modelo inviĂĄvel numa economia cada vez mais aberta, global e competitiva. A realidade ĂŠ que outros reconhecem (sentem?) a necessidade de inovar e muitos tĂŞm tido a coragem de nos dizer o que gostariam de fazer e de procura, junto das universidades e das academias como a de Coimbra, quem os possa ajudar a fazĂŞ-lo.

Jorge Figueira Coordenador Executivo GATS.UC gats@ci.uc.pt

vĂĄrios projectos imateriais e todos aprendem.

Alinham-se estratÊgicas, tomam-se decisþes conjuntas, traçam-se rotas complementares.

Desafio o caro leitor a uma tarefa difícil: encontrar uma autarquia do nosso país que hå 10 anos atrås estava disponível para partilhar o risco com uma qualquer universidade Portuguesa na tentativa de explorar comercialmente um resultado de investigação. Escusa de procurar muito. Eram ainda mais raras que os honrados carrilhonistas.

Hoje ĂŠ cada vez mais uma realidade.

Associaçþes empresariais, incubadoras, parques tecnolĂłgicos, governos regionais, outras instituiçþes, poderia continuar a dar exemplos de coragem que se estĂŁo a traduzir nos sinais de mudança que mencionei. Contudo, julgo que os exemplos atrĂĄs espelham com alguma clareza o que pretendia comunicar: a inovação cada vez menos se conjuga na primeira pessoa do singular e os vĂĄrios agentes da inovação estĂŁo a interiorizar este princĂ­pio. Ă&#x2030; uma tarefa plural, aberta, que exige sintonia de expectativas e harmonia focada em resultados. Poderia desafiar-vos a vir a Coimbra para, como S. TomĂŠ, constatarem essa mudança. Estaremos a aguardar-vos de braços abertos se assim o pretenderem. Mas se preferirem, num qualquer SĂĄbado solarengo, sugiro uma visita guiada ao carrilhĂŁo do Convento de Mafra com o privilĂŠgio de assistir in loco, a um concerto pelo carrilhonista de serviço. VĂŁo igualmente perceber da mesma atitude de coragem que estou a falar.

>>>> Mas nestes sensíveis domínios da inovação, se hå algo com que temos que ter cuidado Ê com os adjectivos que utilizamos. O que a nível macro acabei de adjectivar de timidez, sofre como que uma metamorfose na anålise micro. De facto,

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robĂłtica

- Muito corajosos são tambÊm os nossos autarcas que, satisfeitas as necessidades båsicas dos seus municípios, construídas as infra-estruturas cruciais para os seus cidadãos, em conjunto com as universidades, estão de facto a procurar investir na mudança de comportamentos, atitudes do município, apostando em åreas como a competitividade, inovação e empreendedorismo.

Despem-se de preconceitos os municĂ­pios e as universidades e colaboram neste desiderato em

automation

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E S PA Ă&#x2021; O Q U A L I D A D E

A Importância da Resposta (1ª parte) Quase em vÊsperas de Natal, acho interessante abordar um assunto em que poucos reparam, ou doutra forma, só os que vestem determinados papÊis Ê que o conhecem.

Talvez porque o espírito de Natal, apele às emoçþes e sentimentos, e palavras como respeito pelo próximo, consideração, dignidade, compaixão sejam mais audíveis!

Todas estas palavras deveriam ser treinadas e assimiladas durante os 365 dias do ano, mas, como nem sempre Ê possível, resta-nos a consolação de serem pelos menos lembradas na Êpoca Natalícia!

Os gestores de recursos humanos, os gerentes e administradores de empresas, algumas pessoas com funçþes de chefia, assumem a årdua tarefa de recrutar pessoas, digo årdua, porque entendo ser complicado, numa breve entrevista ter a melhor percepção sobre o candidato/a ideal.

Levar a cabo um processo de recrutamento e selecção implica (preferencialmente) conhecimentos e tÊcnicas de gestão de recursos humanos, jå que a anålise curricular, os não verbais e seus significados, a postura, a colocação do candidato/a, o seu percurso profissional, a aferição das competências efectivamente adquiridas, a sua imagem, a forma como se expressa e verbaliza a sua opinião e demonstra os seus conhecimentos, são elementos reveladores sobre a possibilidade de termos conhecido alguÊm que possa aportar para a organização que representamos.

Para alĂŠm de todas estas questĂľes, que podemos aprofundar se forem uma mais-valia para alguĂŠm, importa salientar que nos Ăşltimos tempos existem milhares de pessoas que procuram um emprego.

Uso a palavra emprego e nĂŁo â&#x20AC;&#x153;trabalhoâ&#x20AC;? porque ĂŠ disso mesmo que se trata!

Os nĂşmeros sĂŁo de fĂĄcil acesso a qualquer um, na Internet, nos jornais, nos media, mas, o que pretendo reflectir ĂŠ algo que nĂŁo ĂŠ visĂ­vel atravĂŠs destes nĂşmeros.

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robĂłtica

Estou a falar de â&#x20AC;&#x153;atitudeâ&#x20AC;?! ATITUDE PRECISA-SE...

NĂŁo sĂł aos candidatos/as, mas tambĂŠm aos recrutadores.

E ĂŠ sobre estes Ăşltimos que gostaria de falar.

Quem precisa de pessoas para trabalhar, esquece-se frequentemente das regras da boa educação e da Êtica profissional, quando simplesmente não emite qualquer feedback.

Nem quando os candidatos/as vão a uma entrevista e não são seleccionados, muito menos quando se recebe uma candidatura espontânea.

A pergunta que coloco Ê a seguinte: Quem têm a responsabilidade de recrutar, agendar entrevistas, decidir e reportar os outputs de um processo de R&S, não deveria ter tambÊm a mesma resposnsabilidade para responder em caso de rejeição ou de não aceitação?

Porque ĂŠ que nĂŁo se diz â&#x20AC;&#x153;a quem estĂĄ do outro ladoâ&#x20AC;?, obrigado pela disponibilidade ou pela candidatura, mas neste momento nĂŁo precisamos de recrutar ninguĂŠm com o seu perfil?

Custa assim tanto?

E quando alguĂŠm vai a uma entrevista e o recrutador nĂŁo define qual ĂŠ o prazo para a conclusĂŁo do recrutamento?

Dignifica e muito quem o faz, e principalmente credibiliza os profissionais de recursos humanos e transporta para o exterior uma imagem da empresa muito interessante.

Assumir um â&#x20AC;&#x153;NĂŁo Obrigadoâ&#x20AC;?, ĂŠ tĂŁo ou mais importante como dizer â&#x20AC;&#x153;Simâ&#x20AC;?.

Existe um provĂŠrbio antigo que nenhum de nĂłs deveria esquecer: â&#x20AC;&#x153;NĂŁo faças aos outros o que nĂŁo gostarias que te fizessem a ti!â&#x20AC;?...

Em algum momento das nossas vidas, somos nĂłs recrutadores que assumimos o papel de candidatos/as!...

por Maria Manuel Costa â&#x20AC;&#x201C; Directora de Recursos Humanos e Qualidade mane1976@hotmail.com

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ACTUALIDADE NOTĂ?CIAS DA INDĂ&#x161;STRIA

PrĂŠmios CEP-AEP 2009 A EGITRON foi distinguida com o prĂŠmio CEP-AEP 2009, na vertente â&#x20AC;&#x153;TransferĂŞncia TecnolĂłgicaâ&#x20AC;?, um prĂŠmio atribuĂ­do pela CEP (Confederação de EmpresĂĄrios de Pontevedra) e AEP (Associação Empresarial de Portugal), que visa distinguir PMEâ&#x20AC;&#x2122;s localizadas na EuroregiĂŁo Galiza-Norte de Portugal, nas ĂĄreas â&#x20AC;&#x153;Internacionalizaçãoâ&#x20AC;?, â&#x20AC;&#x153;TransferĂŞncia TecnolĂłgicaâ&#x20AC;?, â&#x20AC;&#x153;Inovaçãoâ&#x20AC;? e â&#x20AC;&#x153;Cooperação Transfronteiriçaâ&#x20AC;?.

O prÊmio atribuído Ê o reconhecimento de avanços científicos, de investigação e/ou tecnológicos, verificados em Espanha, Portugal ou a nível europeu, significativos e relevantes, para dar solução a problemas empresariais e de aplicação directa em empresas, que resultem em melhorias significativas de processos e demonstrem uma clara actividade de transferência tecnológica, de conhecimento e colaboração entre empresas. A cerimónia decorreu no passado dia 27 de Novembro em Baiona, no âmbito do Fórum de Cooperação Empresarial Galiza-Norte de Portugal, contando com a presença de diversos especialistas de vårias åreas da vida empresarial, acadÊmica e política de Portugal e de Espanha.

Egitron - Engenharia e Automação Industrial, Lda. Tel.: +351 227 471 120 ¡ Fax: +351 220 000 134 info@egitron.pt ¡ www.egitron.pt

Instituto Superior TĂŠcnico testa veĂ­culos robĂłticos marinhos

Instituto Superior TÊcnico Tel.: +351 218 417 000 ¡ Fax: +351 218 499 242 www.ist.utl.pt

O Instituto Superior TÊcnico (IST) promoveu atÊ ao dia 5 de Novembro, em Sesimbra, testes finais do projecto Europeu GREX/CE, na årea da robótica marinha. Esta operação, aberta a todos os interessados, pode ser potencialmente usada para acompanhar mamíferos marinhos e testar os equipamentos robóticos de última geração, desenvolvidos pelas equipas de investigação do IST/ISR. O mapeamento de habitats marinhos, a detecção de fontes de origem hidrotermal, o estudo de fonte de poluição no oceano e o seguimento de grandes mamíferos marinhos são alguns dos objectivos deste projecto.

Durante os testes em Sesimbra foram feitas demonstraçþes dos 4 veículos robóticos marinhos: dois catamarans (Delfim e DelfimX, propriedade do IST/ISR) e dois veículos submarinos (Vortex e SeaBee, da IFREMER e ATLAS Elektronik, respectivamente).

O actual projecto permitiu desenvolver os sistemas necessĂĄrios Ă execução de missĂľes cientĂ­ficas com â&#x20AC;&#x153;frotasâ&#x20AC;? de veĂ­culos robĂłticos de superfĂ­cie e submarinos. Uma das grandes inovaçþes ĂŠ o desenvolvimento de um sistema distribuĂ­do de comunicaçþes, computação e controlo que simplifica as tarefas de planeamento, programação e execução de missĂľes conjuntas com variados veĂ­culos. Segundo AntĂłnio Pascoal, professor do IST, responsĂĄvel pelo projecto GREX/CE, â&#x20AC;&#x153;o facto de os testes se realizarem em territĂłrio nacional ĂŠ motivo de orgulho e deu um contributo para a visibilidade da ciĂŞncia e tecnologia nacionais.â&#x20AC;? O projecto GREX/CE, coordenado internacionalmente pela companhia alemĂŁ ATLAS Elektronik, conta com a colaboração do IST, Instituto de Sistemas e RobĂłtica (ISR, laboratĂłrio associado), MAR/DOP/Universidade dos Açores (membro do LaboratĂłrio Associado ISR), IFREMER - Instituto FrancĂŞs para o Estudo e Exploração do Mar, TUI-Universidade de Illmenau, e Inova, entre outros.

Zeugma como Solution Partner da Siemens A Zeugma foi escolhida como parceira da Siemens para a årea de automação industrial. A atribuição desta destinação Ê a formalização de uma parceria que tem sido desenvolvida durante mais de 10 anos, durante os quais, foram desenvolvidas inúmeras måquinas, linhas de montagem, de sistemas de informação e automação industrial.

Zeugma Tel.: +351 261 861 270 ¡ Fax: +351 261 861 289 zeugma@zeugma-tsi.pt ¡ www.zeugma.pt

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Bresimar com website mais funcional Dinamismo, interactividade, amigo do utilizador e facilitador! Estes são os conceitos diferenciadores da Bresimar no mercado e, agora tambÊm, na nova plataforma da Internet. Das principais novidades destacam-se os vídeos e a multimÊdia, o acompanhamento online das encomendas, o configurador de sondas e termopares que lhe permite construir online a sua Sonda à medida e enviar o pedido na hora, com todas as especificaçþes necessårias. No final obtÊm um Datasheet personalizado e a construção Ê realizada num åpice. AlÊm disso ainda disponibiliza o Fórum de Automação.

Bresimar Automação, S.A. Tel.: +351 234 303 320 ¡ Fax: +351 234 303 328/9 ¡ Telemóvel: +351 939 992 222 bresimar@bresimar.pt ¡ www.bresimar.com

Soluçþes integradas de automação da Fagor A Fagor Automation, empresa fornecedora de soluçþes integradas de automação possuí uma ampla gama de produtos com aplicação na Måquina-Ferramenta, e nos mais variados segmentos do mercado. As soluçþes da Fagor Automation podem ser aplicadas na Indústria de Enchimento e Embalagem, na Manipulação, na Alimentação, no Plåstico, na Cortiça, no Papel, na Tapeçaria, nas Bobinadoras, nas Perfiladoras, na Alimentação de Prensas, nas Måquinas de Soldar, Indústria da Madeira, Têxtil, entre outros.

A Fagor Automation ĂŠ uma das poucas empresas a nĂ­vel mundial a possuir um pacote electrĂłnico completo, ou seja, CNC, Servo-Motores e Sistemas de Medida Incrementais e/ou Absolutos, como: CNC 8070 para fresadora, torno e mĂĄquina especial atĂŠ 28 eixos, servo-motores â&#x20AC;&#x153;brushlessâ&#x20AC;?, eixos e ĂĄrvores, regulação que controla motores lineares sĂ­ncronos, programação de CAMâ&#x20AC;&#x2122;s electrĂłnicas, autĂłmato incorporado no regulador posicionador, controlo mono-eixo e multi-eixo, interfaces RS-232/RS-422/Modbus, Sercos e CANopen Fagor, encoderâ&#x20AC;&#x2122;s lineares, rotativos e/ou ângulares, incrementais ou absolutos. A empresa possui instalaçþes no Porto e em Leiria.

Fagor Automation S. Coop â&#x20AC;&#x201C; Sucursal Portuguesa, Lda. Tel.: +351 229 968 865 ¡ Fax: +351 229 960 719 fagorautomation@fagorautomation.pt ¡ www.fagorautomation.pt

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ACTUALIDADE NOTĂ?CIAS DA INDĂ&#x161;STRIA

Microsoft escolhe soluçþes Rittal para o seu laboratório EEC

Rittal Portugal Tel.: +351 256 780 210 ¡ Fax: +351 256 780 219 info@rittal.pt ¡ www.rittal.pt

A Rittal anunciou a sua relação estratĂŠgica com o â&#x20AC;&#x153;Microsoft Enterprise Engineering Center (EEC)â&#x20AC;?, localizado no campus principal da empresa em Redmond, Washington. O Enterprise Engineering Center â&#x20AC;&#x201C; EEC â&#x20AC;&#x201C; ĂŠ o primeiro laboratĂłrio que oferece aos seus clientes a oportunidade de testar implementaçþes e actualizaçþes de produtos de software empresarial da Microsoft, bem como a sua configuração e escalabilidade. Realizando essencialmente ensaios operacionais no EEC, os clientes Microsoft possuem uma visĂŁo de como as soluçþes testadas se comportam num ambiente de produção real, eliminando incertezas e, por Ăşltimo, poupando tempo e dinheiro. Os bastidores de 19â&#x20AC;? TS8 e os LCP Plus da Rittal sĂŁo adequados para os modernos datacenters de alta densidade, que se pretende que estabeleçam um adequado equilĂ­brio entre a eficiĂŞncia energĂŠtica e as mais modernas filosofias de protecção e sustentabilidade ambiental. O bastidor modular TS8 suporta cargas de 3.200 Ibs e o sistema Liquid Cooling Package Plus pode reduzir o consumo de energia atĂŠ 35-40 %. Como ambos os produtos fazem parte do sistema global para datacenters Rimatrix5 (que tambĂŠm inclui a gestĂŁo de energia, segurança e monitorização), podem ser facilmente dimensionados para uma nova sala ou edifĂ­cio, ou adaptados para melhorar a funcionalidade e eficiĂŞncia de uma infra-estrutura jĂĄ existente.

O EEE ĂŠ um datacenter laboratorial â&#x20AC;&#x153;State-of-the-artâ&#x20AC;?, que permite aos maiores clientes da Microsoft colaborar com os grupos de desenvolvimento de produtos, para validar o software em fase de prĂŠlançamento simulando o futuro ambiente de produção. A infra-estrutura EEC contĂŠm mais de 700 servidores, mais de 2 Pentabytes de armazenamento e uma estrutura central de comutação com mais de 20 Terabytes. Um importante projecto de expansĂŁo estĂĄ em curso para reforçar as capacidades e aumentar a eficiĂŞncia energĂŠtica, o qual inclui um vasto nĂşmero de bastidores de 19â&#x20AC;? TS8 Server Rack e vĂĄrios LCP Plus (Liquid Cooling Package) de alta densidade de refrigeração, da Rittal. Segundo Jonh Cressey, da Microsoft EEC: â&#x20AC;&#x153;a solução de refrigeração LCP Plus da Rittal oferece Ă EEC duas caracterĂ­sticas chave que se adequam perfeitamente Ă nossa estratĂŠgia de negĂłcios. Primeiro, o facto de o ar-condicionado estar integrado num ambiente fechado dĂĄ-nos a capacidade de monitorizar a refrigeração de uma forma muito mais eficiente a fim de testar e desenvolver soluçþes energĂŠticas mais eficazes para o futuro. Em segundo lugar, esta arquitectura oferece uma solução muito mais portĂĄtil e flexĂ­vel do que um datacenter tradicional com uma refrigeração central, dando-nos a capacidade de deslocar o sistema para outro prĂŠdio, ou outra sala, se for necessĂĄrio.â&#x20AC;?

Autodesk com ferramenta que simplifica Projectos Sustentåveis A Autodesk lançou em Maio, nos E.U.A, a Autodesk Ecotect Analysis 2010, uma ferramenta para anålise da performance do edifício que ajuda a simplificar as decisþes ao nível do projecto sustentåvel. Esta ferramenta chegou agora a Portugal e o seu lançamento decorreu na 24.ª edição da Concreta - Feira Internacional de Construção e Obras Públicas, realizada de 20 a 24 de Outubro na Exponor. A solução Autodesk Ecotect Analysis 2010 permite que arquitectos e engenheiros utilizem um vasto leque de funcionalidades que ajudam os utilizadores a compreender, numa fase inicial do projecto, como os efeitos dos factores climåticos - sol, temperaturas, sombras, luminosidade, ventilação - irão afectar a performance dos edifícios.

Nesta edição os visitantes foram surpreendidos com vårias novidades, nomeadamente o lançamento de uma inovadora solução, desenvolvida pela Siscad - empresa sedeada em Vila Nova de Gaia, que apresenta uma ferramenta que aumenta a produtividade, baseada no software Revit. Esta solução comporta novas bibliotecas e utilitårios. A PH Informåtica, especializada na årea de infra-estruturas, designadamente atravÊs do software AutoCAD Civil 3D, aposta fortemente na comunicação de dados de fabricantes de equipamento topogråfico. Agente activo no mercado das TI, a CPCis aposta nas åreas de infra-estruturas e serviços, apresentando soluçþes Autodesk, soluçþes globais, hardware, serviços de consultadoria, de implementação e formação. O stand da Autodesk foi dinamizado por apresentaçþes ao vivo do software Revit Architecture Autodesk Revit MEP, AutoCAD Civil 3D, Autodesk Revit Structure, AutoCAD Raster Design, AutoCAD MAP 3D e Autodesk 3ds Max Design.

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Micrograf, Lda. Tel.: +351 229 390 800 ¡ Fax: +351 229 379 176 micrograf@techdata.pt ¡ www.micrograf.pt

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Mårio Figueiredo do IST Ê personalidade do ano na IEEE O Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE, nomeou o Professor Mårio Teles de Figueiredo como Fellow desta prestigiada instituição.

Esta nomeação, restrita todos os anos a nĂŁo mais de 0.1 % dos membros, distingue cientistas com um currĂ­culo extraordinĂĄrio e reconhecidos pelos pares pelo relevante contributo prestado numa das ĂĄreas de interesse do IEEE. Citando o certificado de nomeação de Fellow, a distinção foi atribuĂ­da ao docente do IST por â&#x20AC;&#x153;contributos significativos para o reconhecimento de padrĂľes e visĂŁo computacional.â&#x20AC;? O Professor MĂĄrio Figueiredo ĂŠ docente do Departamento de Engenharia ElectrotĂŠcnica e de Computadores do IST, e ainda ĂŠ investigador do Instituto de Telecomunicaçþes.

Instituto Superior TÊcnico Tel.: +351 218 417 000 ¡ Fax: +351 218 499 242 www.ist.utl.pt

Rutronik e ZMDI expandem as relaçþes comerciais A Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH e a empresa de semi-conductores ZDMI trabalham a a partir de agora em estreita colaboração. O contrato de franquia a nível europeu para produtos analógicos padrão foi fechado no ínicio do último ano, incluindo agora toda a gama de produtos da empresa de semi-condutores. A colaboração existente entre a Rutronik e a ZMDI inclui, alÊm de uma estratÊgia de venda comum, uma estreita colaboração na definição do produto, e graças a isso, a ZDMI Ê capaz de desenvolver produtos que se adaptam às exigências dos seus clientes da distribuição. No início do ano, uma equipa de especialistas do fabricante e do distribuidor desenvolveram a sÊrie ADC SARah. Prevê-se que em 2010 chegue ao mercado uma segunda sÊrie de conversores, igualmente baseada na avaliação do estudo de mercado da Rutronik.

Para alĂŠm dos conversores digitais-analĂłgicos SARah, desenvolvidos conjuntamente e vendidos exclusivamente pela Rutronik, as futuras relaçþes comerciais abarcam, entre outras coisas CIâ&#x20AC;&#x2122;s-Bus (ASI & LIN), condicionadores de sinais de sensores, interfaces de sensores, CIâ&#x20AC;&#x2122;s de temperatura, CIâ&#x20AC;&#x2122;s WPAN & Zigbee e SRAMs. Com estes produtos os colaboradores apostam sobretudo no mercado de sistemas electrĂłnicos do automĂłvel, de equipamentos de diagnĂłstico mĂŠdico, de tecnologia industrial de automatização e de aplicaçþes de consumo.

RUTRONIK Elektronische Bauelemente GmbH Tel.: +351 252 312 336 ¡ Fax: +351 252 312 338 rutronik_pt@rutronik.com ¡ www.rutronik.com

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ACTUALIDADE NOTĂ?CIAS DA INDĂ&#x161;STRIA

Robôs ABB produzem energia limpa A ABB forneceu recentemente 4 sistemas robotizados que integram a linha de fabrico da Covilis, uma empresa situada a 20 Km de Lisboa que Ê actualmente uma das maiores, mais eficientes e avançadas unidades de produção do mundo de espelhos parabólicos temperados para centrais termosolares, destinados aos mercados do sul da Europa, Estados Unidos, MÊdio Oriente e Austrålia. A produção desta fåbrica contribuirå para aumentar as exportaçþes nacionais. A Covilis, pertencente ao grupo Saint-Gobain, emprega 120 pessoas e foi inaugurada oficialmente no passado dia 10 de Julho, na presença do Primeiro-Ministro e do Ministro da Economia e da Inovação. Tem capacidade para fabricar anualmente mais de 2 milhþes de metros quadrados destes espelhos cilíndricos parabólicos, quantidade que permite equipar cinco campos de energia solar de 50 MW cada - equivalente às necessidades anuais de uma cidade de 150.000 habitantes - e cuja utilização, em vez de centrais alimentadas a carvão, reduz atÊ 149.000 toneladas de emissþes de CO2.

Os sistemas robotizados do tipo IRB6640 fornecidos pela ABB asseguram a manipulação e paletização do produto em pontos distintos do processo de fabrico, que se inicia com a colocação das chapas de vidro nas mesas de corte e termina no acondicionamento dos espelhos, prontos para a montagem nas estruturas metålicas dos campos solares. A repetibilidade, precisão e fiabilidade dos sistemas robotizados da ABB, asseguram as características e a qualidade do produto final, garantem menos defeitos de fabrico e uma menor intervenção humana, elevando, consequentemente, a eficiência e segurança da linha de produção. Graças à automatização da linha de fabrico, que integra tecnologia ABB, os espelhos parabólicos apresentam uma curvatura desejåvel e uma homogeneidade muito elevada, garantindo uma óptima reflexão, e resistem a condiçþes atmosfÊricas rigorosas. Ao contribuir para o aumento da produtividade na årea das energias renovåveis, os sistemas robotizados da ABB adquirem um papel cada vez mais importante na defesa da sustentabilidade e do meio ambiente.

ABB, S.A. Tel.: +351 214 256 000 ¡ Fax: +351 214 256 390 www.abb.pt

Siemens e ADENE juntas em projecto de eficiĂŞncia energĂŠtica

Siemens Industry Tel.: +351 214 178 612 ¡ Fax: +351 214 178 050 www.siemens.pt

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A Siemens, atravĂŠs da divisĂŁo Drive Technologies (DT) do sector Industry, participou na â&#x20AC;&#x153;Medida Aplicação VeV em Motores de Sistemas de Bombagem em Empresas Industriaisâ&#x20AC;?, lançada pela ADENE â&#x20AC;&#x201C; AgĂŞncia para a Energia, uma entidade que desenvolve actividades relacionadas com eficiĂŞncia energĂŠtica. Esta medida visava aplicar Variadores ElectrĂłnicos de Velocidade (VeV) em motores de sistemas de bombagem de 30 empresas do sector industrial, de forma a reduzir os consumos energĂŠticos dos mesmos, em pelo menos 25 %. A Siemens identificou empresas nas quais podem ser instalados estes variadores, tendo fornecido e instalado 11 equipamentos, bem como realizado as respectivas auditorias energĂŠticas, antes e depois da instalação dos VeV. As empresas que receberam os equipamentos sĂŁo da indĂşstria automĂłvel, de adubos, de tinturaria e acabamentos tĂŞxteis, de tĂŞxteis, de aços especiais e da ĂĄgua. Os Variadores ElectrĂłnicos de Velocidade fazem parte do portfĂłlio ambiental da Siemens, com o qual gerou em 2008, vendas no valor de 19 mil milhĂľes de euros.

Apesar do objectivo estabelecido no contrato do concurso ser uma poupança de energia mÊdia global de 25 %, foram alcançados resultados desde os 25 a 90 %, o que equivale a um total de menos de cerca de 80 mil euros por ano em gastos com electricidade e a uma redução anual de cerca de 773 mil quilos de emissþes de CO2 para a atmosfera. As empresas industriais adquiriam o equipamento com uma comparticipação de 50 % feita pela ERSE - Entidade Reguladora dos Serviços EnergÊticos. Com a poupança energÊtica obtida, o investimento realizado pelas empresas pode ser amortizado, em mÊdia, num prazo de um ano. Podem candidatar-se a esta iniciativa, aprovada no âmbito do PPEC (Plano de Promoção da Eficiência no Consumo de Energia ElÊctrica), as empresas industriais que possuam nas suas instalaçþes, sistemas de bombagem associados a estaçþes de tratamento de åguas, åguas residuais ou de outros efluentes líquidos, ou motores elÊctricos com potências nominais entre 20 e os 55 KW e que estivessem dispostas a comparticipar em 50 % dos custos dos equipamentos.

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Bresimar integra Rede PME Inovação A Bresimar Automação integrou no dia 9 de Dezembro, a Rede PME Inovação Cotec.

O diploma de associado foi entregue pelo Presidente da República, Cavaco Silva, por ocasião do 3.º Encontro da Rede PME Inovação, ao Presidente do Conselho de Administração da Bresimar, Carlos Breda.

Com 29 novos membros em 2009, a Rede passa agora a ser constituĂ­da por um total de 124 pequenas e mĂŠdias empresas inovadoras.

A COTEC ĂŠ uma associação sem fins lucrativos cuja missĂŁo ĂŠ â&#x20AC;&#x153;promover o aumento da competitividade das empresas localizadas em Portugal, atravĂŠs do desenvolvimento e difusĂŁo de uma cultura e de uma prĂĄtica de inovação, bem como do conhecimento residente no paĂ­sâ&#x20AC;?. Esta iniciativa tem como objectivo a promoção do reconhecimento pĂşblico de um grupo de PME que, pela sua atitude e actividade inovadoras, constituam exemplos de criação de valor para o PaĂ­s.

Bresimar Automação, S.A. Tel.: +351 234 303 320 ¡ Fax: +351 234 303 328/9 ¡ Telemóvel: +351 939 992 222 bresimar@bresimar.pt ¡ www.bresimar.com

Inauguração de novas instalaçþes da Endress+Hauser No seguimento do contínuo crescimento da empresa em Portugal, a Endress+Hauser inaugurou no passado mês de Novembro as suas novas instalaçþes, situadas no Condomínio Empresarial da Moita, na zona industrial do Carvalhinho, na região da grande Lisboa. Numa cerimónia simbólica que contou com a presença do Country Manager para Portugal, Juan Ehrenhaus, com o Director de Exportação para a Europa, Dirk Bogner e com alguns clientes da empresa, foi realçado pelo Director Geral da mesma, Sandro Silva, que desde a fundação da empresa em Portugal em 2001, todos os anos a empresa tem aumentado as suas vendas, destacando que mesmo em 2009, ano de crise generalizada, a empresa crescerå na casa dos 2 dígitos.

Acrescentou ainda que nos últimos 5 anos, Portugal figurou por 3 vezes no Top-10 dos maiores crescimentos da Endress+Hauser a nível mundial, provando-se que o investimento em Portugal valeu a pena. Com esta mudança de instalaçþes a Endress+Hauser Portugal mais do que duplicou a sua årea disponível, destacando-se a presença de uma sala para formação que permitirå passar alguns conhecimentos na årea de instrumentação aos seus clientes.

Endress+Hauser Portugal, Lda. Tel.: +351 214 253 070 ¡ Fax: +351 214 253 079 info@pt.endress.com ¡ www.endress.pt

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Centro de Assistência TÊcnica em Lisboa Prosseguindo uma política de bem servir os seus clientes e de progressiva melhoria estå em desenvolvimento o novo Centro de Assistência TÊcnica da SEW-EURODRIVE PORTUGAL, em Lisboa, no Núcleo Empresarial de S. Julião do Tojal. A concretização deste novo investimento permitirå à SEW reforçar a sua política de proximidade ao cliente, aliada à criação de novas oportunidades de negócio junto dos actuais e futuros clientes. As novas instalaçþes estão preparadas para prestar assistência tÊcnica a accionamentos electromecânicos e electrónicos, nomeadamente montagem, manutenção correctiva e preventiva, reparação e substituição de componentes em equipamentos electromecânicos da SEW-EURODRIVE PORTUGAL. Adicionalmente fica, ainda melhor, assegurada a assistência tÊcnica aos utilizadores de equipamentos SEW, no que se refere à sua correcta instalação e utilização.

Os serviços complementares externos de manutenção são assegurados a partir deste Centro de Assistência TÊcnica, com acompanhamento e anålise do problema no local e respectiva reparação.

A estratĂŠgia de serviços da SEW assenta num factor simples: clientes satisfeitos. Para suportar de uma forma eficaz as actividades de manutenção, de serviços e de produção dos nossos clientes, a SEW oferece uma gama de serviços escalonĂĄvel e flexĂ­vel: CDSÂŽ â&#x20AC;&#x201C; Complete Drive Service. Os serviços foram desenvolvidos em conjunto com os clientes, de forma a ir ao encontro de todas as necessidades de serviço dos redutores, moto-redutores, motores e accionamentos electrĂłnicos. Desde a manutenção preventiva, gestĂŁo de falhas/avarias e disponibilidade 24 sobre 24 horas, passando pela montagem expresso ou logĂ­stica de transporte, a SEW oferece a confiança que o cliente precisa para o seu sistema de accionamento.

SEW-EURODRIVE PORTUGAL Tel.: +351 231 209 670 ¡ Fax: +351 231 203 685 infosew@sew-eurodrive.pt ¡ www.sew-eurodrive.pt

Desalinhamentos custam tempo e dinheiro

SKF Portugal â&#x20AC;&#x201C; Rolamentos, Lda. Tel.: +351 214 247 000 ¡ Fax: +351 214 173 650 geral.pt@skf.com ¡ www.skf.pt

50% dos custos relacionados com avarias de måquinas derivam do desalinhamento de veios. Essas avarias, consequentemente, aumentam as paragens não planeados de equipamentos, originando custos elevados de manutenção. Para alÊm disso, os veios desalinhados podem aumentar as amplitudes vibracionais e o atrito, os quais aumentam consideravelmente, o consumo de energia e provocam falhas prematuras.

Consciente desta realidade, a SKF lançou uma campanha especial de ferramentas de alinhamento, para apoiar os seus clientes na årdua tarefa de diminuir os custos associados à manutenção. Estas ferramentas permitem que se efectue com precisão e de forma profissional o alinhamento de veios. As ferramentas ao abrigo da campanha são de fåcil utilização e não carecem de uma formação especial para o seu correcto manuseamento, permitindo tambÊm a leitura de dados durante a operação de medição.

Himel, uma solução Schneider Electric Jå se iniciou o processo de migração da marca da Himel para a Schneider Electric. A Himel faz parte da Schneider Electric desde 1994 e, durante os últimos anos, desenvolveu as suas actividades comerciais em estreita cooperação e integração com a Schneider Electric. O objectivo desta migração Ê a consolidação de uma das marcas líderes no sector, mantendo as bases nas suas origens, nos seus colaboradores, e na vontade de inovar. A Schneider Electric Ê uma empresa global especializada em gestão energÊtica, que maximiza o uso da energia para esta ser mais produtiva, para alÊm de contribuir de maneira decisiva para o desenvolvimento sustentåvel, atravÊs de uma oferta de produtos, serviços e

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soluçþes mais seguras, simples, eficientes e inovadoras, durante o ciclo de vida das instalaçþes.

A migração da marca Himel para a Schneider Electric fortalecerå a marca Schneider Electric, por ter uma marca mais ampla, única e integrada. Possui uma presença e bom posicionamento a nível mundial, e simplifica o negócio diårio por haver apenas uma marca. Este processo de migração realiza-se gama a gama, durante o segundo semestre de 2009 e o primeiro trimestre de 2010, e cada uma das migraçþes de gama realiza-se em duas fases: a primeira fase Ê uma nova embalagem para os produtos e numa segunda fase consistirå numa nova marcação de produtos. Hå elementos que permanecem invariåveis como as especificaçþes de qualidade e tÊcnicas do produto como o seu tamanho, peso, entre outros e ainda os aspectos da organização da empresa, como as pessoas de contacto e processos administrativos. No entanto houve uma alteração na embalagem e na marcação dos produtos para assegurar uma oferta global, assim como um sistema unificado de codificação e marcação.

Schneider Electric Portugal Tel.: +351 217 507 100 ¡ Fax: +351 217 507 101 pt-cat-agn@pt.schneider-electric.com ¡ www.schneiderelectric.pt

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Nova revista F.Fonseca â&#x20AC;&#x201C; Concentrada e Plus Que novidades constarĂŁo nesta nova edição, a 15.ÂŞ? Desde hĂĄ uns anos para cĂĄ, A F.Fonseca tenta aprimorar este meio de comunicação tĂŁo Ăştil para a empresa, o cliente, o parceiro, e o fornecedor. De edição para edição, ĂŠ acrescentado mais um toque, aquele que prende a atenção e faz a diferença.

Obviamente que o ponto fulcral desta revista incide nos produtos, soluçþes, serviços, promoçþes da F.Fonseca, mas tambÊm na forma como estes se apresentam, comunicam e chegam atÊ aos outros. O desafio de lançar novidades semestralmente não Ê tarefa fåcil, mas a F.Fonseca Ê uma empresa inovadora, sempre atenta ao mercado, comunidade e às suas necessidades.

Assim surge o 2.Âş nĂşmero de 2009, desta feita em 2 versĂľes, uma em papel (a VersĂŁo Concentrada) e a digital (VersĂŁo Plus). Com estas duas versĂľes pretende-se que os clientes da F.Fonseca tenham acesso Ă informação que, de outra forma, seria difĂ­cil. A VersĂŁo Concentrada possui as Ăşltimas novidades, e a versĂŁo Plus ĂŠ mais completa e detalhada, tendo artigos e outras informaçþes de produto relevantes, que chegarĂŁo atĂŠ ao destino por email. Na versĂŁo Concentrada, em soluçþes destacamos a aplicação HMI da Lauer, no â&#x20AC;&#x153;banco do condutorâ&#x20AC;? e a contribuição da F.Fonseca no projecto da Adira CCL-Centros de corte por laser nas ĂĄreas de detecção, segurança e comunicação.

Em Produtos, a nova representação exclusiva F.Fonseca - Anybus, que desenvolve, produz e comercializa tecnologias de comunicação para automação de equipamentos. O micro-controlador Alpha da Mitsubishi, as barreiras de segurança mais pequenas do mundo - miniTwin da Sick, o interrogador RFID RFH620 para altas frequências um produto originado pela maratona de inovação Sick 2009, o novo Segment protector da Pepperl+Fuchs. Neste capítulo encontra mais novidades nas åreas de controlo e accionamentos, detecção, visão artificial, energia, processo, ambiente, e teste e medida. Os Artigos são uma novidade da versão Plus, que poderå aceder no website da F.Fonseca. Nos Serviços, o destaque vai para a mais recente parceria F.Fonseca com a empresa Envienergy, ao serviço do ambiente, com soluçþes inovadoras e projectos chave na mão, assim como para os serviços de consultadoria energÊtica. Hå promoçþes em tempo limitado, como controladores de temperatura e manómetros digitais de precisão.

F.Fonseca, S.A. Tel.: +351 234 303 900 ¡ Fax: +351 234 303 910 ffonseca@ffonseca.com ¡ www.ffonseca.com

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dossier

PROTAGONISTAS

automação industrial [38]

AUTOMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O DE MĂ QUINAS E PROCESSOS INDUSTRIAIS LuĂ­s CristĂłvĂŁo (Instalcontrol, Lda.), WeidmĂźller â&#x20AC;&#x201C; Sistemas de Interface, S.A.

Sensores de Visão, Câmaras Inteligentes e Sistemas de Visão Avançados

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Salvador GirĂł, INFAIMON

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Meios de Controlo ProgramĂĄveis

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Tecnologia de Segurança na Automação

Carlos Coutinho, Phoenix Contact

Nuno Guedes, PILZ Industrieelektronik

Automação industrial por Ricardo Så e Silva

A Automação Industrial, na sua definição, e a aplicação de tÊcnicas, softwares e/ou equipamentos específicos numa determinada måquina ou processo industrial, com o objectivo de aumentar a sua eficiência, maximizar a produção com o menor consumo de energia e melhores condiçþes de segurança, seja material, humana ou das informaçþes referentes a esse processo, ou ainda, de reduzir o esforço ou a interferência humana sobre esse processo ou måquina.

Com a Automação Industrial, os operadores humanos são providos de maquinaria para auxiliå-los nos seus trabalhos.

Entre os dispositivos de aplicação da automação industrial podem ser aplicados os computadores ou outros dispositivos capazes de efectuar operaçþes lógicas, como controladores lógicos programåveis, microcontroladores, entre outros.

Estes equipamentos, em alguns casos, substituem tarefas humanas ou realizam outras que o ser humano nĂŁo consegue realizar.

Esta Ê largamente aplicada às mais variadas åreas de produção industrial, desde a indústria automóvel, indústria do papel e celulose, entre outras, bem como a embalagem em todas estas indústrias (Lacrado, Etiquetado, Ensacado).

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A parte mais visível da automação, actualmente, estå ligada à robótica, mas tambÊm Ê utilizada nas indústrias química, petroquímicas e farmacêuticas, com o uso de transmissores de pressão, temperatura e outras variåveis necessårias para um SDCD (Sistema Digital de Controlo Distribuido) ou CLP (Controlador Lógico Programåvel).

A Automação Industrial visa, principalmente, a produtividade, qualidade e segurança num processo. Num exemplo pråtico, toda a informação dos sensores Ê concentrada num controlador programåvel o qual de acordo com o programa memorizado define o estado dos actuadores.

Actualmente, com a instrumentação de campo inteligente, funçþes executadas no controlador

programåvel tem uma tendência de serem migradas para estes instrumentos de campo. A Automação Industrial possui vårios barramentos de campo (mais de 10, incluindo vårios protocolos como: CAN OPEN, FIELDBUS FOUNDATION, entre outros) específicos para a årea industrial, mas controlando equipamentos de campo como vålvulas, actuadores electromecânicos, indicadores, e enviando estes sinais a uma central de controlo conforme descritos acima. A partir destes barramentos que interliga com o sistema central de controlo eles podem tambÊm interligar com o sistema administrativo da empresa.

Uma contribuição adicional importante dos sistemas de Automação Industrial Ê a conexão do sistema de supervisão e controle com sistemas corporativos de administração das empresas. Esta conectividade permite o compartilhamento de dados importantes da operação diåria dos processos, contribuindo para uma maior agilidade do processo decisório e maior confiabilidade dos dados que suportam as decisþes dentro da empresa para assim melhorar a produtividade.

Todas estas especificaçþes e exemplos podem ser devidamente analisados no Dossier que se segue sobre a Automação Industrial.

Uma Escolha Inteligente.

Usados em manutenção para localizar defeitos, os Ensaios Não Destrutivos (NDT) são comprovadamente eficazes, de fácil aplicação e de baixo custo.

Ao prevenirem a ocorrência de falhas, evitam paragens prolongadas e gastos adicionais. Além da aplicação de técnicas modernas, a experiência e competência dos inspectores da EQS garantem o rigor dos resultados.

•• Radiografia Industrial •• Líquidos Penetrantes •• Partículas Magnéticas •• Ultrasons •• Termografia •• Internal Rotary Inspection System (IRIS) •• Correntes Induzidas •• Guided Wave •• Controlo Dimensional •• Controlo de Pintura •• Positive Material Identification (PMI)

Soluções Globais para a Indústria | Inspecção | Consultoria | Estudos e Projectos | Auditorias | Ensaios | | Formação | Controlo de Qualidade | Controlo de Construção |

Delegação Porto Rua do Pombal, n.º 68, E.N. 222 4430 - 495 Vilar de Andorinho - Gaia Tel. | +351 227 637 728 Fax | +351 227 637 729

Delegação Lisboa Rua Professor Alfredo de Sousa, n.º 8, Loja A 1600-188 Lisboa Tel. | +351 217 502 130 Fax | +351 217 502 139

DOSSIER LuĂ­s CristĂłvĂŁo (Instalcontrol, Lda.) WeidmĂźller â&#x20AC;&#x201C; Sistemas de Interface, S.A. Tel.: +351 214 459 190 . Fax: +351 214 455 871 weidmuller@weidmuller.pt . www.weidmuller.pt

AUTOMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O DE MĂ QUINAS E PROCESSOS INDUSTRIAIS Uma das condiçþes fundamentais para se poder dar inĂ­cio Ă automação de uma mĂĄquina, de um sistema, de uma solução ĂŠ conhecer a necessidade dos movimentos da mĂĄquina. No caso dos sistemas e das soluçþes deveremos conhecer perfeitamente a função de cada equipamento e de cada mĂĄquina integrada no processo para que possamos atingir o mĂĄximo rendimento da automatização.

Se considerarmos a automação de uma fåbrica de aglomerados de madeira por exemplo MDF, temos um conjunto de processos que se complementam uns aos outros.

Como por exemplo destroçadores, desfibradores, sistema de dosagem de produtos químicos, sistema de dosagem de colas, sistema de preparação e dosagem de tintas, central de produção de vapor, ciclones para transporte de fibra, prensas, arrefecedores, calibradoras e, por fim, as serras de corte.

Para que a interligação das vĂĄrias mĂĄquinas que compĂľem os vĂĄrios processos seja eficaz deveremos reduzir ao mĂĄximo a probabilidade de falha de comunicação entre eles, para tal deveremos recorrer a um tipo de comunicação que no futuro nĂŁo nos venha a limitar na possibilidade de integrar outros processos, podendo ser eles do tipo Ethernet, Profibus, Devicenet, Profinet, ou ainda redes exclusivas de algumas marcas existentes no mercado. Ă&#x2030; claro que ao utilizarmos redes exclusivas estaremos a limitar o nosso processo a uma Ăşnica marca, pelo que ĂŠ recomendĂĄvel a utilização de sistemas abertos.

independentemente dos Plc`s poderem ter as entradas e saĂ­das isoladas galvanicamente.

Os equipamentos de corte de potência para os accionamentos deveram ter uma atenção especial em função do número de manobras por minuto a que os mesmos estarão sujeitos. Neste conjunto de sistemas e måquinas poderemos utilizar os seguintes equipamentos para corte de potência de accionamento: variadores de velocidade que nos permitem controlar rampas de aceleração e desaceleração, controlar a velocidades em função da necessidade do processo. Quando temos velocidades fixas e necessitamos apenas de arranques e paragens suaves deveremos utilizar arrancadores progressivos que nos permitem controlar apenas as rampas, transístores de potência trifåsicos quando temos um regime elevado de arranques e paragens evitando, assim, a fadiga mecânica, ou ainda os tradicionais contactores motores.

Ontem versus hoje

No conjunto de equipamentos e måquinas em cada um dos processos deverão ser criadas barreiras de protecção entre os equipamentos de campo e os quadros elÊctricos de distribuição e comando. Essas barreiras deverão proteger todos os sinais, quer sejam do tipo analógico ou digital,

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robĂłtica

Os equipamentos de campo responsåveis pela informação de todo o estado e posiçþes do sistema deverão ser de grande fiabilidade, para tal considera-se fundamental que os mesmos não sejam sujeitos a golpes mecânicos. Assim sendo deveremos utilizar em substituição dos tradicionais fins de curso sistemas do tipo indutivo quando de uma aproximação de materiais ferrosos e capacitivos quando hå uma aproximação de metais não ferrosos ou atÊ mesmo de outros materiais.

D O S S I E R a u t oma ç ã o i nd u s t r i a l

Deverå ter-se alguma atenção à utilização de foto cÊlulas em ambientes com fumos ou vapores libertados pelo processo, afim de não correr o risco da possibilidade de falsos sinais nestas situaçþes deverå ter-se em conta o uso de foto cÊlulas com luz polarizada.

Tratando-se de uma fåbrica em que na sua linha de produção existem vårios sistemas e vårias måquinas Ê necessårio que todas as partes do processo tenham informação local o mais pormenorizada possível para que o operador dessa zona possa saber tudo o que se passa na amplitude da linha, quer do que se encontra a montante quer a jusante do ponto em que ele estå. Para tal existe a necessidade da colocação de ecrãs do tipo tåctil que permitem ser ligadas em rede ou a Plc´s de controlo local, que por sua vez se encontram ligados a redes permitindo assim a interacção com o processo.

Quanto à utilização de sistemas de posicionamento deverå ter-se em consideração a aplicação mais directa evitando aplicaçþes mecânicas, utilizando assim encoderes quer lineares quer circulares. Os encoderes lineares poderão ter saídas de impulsos ou saídas analógicas comportandose neste caso como um potenciómetro.

No caso dos sistemas de dosagem de produtos químicos ou ainda na preparação de tintas ou colas hå vårias formas de controlar os níveis dos reservatórios. Quando estamos perante reservatórios que se encontram sobre pressão os níveis devem ser controlados atravÊs de sensores do tipo radar. Quando os mesmos não são pressurizados podem ser controlados atravÊs de sensores ultra-sónicos. Em qualquer dos casos deverå existir sempre algo em redundância para minorar as probabilidades de falha, e nesse caso podem usar-se medidores de nível do tipo indutivo ou capacitivo de acordo com os produtos com que iram estar em contacto.

Quando se trata de sistemas de dosagem poderemos servir-nos de sistemas de pesagem atravĂŠs de cĂŠlulas de carga. Basta introduzir na fĂłrmula a densidade do produto e a capacidade do reservatĂłrio.

Por fim e para que todos os sistemas, mĂĄquinas e processos se encontrem centralizados poderemos recorrer a um sistema de supervisĂŁo que assenta num SCADA instalado num computador, de onde poderemos transformar todos os dados do processo e convertĂŞ-los de modo a poderem ser tratados pelo sistema de gestĂŁo.

A supervisão revela-se extremamente importante quer no aspecto do processo em geral, quer nos elementos que fornece para a produção, para a gestão de produtos, quer no aspecto da manutenção. No caso da manutenção permitirå fazer uma manutenção preventiva evitando assim paragens não programadas e reduçþes de produção.

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DOSSIER Salvador Giró Director Grupo INFAIMON Tel. +351 234 312 034 ¡ Fax: +351 234 312 035 infaimon.pt@infaimon ¡ www.infaimon.com

Sensores de Visão, Câmaras Inteligentes e Sistemas de Visão Avançados Diversas alternativas de Visão Artificial para resolver aplicaçþes de controlo de qualidade e produção na indústria A visão artificial tornou-se numa ferramenta fundamental para solucionar problemas de controlo nos processos de fabrico contínuo e para auxiliar na produção nos processos de automação industrial. O crescente interesse nesta metodologia tem levado os fabricantes destes produtos a desenvolver diferentes sistemas, com características adequadas, para resolver com mais eficiência às mais diferentes aplicaçþes.

Os sistemas de visão artificial podem ser divididos em três categorias: Sensores de Visão, Câmaras Inteligentes e Sistemas de Visão. Este artigo pretende diferenciar estes sistemas, apesar de que algumas vezes seja difícil separå-los. Mais ainda, com a crescente miniaturização e aumento da potência dos processadores, este limite começa a ser impossível de estabelecer.

gem Ê o único mecanismo que o operador dispþe para controlå-lo e um sistema OK/NotOK Ê a única saída disponível. Enquanto isso simplifica muito o seu funcionamento, ao mesmo tempo reduz as potenciais aplicaçþes que estes sensores podem resolver. AlÊm do mais, dado o poder limitado do seu hardware, não são capazes de processar mais do que algumas peças por segundo.

Os programas que estão incluídos nos sensores de visão não podem ser alterados. Não necessitam de um PC para processar a imagem ou enviar resultados a um PLC ou a um outro elemento de controlo. Os sensores de visão, com fåcil e råpida instalação abriram um novo espaço nas aplicaçþes, onde a visão Ê considerada mais um componente standard no controlo dos processos industriais.

SENSORES DE VISĂ&#x192;O Geralmente os sensores de visĂŁo possuem mais prestaçþes, complexidade e sĂŁo mais caros do que os sensores tradicionais fotoelĂŠctricos mas custam menos do que as câmaras inteligentes, os sistemas de visĂŁo integrados ou os sistemas de visĂŁo baseados em PC. Na verdade, os sensores de visĂŁo podem fazer o trabalho de mĂşltiplos sensores fotoelĂŠctricos, mas enquanto os sistemas de visĂŁo proporcionam dados, os sensores de visĂŁo produzem resultados de OK/NotOK. Comparado com outros sistemas de visĂŁo, o sensor de visĂŁo ĂŠ mais fĂĄcil de configurar, costuma ter um tamanho reduzido, menos poder de processamento e baixo custo.

Este tipo de sensores estå orientado ao mercado do cliente final e supþe-se que o próprio cliente pode instalå-lo sem ajuda de nenhuma engenharia e sem necessidade de um set-up por parte de terceiros. Os sensores de visão estão pensados para resolver problemas concretos e fåceis e para serem manuseados de forma simples, inclusive por pessoas não especializadas em visão. Para que sejam mais fåceis de utilizar, foram eliminadas muitas funçþes que incorporam os sistemas de visão mais avançados, reduzindo assim a sua complexidade. Na maioria das vezes um botão de aprendiza-

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Normalmente os sensores de visĂŁo resolvem um problema especĂ­fico como a leitura de um cĂłdigo de barras ou datamatrix, verificar uma cor, identificar presença ou ausĂŞnciaâ&#x20AC;Ś Estes sensores quebram barreiras entre os sensores de medição industrial e os sistemas de visĂŁo artificial, criando um vĂ­nculo contĂ­nuo entre estes dois mundos.

D O S S I E R a u toma ç ã o i n d u s t r i al

A indústria automóvel estå a beneficiar especialmente dos novos sensores e sistemas de visão, em parte devido à redução no custo e à sua fåcil utilização. Os processos de engarrafamento e embalagem tambÊm beneficiaram destas vantagens. De facto, qualquer indústria que requer a marcação por código de barras 1D e/ou 2/D, pode ser capaz de utilizar esta tecnologia.

Cà MARAS INTELIGENTES E SISTEMAS INTEGRADOS As câmaras inteligentes e os sistemas de visão integrados são um passo à frente em relação aos sensores de visão. Embora sejam fåceis de utilizar, incorporam mais potência de cålculo, maior resolução e estão abertos a vårios tipos de aplicaçþes.

As câmaras inteligentes incluem num pequeno formato, um sensor de captura, uma memória de armazenamento, o processador e os mecanismos de entrada e saída, tudo num só componente. Normalmente exigem uma placa de entradas/saídas adicional para se ligar ao resto dos sistemas de automação de uma fåbrica. O seu design Ê geralmente muito robusto, para suportar os ambientes industriais tipicamente agressivos.

SISTEMAS DE VISĂ&#x192;O AVANĂ&#x2021;ADOS A tecnologia ĂŠ semelhante Ă dos sistemas integrados de visĂŁo, mas com mais potĂŞncia de hardware e um maior nĂşmero de funçþes no software.

Este tipo de sistema Ê direccionado a aplicaçþes de grande complexidade, especialmente nos sistemas de visão que estão integrados no fabrico de måquinas OEM.

Os sistemas de visão integrados diferem relativamente às câmaras inteligentes, no que se refere ao sensor e à memória da câmara que estão situados numa carcaça de tamanho pequeno com o processador, as entradas/saídas e a conexão com o resto do ambiente industrial são colocados num elemento de pequenas dimensþes, que pode estar junto a outros elementos da automação. Uma das vantagens desta tecnologia, em relação às câmaras inteligentes tradicionais Ê que, com apenas um elemento do processo, Ê possível conectar vårias câmaras de visão remota, reduzindo o custo nas aplicaçþes que requerem múltiplas imagens da mesma peça.

Tanto as câmaras inteligentes como os sistemas integrados podem incluir sensores CCD/CMOS de alta definição, seja nas versþes monocromåticas ou a cores. Ambos os sistemas incluem um poderoso software, que permite solucionar a maioria das aplicaçþes de visão sem necessidade de conhecimentos de programação e utilizando somente interfaces gråficas de fåcil configuração. O poder de processamento destes sistemas Ê suficiente para resolver a maioria das aplicaçþes de visão industrial.

Embora a maioria destes sistemas incorporem um software de fåcil utilização, existem alguns fabricantes que comercializam a câmara ou o sistema de visão com a opção de que cada utilizador possa integrar o seu próprio software. Isto Ê especialmente interessante para integradores de sistemas e/ou fabricantes de måquinas que projectam suas próprias aplicaçþes com um software personalizado.

Estes sistemas são projectados para resolver aplicaçþes complexas e podem ser compostos por câmaras de grande resolução ou velocidade, matriciais ou lineares, tendem a incluir vårias câmaras no mesmo sistema e exigem um grande poder de processamento, para assumir aplicaçþes que requeiram uma grande cadência de produção e um importante número de elementos a analisar em cada imagem. Normalmente, estes sistemas estão baseados em plataformas como PCs industriais de alto desempenho.

O software incluído nestes sistemas são bibliotecas de programação de alto nível onde o utilizador geralmente desenvolve os seus próprios programas, com base nas bibliotecas proporcionadas pelo fabricante, como no software de design próprio. Os preços destes sistemas podem variar muito, dependendo da complexidade das aplicaçþes.

CONCLUSĂ&#x2022;ES Todos os sistemas de visĂŁo possuem componentes comuns: iluminação, Ăłpticas, elementos de captura, processadores, software de visĂŁo e sistemas de comunicação com o ambiente industrial. A diferença entre os sistemas de baixo custo e sistemas completos ĂŠ o nĂ­vel de integração e de desempenho e nĂŁo a funcionalidade.

Podemos concluir que enquanto os sensores de visão aprendem por si só, as câmaras inteligentes e os sistemas integrados se auto-configuram e os sistemas de altas prestaçþes programam-se.

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DOSSIER Carlos Coutinho Especialista dos produtos de Interface e Automação Phoenix Contact Tel.: +351 219 112 760 ¡ Fax: +351 219 112 769 www.phoenixcontact.pt

Meios de Controlo Programåveis Relatórios em tempo real dos consumos de energia elÊctrica com e sem recurso a uma Base de Dados SQL exemplo da Figura 1, os cålculos poderão ser os consumos hora-a-hora, diårio, semanal e mensal. Voltando ao tema da eficiência energÊtica, comparando valores de consumo actuais com valores que ocorreram no passado permite verificar se as transformaçþes devidas à eficiência energÊtica valeram a pena.

1. INTRODUĂ&#x2021;Ă&#x192;O A eficiĂŞncia energĂŠtica estĂĄ na moda! Deve ser a expressĂŁo mais utilizada entre profissionais que lidam directa ou indirectamente com a utilização de energia elĂŠctrica. Qualquer anĂĄlise Ă eficiĂŞncia energĂŠtica deve começar pelo registo dos consumos de energia actuais. Este ĂŠ o ponto inicial da anĂĄlise e a referĂŞncia para comparar com registos futuros, apĂłs as transformaçþes devidas Ă eficiĂŞncia energĂŠtica. Se se verificar que os consumos reduziram ou se tornaram mais eficientes (diminuição da potĂŞncia reactiva), entĂŁo provavelmente valeu a pena executar as transformaçþes devido Ă eficiĂŞncia energĂŠtica.

Figura 1 . Exemplo de uma tabela com o registo dos valores do consumo de energia elĂŠctrica, em kWh, e outras grandezas elĂŠctricas.

3. Sobre a base de dados Onde estĂĄ fisicamente a Tabela da Figura 1? E onde sĂŁo gerados os relatĂłrios? A resposta ĂŠ ambĂ­gua porque depende da quantidade de dados.

3.1. Poucos dados 2. Desde a aquisição de valores ao relatĂłrio dos consumos de energia No caso dos regimes de baixa tensĂŁo monofĂĄsicos ou trifĂĄsicos, a leitura do consumo de energia ĂŠ feita predominantemente por â&#x20AC;&#x153;analisadores de redeâ&#x20AC;?. Estes produtos permitem nĂŁo apenas obter o valor do consumo de energia, em kWh, mas tambĂŠm os valores das correntes, das potĂŞncias aparente, activa e reactiva e do factor de potĂŞncia, quer em regimes monofĂĄsicos ou trifĂĄsicos.

Tendo acesso aos valores do consumo de energia e demais grandezas elĂŠctricas, o prĂłximo passo ĂŠ criar uma base de dados para registar aqueles valores sob a forma de uma tabela idĂŞntica, por exemplo, Ă da Figura 1. Ă&#x2030; com base nesta Tabela que se formam os relatĂłrios em tempo real dos consumos de energia. Uma tabela escrita em tempo real gera relatĂłrios em tempo real. A Tabela ĂŠ escrita quando sĂŁo registados novos valores, com periodicidade prĂŠ-definida. No exemplo da Figura 1, a Tabela ĂŠ escrita de 5 em 5 minutos. Depois, quando necessĂĄrio, a mesma Tabela ĂŠ lida para efectuar os cĂĄlculos de consumo de energia. Ainda considerando o

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Caso pretenda comparar valores actuais com valores adquiridos hĂĄ um ano, a Tabela pode estar num controlador programĂĄvel, ou autĂłmato, que respeite 4 requisitos principais: â&#x20AC;&#x201D; Porta de comunicação com o analisador de rede, pois ĂŠ o analisador que adquire as grandezas elĂŠctricas do consumo de energia. O protocolo de comunicação geralmente utilizado para este efeito ĂŠ o Modbus RTU; â&#x20AC;&#x201D; Ter a capacidade de criar a Tabela e registar aĂ­ os valores lidos pelo analisador de rede; â&#x20AC;&#x201D; Efectuar os cĂĄlculos do consumo de energia e mostrar os valores sob a forma de relatĂłrio, com a mĂĄxima simplicidade e sem recorrer a softwares proprietĂĄrios que exigem licenças de utilização. A solução ĂŠ uma pĂĄgina web previamente desenhada e residente no controlador programĂĄvel, acessĂ­vel a qualquer computador com um navegador de Internet.

O controlador programĂĄvel, ou autĂłmato, que respeita os quatro requisitos anteriores ĂŠ o ILC (Inline Controller) da Phoenix Contact. Com este controlador, a topologia mais simples para obter o relatĂłrio dos consumos ĂŠ a apresentada na Figura 2.

DOSSIER automação industrial

Figura 2 . Topologia mais simples para obter relatĂłrios do consumo de energia em tempo real.

A principal funcionalidade do ILC Ê a de autómato, isto Ê, executar instruçþes previamente programadas para realizar automatismos. Mas para alÊm desta funcionalidade, o ILC possui outras que aproximam a automação às tecnologias de informação e telecomunicaçþes. O ILC tem a capacidade de mostrar påginas web previamente programadas e, como veremos mais à frente, tem a capacidade de dialogar com sistemas informåticos, como agente SNMP, e aceder a bases de dados SQL. Na topologia anterior, Ê a função de mostrar a pågina web que interessa mais, pois permitirå visualizar os valores do consumo de energia. Um exemplo desta pågina estå na Figura 3.

disponĂ­veis. SĂł que agora o ILC acederĂĄ a uma base de dados SQL previamente construĂ­da, via MS SQL Server ou MySQL, para escrever os valores do consumo de energia e outras quaisquer grandezas elĂŠctricas lidas pelo analisador de rede numa Tabela idĂŞntica Ă da Figura 1.

Figura 4 . Topologia mais simples para obter relatĂłrios do consumo de energia com recurso a uma base de dados SQL.

Na realidade, o ILC faz mais do que escrever em bases de dados SQL. O ILC permite executar comandos SQL que afectam a gestĂŁo dos dados, sendo os principais comandos os seguintes: â&#x20AC;&#x201D; â&#x20AC;&#x201D; â&#x20AC;&#x201D; â&#x20AC;&#x201D;

INSERT: escrever dados; SELECT: ler dados; UPDATE: substituir dados; DELETE: eliminar dados.

Com estes comandos, o ILC pode ser utilizado em qualquer aplicação que envolva uma base de dados SQL. Para alÊm do exemplo focado aqui, outras aplicaçþes podem ser o registo de temperaturas em câmaras frigoríficas, o registo de dados meteorológicas em aerogeradores e o controlo de acesso a åreas condicionadas.

Figura 3 . Exemplo de um relatĂłrio, via pĂĄgina web, dos consumos de energia.

4. Conclusão 3.2. Muitos dados Quando a quantidade de dados Ê elevada e/ou se pretende disponibilizar a Tabela dentro de uma rede informåtica, a melhor solução Ê o registo dos valores numa base de dados SQL. Neste caso, a topologia difere um pouco da anterior (a da Figura 2), devido ao computador onde residirå a base de dados.

O controlador programåvel ILC Ê o mesmo! As funcionalidades mencionadas anteriormente, como a visualização de påginas web, continuam

O papel do controlador programåvel, ou autómato, não se restringe à execução de instruçþes previamente programadas para automatizar processos, mas à integração da automação no domínio das tecnologias de informação. O ILC Ê o elemento mais representativo desta integração, permitindo a visualização e o comando de processos automåticos por påginas web e a escrita/leitura de bases de dados SQL. O exemplo da obtenção de relatórios do consumo de energia elÊctrica Ê apenas um de muitos exemplos de aplicação do ILC. E não se mencionaram aqui as opçþes de acesso remoto.

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DOSSIER Nuno Guedes PILZ Industrieelektronik, S.L. Tel. + 351 229 407 594 Fax. + 351 229 407 595 n.guedes@pilz.pt www.pilz.pt

Tecnologia de Segurança na Automação Hoje em dia jå não faz sentido falar de Automação Industrial, sem falar em segurança. A integração da Automação Segura (Fail-Safe Automation) nos sistemas de automação standard tem vindo a evoluir com a utilização de comunicaçþes seguras e a utilização de automação híbrida entre outras coisas. Hå tambÊm uma preocupação crescente em criar sistemas de segurança que não sejam viciåveis e mais antimanipulåveis, no próprio interesse dos utilizadores.

Enquadramento A utilização da tecnologia de segurança na automação ĂŠ hoje uma necessidade para o cumprimento da directiva de mĂĄquinas que regulamenta a colocação no mercado e entrada em serviço das mĂĄquinas, a ainda em vigor 98/37/CE (D.L. 320 de 2001) e a partir de 29 de Dezembro revogada pela 2006/42/EC (D.L. 103 de 2008). Sobre os â&#x20AC;&#x153;Tratados de Romaâ&#x20AC;? o Conselho Europeu promulgou directivas para a eliminação de obstĂĄculos ao comĂŠrcio e a livre circulação de produtos dentro da Europa. Estas directivas dividem-se em directivas de produto, fundamentadas no artigo 100, hoje artigo 95, e directivas de protecção no trabalho, fundamentadas no artigo 118, hoje artigo 138.

Utilizar normas harmonizadas ĂŠ uma garantia de presunção de cumprimento das directivas. Em particular a ainda em utilização EN954-1: Partes dos Sistemas de Comando Relativas Ă Segurança, ĂŠ uma das principais normas a considerar no que diz respeito ao comando elĂŠctrico. Ă&#x2030; de referir que a EN954-1 deixa de presumir conformidade com a nova directiva mĂĄquinas 2006/42/EC (D.L. 103 de 2008), dando lugar Ă EN ISO 13349-1 ou EN IEC 62061. Na EN954-1 estĂŁo pois definidas as categorias de risco que vĂŁo desde B a 4, definindo estas a categoria do equipamento de segurança a utilizar, assim como indicaçþes sobre a sua cablagem e a colocação ou nĂŁo de actuadores redundantes. As novas normas passam a considerar nĂŁo sĂł, uma anĂĄlise qualitativa, como tambĂŠm uma anĂĄlise quantitativa que considera tempos mĂŠdios entre falhas nos equipamentos de segurança, durabilidade previstas para os mesmos, etc. Na EN ISO 13849-1 as categorias de risco sĂŁo substituidas por um indicador de performance Pl (Performance Level), que vai desde a a e, sendo em termos de grĂĄfico de risco similar Ă s categorias de risco de B a 4. A norma EN IEC 62061, estabelece um nĂ­vel de integridade de segurança SIL (Safety Integrity Level) considerando uma pontuação definida por uma tabela para a lesĂŁo, frequĂŞncia e probabilidade. O SIL vai de 1 a 3.

Introdução As missĂľes espaciais converteram-se no pĂŁo nosso de cada dia, mas nĂŁo ĂŠ por isso que sĂŁo menos perigosas do que no seu inĂ­cio. A tĂŠcnica de controlo e segurança para este tipo de intervençþes tem que ser especialmente segura. Isto consegue-se mediante redundância, diversidade e testes cĂ­clicos. Mas, o que se entende por â&#x20AC;&#x153;seguroâ&#x20AC;?? Tomemos como exemplo o â&#x20AC;&#x153;Space Shuttleâ&#x20AC;?. Muitas vezes ouvimos a notĂ­cia que o lançamento de um â&#x20AC;&#x153;Vai-VĂŠmâ&#x20AC;? foi interrompido e adiado no Ăşltimo instante. Qual ĂŠ o motivo?

VĂĄrios computadores supervisionam e controlam o sistema do â&#x20AC;&#x153;Vai-VĂŠmâ&#x20AC;? com o objectivo de iniciar o lançamento e, em caso de dĂşvida, anulĂĄ-lo com total fiabilidade. Logicamente nĂŁo se pode assumir uma viagem ao espaço com um sistema defeituoso. Portanto, o controlo foi dimensionado de forma a que um sĂł computador de controlo que detecte um erro possa cancelar o processo de lançamento. Num sistema multiredundante significa que os computadores nĂŁo sĂŁo hierĂĄrquicamente iguais, senĂŁo que o computador individual que detecte um sĂł erro deverĂĄ desconectar dedicadamente o sistema completo para anular o lançamento. Os sistemas de segurança deste tipo que trabalham segundo â&#x20AC;&#x153;decisĂŁo individualâ&#x20AC;?, utilizam-se sobretudo na construção de automĂłveis e mĂĄquinas em forma de circuitos de segurança, como por exemplo, supervisĂŁo de paragens de emergĂŞncia, de portas protectoras, de almofadas de segurança e de barreiras fotoelĂŠctricas.

Uma vez que se produza o lançamento, jĂĄ nĂŁo hĂĄ volta atrĂĄs. A partir desde instante prevalece o princĂ­pio democrĂĄtico. Se um computador detecta um erro isoladamente e quer interromper o voo, produz-se uma decisĂŁo por maioria. O computador â&#x20AC;&#x153;divergenteâ&#x20AC;? desliga-se e o voo continua. Este

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D O S S I E R automa ç ã o industrial

tipo de sistema de controlo de segurança, Ê utilizado principalmente em processos que uma vez em marcha, não devem ser interrompidos. Estes sistemas de segurança utilizam-se, por exemplo, no controlo de aviþes ou controlos de instalaçþes de tÊcnica de processos (processos químicos).

A redundância como requisito båsico da tÊcnica de segurança realiza-se sempre mediante um sistema auxiliar. Se falha um sistema, o segundo sistema garante a segurança. Em resposta a um requisito de redundância, o controlo hå-de passar ao estado seguro e não se deve poder conectar atÊ que se tenha levado a cabo uma autocomprovação efectiva.

O standard tÊcnico actual Ê que um PLC standard controle a måquina. Os componentes de segurança como, por exemplo, paragem de emergência, portas protectoras, barreiras fotoelÊctricas e almofadas de segurança transmitem os seus sinais a relÊs de segurança adequados, que os supervisionam. Os circuitos de segurança controlam directamente motores e accionamentos susceptíveis de produzir um movimento perigoso. regra geral transmitem informação ao PLC, que adequarå o seu programa à situação oportuna.

1.3. Interruptores mecânicos de Segurança Existem diversos tipos de interruptores mecânicos, sem bloqueio, com bloqueio, com accionador incluído, sem accionador incluído. São uma das opçþes para supervisão e/ou bloqueio de abertura de portas, segundo a norma EN 60947-5-3. Têm como características principais: Força de retenção (N), Direcção de accionamento (1,2,3, etc.), número de contactos elÊctricos, IP, tipo de accionador, com ou sem bloqueio.

1. Tecnologia de Segurança Nos últimos anos tem havido uma evolução importante no âmbito do desenvolvimento de equipamentos de segurança e da utilização de novas tecnologias, como Ê o exemplo da visão artificial. O conceito de descentralização atravÊs de redes de campo seguras estå progressivamente a ganhar aceitação, oferecendo ao utilizador um novo conjunto de possibilidades com a utilização da tecnologia Ethernet. Existem jå autómatos híbridos com a possibilidade de controlo standard e supervisão e monitorização da parte segura. São desenvolvidos cada vez mais equipamentos que sejam à prova de manipulação e que não possam ser fåcilmente viciados pelos operadores.

1.4. Sistemas de bloqueio electromagnÊticos Previnem a abertura prematura de portas pelo operador em zonas com processos de produção perigosos a decorrer, atÊ que estes tenham terminado. Bloqueiam com tensão, têm um IP elevado e são mais resistentes às vibraçþes do que os mecânicos. O mesmo equipamento pode ser usado em portas lineares ou radiais.

1.1. RelÊs de Segurança O relÊ de segurança Ê um dispositivo elÊctrico e/ou electrónico para supervisão de sensores de segurança ou botoneiras de emergência, com saída redundante, supervisão do (prÊ-)actuador e certificado para o efeito. Deverå ser utilizado para o cumprimento de Categoria 2, Pl c, SIL 1, ou superior. Em caso de anomalia interna no equipamento, as saídas devem passar a um estado seguro (desligadas). Têm uma baixíssima probabilidade de falha.

1.5. Botoneiras de EmergĂŞncia Dispositivo electromecânico de accionamento manual, para provocar uma paragem de emergĂŞncia ao accionar contactos elĂŠctricos. Devem cumprir as normas EN IEC 60947/-5-1/5 e EN ISO 13850 (EN 418). Normalmente tĂŞm um formato ergonĂłmico tipo â&#x20AC;&#x153;cogumeloâ&#x20AC;? para facilitar o seu accionamento e se destacar dos demais comandos. Existem diversos tipos de botoneiras de emergĂŞncia: para painel, para caixa, com diversas tipos de desbloqueio (chave, rotação Ă direita, e/ou esquerda, etc ), com colar de protecção, com colar luminoso.

1.6. Tapetes de segurança

1.2. Micro-PLCs de Segurança Configuråveis e fåceis de usar graças à utilização de uma ferramenta gråfica de programação. Permitem uma poupança de atÊ 40 % de tempo e custos em todas as fases de engenharia, menos cablagem e poupança significativa de espaço no armårio elÊctrico. São sistemas evolutivos em termos de hardware em função das necessidades.

O tapete de segurança Ê um componente de segurança que actua como um dispositivo elÊctrico sensível à pressão desenhado para detectar a presença do corpo humano. Consiste num dispositivo de segurança equipado com um ou mais sensores, accionado quando se aplica uma pressão no mesmo. O princípio de funcionamento deste dispositivo consiste em alterar o estado de um sinal elÊctrico quando se aplica uma força maior do que a mínima indicada sobre a superfície do tapete. Esta força serå provocada por uma ou mais pessoas, ou por uma parte do corpo humano. A mudança do sinal elÊctrico serå detectado por um dispositivo supervisor que abrirå os seus

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contactos seguros e permanecerå assim atÊ que não haja presença em cima do tapete e o dispositivo tenha sido rearmado.

sem contacto de uma zona livremente programåvel. Não são necessårios reflectores adicionais. A instalação Ê simples porque o emissor e o receptor estão acomodados no mesmo elemento. Tipo 2 (EN IEC 61496-1) ou Tipo 3 (EN IEC 61496-3). O ângulo de varrimento varia normalmente entre 180º a 270º. A distância de protecção pode ir atÊ 7 m, alguns permitem ter vårias cenas de protecção, as resoluçþes disponíveis vão desde 30 a 150 mm, hå alguns sistemas que permitem ligar um encoder incremental para modificar a cena de protecção.

1.11. PLCs de Segurança

1.7. Sensores magnÊticos São sensores baseados no efeito de Reed. O actuador Ê båsicamente um íman, cujo efeito do campo magnÊtico fecha dois contactos no receptor quando estå dentro da distância de comutação. São uma das opçþes para supervisão de abertura de portas, segundo a norma EN 60947-5-3. Têm um IP elevado, são adequados para zonas com elevado nível de sujidade.

Para cumprir Categoria 4, Pl e SIL 3.

Controlador lógico programåvel, com redundância interna e testes cíclicos internos, certificado para utilização em aplicaçþes de segurança. Processadores com capacidade de decisão individual > Se falha um processador o outro garante a segurança ao passar as saídas do PLC para um estado seguro (desligadas). Traz vantagens idênticas aos sistemas baseados em PLC standard para a segurança, redução de cablagem, redução do espaço no armårio elÊctrico, redução dos custos de instalação, redução dos custos de engenharia, permitem grande flexibilidade em alteraçþes, ajustes funcionais e ampliaçþes, permitem funçþes que não são possíveis com lógica discreta de relÊs de segurança. Se o controlo actua como um PLC orientado para a segurança pode prescindir-se dos circuitos de segurança suplementares. Isto significa que as paragens de emergência, portas de protecção, barreiras fotoelÊctricas, tapetes de segurança, etc, se podem conectar directamente ao referido PLC.

1.12. Sistemas baseados em visĂŁo artificial

1.8. Sensores codificados Sensores baseados em comunicação por Rådio-Frequência (RF), permitindo encriptação para anti-manipulação. Permitem maiores distâncias de comutação e têm uma grande imunidade à vibração. São uma das opçþes para supervisão de abertura de portas, segundo a norma EN 60947-5-3.

TĂŞm um IP elevado. Adequados para zonas com elevado nĂ­vel de sujidade.

Para cumprir Categoria 4, Pl e e SIL 3.

1.9. Barreiras fotoelÊctricas As barreiras fotoelÊctricas são dispositivos optoelectrónicos, baseados em tecnologia laser para protecção de à reas 2D com emissor e receptor, em que a dimensão lateral Ê definida dimensionalmente pelo número de feixes.

Poderão ser do Tipo 2 ou Tipo 4, segundo a norma EN IEC 61546-1/-2. Tipo 2 para cumprir a categoria 2, Pl c, SIL 1 e Tipo 4 para cumprir a categoria 4, Pl e, SIL 3, têm conformidade e homologação pela norma EN IEC 61508.

1.10. Scanners Os scanners são dispositivos optoelectrónicos, baseados na tecnologia laser para protecção de à reas 2D. São usados como meio de monitorização

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robĂłtica

Existem jå no mercado diversos sistemas de protecção baseados na visão artificial que são utilizados em algumas aplicaçþes mais específicas, no entanto têm algumas restriçþes na sua aplicabilidade. Exigem um processamento de imagem poderoso, com algoritmos complexos.

1.13. Outros EstĂŁo disponĂ­veis outros tipos de equipamentos complementares que nĂŁo sendo aqui objecto de uma descrição mais exaustiva, ĂŠ interessante referir, como ĂŠ o caso do: comando bi-manual, interruptores de emergĂŞncia com accionamento por cabo, fins de curso de segurança, pedais, comando de â&#x20AC;&#x153;homem-mortoâ&#x20AC;?, interruptores de segurança para protecçþes giratĂłrias, bordas sensĂ­veis, bumpers.

dossier Tecnologia de Segurança na Automação

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INNOVATION AND SOLUTIONS push the button

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Uma Escolha Racional H Series â&#x20AC;&#x201C; gama de consolas de operação econĂłmicas para aplicaçþes simplificadas A SĂŠrie-H oferece valiosas funcionalidades HMI, e inclui interfaces com teclado e display sensĂ­vel ao toque e estĂĄ disponĂ­vel em sete diferentes dimensĂľes, desde 3 a 10,4 polegadas. Estas consolas de operação oferecem 3 nĂ­veis de funcionalidade â&#x20AC;&#x201C; Standard, Plus e Rede â&#x20AC;&#x201C; a SĂŠrie-H permite seleccionar e pagar apenas o nĂ­vel de tecnologia HMI de que necessita.

O H-Designer ĂŠ um software de programação HMI, versĂĄtil e intuitivo. Foi criado a pensar no utilizador e ĂŠ adequado para fabricantes de mĂĄquinas e integradores de sistemas. Com ferramentas flexĂ­veis que permitem a criação de projectos em minutos, o H-Designer ĂŠ o software adequado para criar projectos simples ou complexos. O software de configuração estĂĄ disponĂ­vel gratuitamente em www.beijerelectronics.com. A função â&#x20AC;&#x153;GestĂŁo do ecrĂŁâ&#x20AC;? facilita a gestĂŁo do projecto e permite sempre ao programador uma visĂŁo geral de todo o processo. Com a gestĂŁo do ecrĂŁ ĂŠ possĂ­vel seleccionar visualizaçþes em miniatura ou ampliaçþes detalhadas, o que permite a criação e visualização de ecrĂŁs dinâmicos. Esta função â&#x20AC;&#x153;GestĂŁo do ecrĂŁâ&#x20AC;? ĂŠ adequada para cortar, colar, explorar, editar e coordenar os ecrĂŁs do projecto da consola, assegura a criação rĂĄpida e fĂĄcil de projectos, e ainda de tipos de letra e ambiente familiares do Windowsâ&#x201E;˘.

Outra das funçþes ĂŠ a â&#x20AC;&#x153;Cross Referencesâ&#x20AC;? que permite ao programador efectuar uma fĂĄcil gestĂŁo dos endereços, objectos e variĂĄveis do projecto. Estes podem ser rapidamente localizados e listados para obter uma visĂŁo geral de quando e como sĂŁo localizados. Se os dados tiverem de ser alterados, poderĂĄ proceder-se a essa alteração na lista de variĂĄveis, e os dados serĂŁo alterados em todas as ocorrĂŞncias do projecto. A lista tem atĂŠ 3 janelas o que permite uma visĂŁo completa do projecto. Esta função ordena uma lista de â&#x20AC;&#x153;Cross Referencesâ&#x20AC;? por nĂşmero de ecrĂŁ, nome de ecrĂŁ, nome da variĂĄvel ou endereço do controlador. E ainda permite localizar objectos e alterar os parâmetros directamente na lista. Como o H-Designer tem por base o sistema operativo Windowsâ&#x201E;˘, pode definir, exportar e importar uma biblioteca de tipo de letra com atĂŠ 16 tipos de letra diferentes.

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robĂłtica

Simulação online e grĂĄficos animados Para poupar tempo e dinheiro em deslocaçþes aos locais de serviço, o H-Designer disponibiliza a poderosa â&#x20AC;&#x153;Simulação Offline e Onlineâ&#x20AC;?, que permite que o projecto HMI seja minuciosamente testado, ou num PC ou combinando a HMI a um PC para testar exaustivamente as reacçþes, comunicaçþes, entre outros da HMI, e controlador. A simulação offline permite que o criador teste rapidamente o projecto completo e verifique o funcionamento geral dos ecrĂŁs e alarmes. AlĂŠm disso, a simulação online demonstra a comunicação e funcionalidade do controlador anfitriĂŁo, como um conversor ou PLC.

A gestĂŁo de grĂĄficos na SĂŠrie-H foi concebida a pensar no programador e no utilizador. Os grĂĄficos animados permitem uma variedade de possibilidades grĂĄficas, cujos limites sĂŁo a imaginação do programador. Com esta função pode importar formatos grĂĄficos como ficheiros Bitmaps, JPEG, GIF e AutoCADâ&#x201E;˘ (*.bmp, *.jpg, *.gif, *.dwg, *.dxf), e pode suportar imagens .gif animadas para criaçþes complexas e flexĂ­veis de ecrĂŁs. Os grĂĄficos podem ser deslocados em percursos prĂŠ-definidos ou controlados livremente pelo controlador anfitriĂŁo para maximizar o espaço do ecrĂŁ, e pode ainda ser utilizado texto em scroll, e assim visualizam-se longas sequĂŞncias de texto.

AlĂŠm disso, o H-Designer poupa-lhe tempo ao disponibilizar mĂłdulos

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preparados para, por exemplo, cålculos aritmÊtricos, operadores lógicos e definiçþes de bits. Estes podem ser facilmente interligados entre eles, ou a outros dados no projecto utilizando funçþes ladder ou macros disputadas por abrir e fechar o ecrã, ciclicamente, iniciar a aplicação, por relógio, por sinais digitais e sub-macros que podem ser accionadas por outras macros.

A versĂŁo Standard inclui a maioria dos requisitos de software e hardware para uma consola, como gestĂŁo de alarmes, tipos de letra Windowsâ&#x201E;˘, suporte para mĂşltiplos idiomas, grĂĄficos animados e funçþes ladder/ macro. A versĂŁo Plus tem a mesma funcionalidade da versĂŁo Standard e tambĂŠm uma gestĂŁo de dados/parâmetros e uma porta de comunicação para impressora. A versĂŁo Rede ĂŠ uma versĂŁo Plus com uma porta de rede Ethernet integral.

Drivers de comunicação e comunicação multi-canal em vårios idiomas Esta gama inspiradora de HMIs possui uma gama de drivers de comunicação gratuitos. Esta crescente lista de drivers totaliza mais de 100, e pode ser utilizada para ligar HMIs a diversos equipamentos automatizados como PLCs, conversores e servo-controladores. Marcas de renome internacional, como a Siemens, a Omron e a Allen Bradley, jå estão incluídas e continuamente estão a ser desenvolvidos e actualizados novos drivers. AlÊm disso disponibiliza um suporte para múltiplos idiomas, facilita aos fabricantes a exportação para todo o mundo e, desta forma, os programadores podem desenvolver projectos que podem ser utilizados em praticamente qualquer sítio. Com esta configuração integrada na HMI, mudar de idiomas Ê tão simples como pressionar um botão. O idioma pode tambÊm ser alterado durante o funcionamento normal para que cada operador possa decidir o idioma com o qual pretende trabalhar. Com este suporte de múltiplos idiomas desenvolve aplicaçþes em atÊ cinco idiomas diferentes, e muda livremente de idioma durante o funcionamento normal.

A comunicação multi-canal ĂŠ uma função Ăşnica que permite a ligação de um controlador diferente em cada porta de sĂŠrie ou Ethernet. Esta flexĂ­vel solução de comunicação nĂŁo sĂł economiza na aquisição de mĂşltiplas HMI, como tambĂŠm elimina a necessidade de dispendiosos conversores de protocolos. Pode ser ligado um controlador a cada porta, disponĂ­vel atravĂŠs de uma ligação de sĂŠrie ou Ethernet, e aplicar valores entre controladores atravĂŠs de macros e pode utilizar valores de vĂĄrios controladores em cĂĄlculos. Protege a aplicação de transferĂŞncias nĂŁo autorizadas e ĂŠ essencial no mundo fabril actual. A função â&#x20AC;&#x153;Protecção de Ficheirosâ&#x20AC;? assegura que apenas os utilizadores autorizados podem aceder a informaçþes sensĂ­veis. Ă&#x2030; impossĂ­vel transferir aplicaçþes protegidas dos terminais sem a palavra-passe correcta.

As consolas de operação da marca Beijer Electronics, são distribuídas em Portugal pela Bresimar Automação. A Bresimar Automação estå presente no mercado desde 1982 tendo-se especializado na comercialização de sistemas de automação integrados.

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Consolas de DiĂĄlogo Homem-MĂĄquina â&#x20AC;&#x201D; SIEMENS SIMATIC HMI Hoje, mais do que nunca, o acesso rĂĄpido Ă informação precisa ĂŠ crĂ­tico para a tomada das decisĂľes certas

Os sistemas de Interface Homem-Måquina (HMI) permitem uma aproximação entre o mundo da automação e o utilizador. A capacidade de ter uma visão clara do todo Ê cada vez mais importante uma vez que existe uma complexidade crescente dos processos modernos.

Com o SIMATIC HMI, a Siemens Industry Automation oferece um portfólio completo de produtos inovadores de baixo custo e sistemas de múltiplas tarefas de controlo e monitorização, tais como: painÊis de operação e software de visualização, controlo e monitorização na måquina atravÊs de sistemas SCADA para diferentes requisitos do processo. Para requisitos especiais foram concebidos produtos optimizados e adaptados a vårios ambientes, como painÊis de operação com IP65 a toda a volta para montagem em braços de apoio/pedestais ou painÊis de operação com espelho em aço inoxidåvel para utilização na indústria alimentar. Contudo, requisitos individuais e extremamente específicos dos clientes podem ser igualmente implementados.

Perfeitamente equipado para a integração no mundo da automação Com as suas interfaces standard de hardware e software, os produtos SIMATIC HMI podem ser integrados a qualquer momento ao nível da produção e automação, assim como ao nível da gestão da empresa.

Por serem conectåveis com a maior parte dos controladores existentes no mercado e por terem uma adequada capacidade de configuração e visualização do software em vårios idiomas (incluindo idiomas ideogråficos asiåticos), os sistemas SIMATIC HMI são uma base de trabalho sólida e impar em qualquer parte do mundo.

que, juntamente com funçþes inteligentes e outras ferramentas, pode ser consultado e atÊ editado, gerando a informação necessåria para tomadas de decisão, a nível de campo e de gestão de topo. O WinCC oferece uma vasta gama de informaçþes relacionadas com exposição e avaliação, como estatísticas de função para mensagens e mediçþes de valores, o que faz deste software uma ferramenta inteligente para optimizar a produção atravÊs de linhas de montagem inteligentes.

Integração na World Wide Web Integrado na World Wide Web, o SIMATIC HMI transforma-se numa mesa de controlo dentro da instalação, assim como em qualquer ponto do mundo.

Com o WinCC/Web Navigator Ê possível monitorizar e operar instalaçþes atravÊs da internet ou intranet da empresa. As soluçþes tipo THIN CLIENT podem ser usadas para integrar dispositivos locais que simultaneamente estabelecem a ligação entre a automação e o centro de controlo. AtravÊs de uma rede sem fios ou com uma ligação de telemóvel podem ser utilizados THIN CLIENTS, tais como computadores portåteis, PDAs ou WebPads. Desta forma, as informaçþes do processo, serviço ou de gestão podem ser disponibilizadas individualmente aos utilizadores. Ao nível da

Aumento da produção atravÊs de linhas de montagens inteligentes As linhas de montagem inteligentes são baseadas no uso racional de informação para melhorar os processos dentro das empresas. Estas linhas são projectadas para reduzir custos na instalação, assim como consolidar e melhorar a qualidade, evitar desperdícios, melhorar a utilização das instalaçþes de produção e ainda garantir uma maior eficiência e eficåcia de custo na empresa. O WinCC, o software SCADA da Siemens, permite, em particular, aceder a um arquivo histórico de informaçþes de produção

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robĂłtica

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måquina muitos controlos suportam operaçþes remotas, como a ligação entre o nível de automação e a sala de controlo atravÊs de serviços e diagnósticos via internet.

Com o WinCC Flexible, conceitos como Sm@rtClients e servidores facilitam o acesso às variåveis e gråficos, às estaçþes de operação distribuídas e ainda a operaçþes e diagnósticos remotos via internet.

Todas as vantagem do conceito TIA â&#x20AC;&#x201C; Totally Integrated Automation Nos dias que correm, todos os players do mundo empresarial procuram aumentar os seus potenciais de produtividade, instalaçþes e processos de forma a rentabilizarem o mais rapidamente possĂ­vel os investimentos realizados. Para os sistemas de supervisĂŁo e controlo, esta realidade nĂŁo difere e sempre que um destes ĂŠ substituĂ­do por outro tecnologicamente mais actual, pretende-se que o mesmo transporte mais valias para os Ă­ndices de operacionalidade e produtividade.

Esses objectivos sĂŁo atingidos atravĂŠs da redução do nĂşmero de interfaces entre os vĂĄrios componentes, por exemplo: ERP/MES â&#x2021;&#x201D; SupervisĂŁo, ou SupervisĂŁo â&#x2021;&#x201D; Automação, ou Automação â&#x2021;&#x201D; Dispositivos de Campo.

O importante Ê possuir um nível de transparência desde o sistema de gestão atÊ ao sensor no campo, que aumenta a eficiência de uma instalação desde os primeiros passos em que esta Ê estruturada atÊ à operação do dia-a-dia. A isto chama-se Automação Totalmente Integrada (TIA) cuja abordagem Ê a måxima interacção entre todos os componentes de um sistema, desde o MES (Manufacturing Execution System), passando pelas variåveis de controlo e comunicação e terminando ao nível do campo.

Com o conceito TIA, a Siemens torna-se no único fornecedor do mercado que oferece um amplo sistema de produtos integrados para automatizar um fluxo de produção completo. O número reduzido de interfaces resulta em estruturas muito claras, o que reduz o tempo e os custos necessårios ao desenvolvimento da solução de automação. A ferramenta de engenharia, SIMATIC WinCC Flexible para painÊis de operação SIMATIC HMI, faz parte do mesmo conceito e usa a mesma base de dados do STEP 7, o software de programação para os controladores SIMATIC. Isto traduz-se numa economia da sobrecarga nas entradas e garante a consistência dos dados em todos os momentos.

Em conjunto com outros componentes SIMATIC, o HMI tambĂŠm suporta sistemas de diagnĂłstico e de processo durante a operação normal. Ă&#x2030; possĂ­vel começar com o diagnĂłstico do STEP 7 directamente no WinCC para o diagnĂłstico de erro global, atravĂŠs do programa do controlador.

Controlo de operaçþes e monitorização de sistemas Ao nível da supervisão, monitorização e controlo de campo, a Siemens disponibiliza uma extensa gama de dispositivos HMI, nos quais se incluem os Push Button Panels, Micro Panels, Mobile Panels, Basic Panels, Panels e Multi Panels. Dispositivos HMI com IP65/NEMA estão tambÊm disponíveis para aplicaçþes de elevada exigência, particularmente no que diz respeito à robustez.

Os Push Button Panels são alternativas inovadoras para teclados convencionais de fios. São fornecidos com prÊ-montagem e prontos para serem instalados. A grande vantagem deste tipo de painÊis Ê a simplicidade das operaçþes aliada a uma consideråvel redução de cablagem.

Os Micro Panels sĂŁo dispositivos concebidos especificamente para aplica [51] robĂłtica

Consolas de DiĂĄlogo Homem-MĂĄquina â&#x20AC;&#x201C; SIEMENS SIMATIC HMI

(QWHUSULVH 5HVRXUFH 3ODQQLQJ (53

0DQXIDFWXULQJ ([HFXWLRQ 6\VWHPV 0(6

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2SHUDWRU FRQWURO DQG PRQLWRULQJ GLUHFWO\ DW WKH PDFKLQH

3ODQW ,QWHOOLJHQFH Single-user PC

Push Button Panels

Client/Server

Micro Panels

Mobile Panels

Basic Panels

SIMOTION

Internet Client

Panels

Multi Panels

SIMATIC controllers

SCADA system WinCC

Thin Clients

S7-400

Motion Control S7-200

HMI software

Flat Panel monitors

WinCC flexible

Additional automation systems

S7-300

Field devices

Drives

G_ST80_XX_00365

Actuators / Sensors

Panel PCs

çþes com o SIMATIC S7-200, seja com os displays de texto (TD), painÊis de operação (OP) ou painÊis tåcteis (TP).

Os painĂŠis de operação portĂĄteis â&#x20AC;&#x201C; Mobile Panels â&#x20AC;&#x201C; facilitam o controlo do operador no acompanhamento do evento in loco, com acesso directo e contacto visual do processo. Eles fornecem uma ligação simples e segura durante a operação e a mobilidade necessĂĄria para serem utilizados de forma flexĂ­vel, em qualquer mĂĄquina ou sistema.

A nova geração de painĂŠis tĂĄcteis â&#x20AC;&#x201C; Basic Panels, para aplicaçþes simples com uma excelente relação preço/desempenho, proporciona uma solução que se adapta Ă s necessidades especĂ­ficas de visualização da maior parte dos sistemas, apresentando um desempenho optimizado, assim como uma ampla variedade de tamanhos de ecrĂŁ e compatibilidade de montagem para actualizaçþes fĂĄceis. Ă&#x2030; a perfeita interacção com o S7-1200, fornecendo visualização e opçþes de controlo simples para aplicaçþes de automação compactas. Com a integração entre o controlador e o software de engenharia HMI, SIMATIC STEP 7 Basic e SIMATIC WinCC Basic ĂŠ possĂ­vel alcançar-se a solução perfeita, com os melhores resultados no mais curto espaço de tempo. Os novos painĂŠis SIMATIC HMI Basic dispĂľem de um ecrĂŁ tĂĄctil para uma utilização intuitiva. Para alĂŠm da utilização do ecrĂŁ tĂĄctil com mostradores de 4â&#x20AC;?, 6â&#x20AC;? ou 10â&#x20AC;?, os painĂŠis tĂŞm tambĂŠm teclas totalmente programĂĄveis. Existe ainda um dispositivo com um ecrĂŁ tĂĄctil de 15â&#x20AC;?, disponĂ­vel para aplicaçþes em que a visualização exige uma ĂĄrea de exibição maior. Com um Ă­ndice de protecção IP65, os painĂŠis SIMATIC HMI Basic sĂŁo adequados para utilização em ambientes industriais severos.

Tanto Panels como os Multi Panels podem ser utilizados para controlo e acompanhamento do operador e estĂŁo disponĂ­veis com teclas sensĂ­veis ao toque ou teclado de membrana. AlĂŠm disso, os Multi Panels (MPs)

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robĂłtica

permitem a instalação de aplicaçþes adicionais, assim como a integração de automação de diversas tarefas numa Ăşnica plataforma com o software de automação WinAC, por exemplo. A sĂŠrie 370 tambĂŠm inclui um dispositivo com toda a protecção IP65/NEMA 4, e um display de 15â&#x20AC;&#x2122;â&#x20AC;&#x2122; para configuraçþes distribuĂ­das.

SIMATIC WinCC Flexible O software de configuração dos HMIs Ê extremamente intuitivo e fåcil de utilizar, sendo totalmente integråvel em soluçþes de automação bastante diferentes. Possibilita ainda a transferência para diferentes plataformas, podendo estas ficar totalmente operacionais sem necessidade de proceder a uma conversão.

INFORMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O TĂ&#x2030;CNICO-COMERCIAL Departamento de Marketing da EPLAN S&S Tradução e revisĂŁo de Manuel Peneda M&M Engenharia Industrial, Lda. Tel.: +351 229 351 336 ¡ Fax: +351 229 351 338 info@mm-engenharia.pt ¡ info@eplan.pt www.mm-engenharia.pt ¡ www.eplan.pt

Encurtar tempos ao processar PLCs Na feira SPS / IPC / DRIVES, o EPLAN centrou-se na integração. O â&#x20AC;&#x153;PLC & Bus Extensionâ&#x20AC;?, mĂłdulo adicional da plataforma EPLAN, garante a consistĂŞncia dos dados no planeamento do hardware e software. Troca de dados bidireccional, gerar esquemas com base nos dados PLC e substituição de todos os sistemas de configuração, sĂŁo apenas algumas das caracterĂ­sticas de um fluxo de trabalho integrado que promete abreviar os tempos de processamento.

PLCs e componentes Bus de todos os tipos determinam a tecnologia de automação. Coerência total desde o planeamento do projecto PLC com programação à operação, Ê obrigatória para a engenharia e configuraçþes flexíveis dos sistemas. A Plataforma EPLAN com soluçþes integradas para sistemas elÊctricos, fluidos e engenharia de processo Ê a ferramenta perfeita, criada para melhorar continuamente e tirar partido do potencial de uma maior automatização.

Mais automatização No EPLAN gerar esquemas com base nos dados do PLC ou a sincronização dos dados do projecto sĂŁo realizados de forma totalmente automĂĄtica. O mĂłdulo â&#x20AC;&#x153;PLC & Bus Extensionâ&#x20AC;? permite tambĂŠm a troca de dados bidireccional possĂ­vel ao nĂ­vel da configuração total do sistema. E os dados de configuraçþes de produtos dos vĂĄrios fabricantes PLC podem ser facilmente e convenientemente importados - isso acelera o planeamento do projecto, a administração e avaliação dos PLCs e componentes Bus. O resultado: menor tempo de processamento.

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Dicas para os utilizadores

Fluxo de trabalho integrado

Actualmente, exemplos detalhados de projectos de PLCs estão a ser desenvolvidos e retratam o fluxo de trabalho ideal entre o EPLAN e os vårios sistemas de configuração específicas para PLC. Quer usem SIMATIC Step 7, Unity Pro da Schneider Electric ou outros, os utilizadores são levados passo a passo atravÊs de todo o processo de planeamento dos projectos - com exemplos, amostra de projectos e sequências de vídeo. Isso permite que os utilizadores integrem os seus sistemas EPLAN no seu próprio processo de engenharia de uma forma eficiente e transdisciplinar - sem longos períodos de aprendizagem ou inúteis tentativas falhadas devido à falta de informação. Planos para aplicaçþes de fabricantes PLC como a Phoenix Contact, Beckhoff ou Rockwell Automation bem como os anteriormente mencionados encontram-se jå integrados.

Um fluxo de trabalho correcto, o mÊtodo adequado e um processo de engenharia contínuo são factores decisivos para se conseguir desenvolver lucrativamente måquinas e sistemas altamente flexíveis nas actuais condiçþes de mercado. Por conseguinte, as directivas que implicam que a documentação seja consideravelmente ampliada e com uma estrutura definida, torna necessårio o uso de uma abordagem mecatrónica quanto ao planeamento dos projectos. Estes requisitos podem ser dominados com uma interacção integrada de alta tecnologia de automação, visualização, sistemas de controlo e soluçþes de engenharia adequadas. Não só crítico Ê o hardware usado, mas uma poupança potencial no processo podem ser encontrados atravÊs de um fluxo de trabalho coerente e integrado. Aqui, o EPLAN fornece as ferramentas e os serviços de consultoria necessårios. Quer se trate de conceitos de aplicação, de anålise do processo ou verificação de serviços, os clientes recebem assistência durante todo o processo de desenvolvimento de produto.

robĂłtica

INFORMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O TĂ&#x2030;CNICO-COMERCIAL ABB, S.A. â&#x20AC;&#x201D; DivisĂŁo Robotics Tel.: +351 214 256 000 ¡ Fax: +351 214 256 390 www.abb.pt

ABB lança robô de pequenas dimensþes ABB expande a sua gama de robôs para permitir à indústria em geral gozar dos benefícios da tecnologia robótica

A ABB lançou o seu robô industrial de utilização genÊrica mais compacto de sempre, o IRB 120, um robô de seis eixos, ågil e leve. Disponibilizado com a nova versão compacta do popular controlador IRC5, o robô tem um peso de apenas 25 kg e pode manipular cargas de 3 kg (ou 4 kg, para utilização no plano horizontal) com um alcance måximo de 580 mm. Este novo robô de pequenas dimensþes da ABB oferece toda a funcionalidade e experiência da gama robótica da ABB num conjunto de menores dimensþes, ajudando a reduzir a årea das cÊlulas robotizadas. O seu tamanho, combinado com o seu desenho de peso reduzido, torna o IRB 120 uma escolha rentåvel e fiåvel para soluçþes de grande cadência.

eixo 1 assegura que o robô possa ser montado na estreita proximidade da sua aplicação.

Ampliando ainda mais a sua capacidade de melhorar a produtividade, o controlo de movimento do IRB 120 e a sua precisão de trajectória, a melhor dentro da sua classe, são suportados atravÊs da modelização dinâmica avançada do controlador IRC5 Compact, dotado do software de controlo de movimento QuickMove & TrueMove. A utilização deste novo controlador com o IRB 120 assegura um movimento robótico previsível e de alto desempenho, combinado com uma trajectória independente da velocidade. O IRC5 Compact alarga a abrangente família de controladores IRC5, trazendo todos os benefícios do líder mundial dos controladores robotizados. As suas características incluem um superior controlo de trajectórias, uma consola de programação FlexPendant de fåcil utilização, uma poderosa linguagem de programação RAPID e com amplas capacidades de comunicação, tudo isto num armårio de controlo minimizado. Numa segunda fase, no decorrer de 2010, estå previsto que o controlador IRC5 Compact fique disponível para outros robôs ABB, tais como o IRB 140 e o IRB 360 Flexpicker.

AlÊm dos benefícios óbvios de redução da ocupação de espaço, o controlador Compact permite ainda uma fåcil interligação, com a sua entrada de energia monofåsica ou trifåsica, conectores externos para todos os sinais e um sistema embutido e expansível de entrada/saída, com 16 entradas e 16 saídas digitais. O sistema tambÊm suporta a utilização do RobotStudio para programação offline e do Remote Service para monitorização online.

Estas características permitem aos fabricantes de måquinas e integradores, a optimização do desenho das cÊlulas e ajuda a evitar onerosas paragens ou atrasos de produção.

O novo modelo tem tambĂŠm um curso horizontal de 411 mm (cota entre alcance mĂĄximo e mĂ­nimo), o melhor dentro da sua classe, e a capacidade de alcançar 112 mm abaixo da sua base. Ideal para uma larga gama de indĂşstrias, incluindo a electrĂłnica, alimentar, de mĂĄquinas e ferramentas, de energia solar, farmacĂŞutica, mĂŠdica e sectores de investigação, o IRB 120 ĂŠ a ferramenta ideal para aplicaçþes rentĂĄveis de manipulação e montagem de componentes de pequena dimensĂŁo â&#x20AC;&#x201C; especialmente nos casos em que o espaço ĂŠ escasso. Para ajudar Ă redução da pegada da tecnologia robĂłtica, o IRB 120 pode ser montado em qualquer ângulo, quer numa cĂŠlula, sobre uma mĂĄquina ou na proximidade de outros robĂ´s na linha de produção. O seu compacto raio de giração em torno do

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robĂłtica

Referindo-se a este novo robĂ´ ĂĄgil e compacto, Nicolas de Keijser, Gestor de Produto da ABB para os robĂ´s de pequena dimensĂŁo, comentou: â&#x20AC;&#x153;Reconhecemos, no desenvolvimento da nossa sĂŠrie de quarta geração de robĂ´s de utilização genĂŠrica, a existĂŞncia da procura de um robĂ´ rĂĄpido e compacto que consiga oferecer consistentemente um elevado desempenho. AtravĂŠs do nosso apoio aos sectores de consumo, electrĂłnica, energia solar e aplicaçþes mĂŠdicas, estamos tambĂŠm a expandir o nosso portfĂłlio de produtos, ajudando assim mais fabricantes a gozar dos benefĂ­cios disponibilizados pela tecnologia robĂłtica.â&#x20AC;?

O novo robô e controlador são completamente suportados em 49 países e 100 localizaçþes pela organização de vendas e serviço global da ABB Robotics.

INFORMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O TĂ&#x2030;CNICO-COMERCIAL Manuel Raposo Director TĂŠcnico e Gestor de Produto PROSISTAV - Projectos e Sistemas de Automação, Lda. Tel.: +351 234 397 210 . Fax: +351 234 397 219 prosistav@prosistav.pt . www.prosistav.pt

Pequeno, inteligente, SLIOÂŽ O novo sistema de I/Os descentralizados da VIPA A VIPA estabelece, uma vez mais, novos standards na automação industrial ao apresentar o SLIO ÂŽ, o seu novo desenvolvimento em â&#x20AC;&#x153;Slice IOâ&#x20AC;?: Sistema modular e extremamente compacto, que possibilita a realização de soluçþes de automação de forma simples, rĂĄpida e mais econĂłmica.

O mercado da automação, em constante evolução, exige soluçþes flexĂ­veis com benefĂ­cios substanciais. A VIPA, bem conhecida pelas suas inovaçþes, desenvolveu o sistema SLIOÂŽ â&#x20AC;&#x201C; um sistema rĂĄpido e evoluĂ­do que satisfaz em pleno as necessidades dos clientes. Com esta novidade a VIPA estabelece um novo marco como fornecedor de uma gama completa de soluçþes inovadoras na ĂĄrea de automação.

O SLIOŽ pode ser combinado e aplicado com qualquer um dos sistemas 100V, 200V, 300S e 500V da VIPA. Assim, o cliente pode seleccionar a partir de uma grande variedade de sistemas, a melhor forma para optimizar as suas aplicaçþes específicas. Para alÊm das interfaces de comunicação em bus mais comuns, tais como CANopen, PROFIBUS, Modbus, entre outros, a VIPA apresenta agora o SLIOŽ que permite opçþes de ligação para Ethernet Industrial e outros barramentos como EtherCAT e PROFINET. O SLIOŽ Ê um dos sistemas de I/Os descentralizados mais eficaz e moderno disponível no mercado que combina as elevadas especificaçþes com um conceito mecânico inteligente num design extremamente compacto.

Explorar os benefĂ­cios para o utilizador atĂŠ ao mais Ă­nfimo pormenor foi o objectivo deste desenvolvimento, no que diz respeito Ă modularidade e manuseamento do SLIOÂŽ. Ă&#x20AC; primeira vista sobressai o conceito da separação entre a electrĂłnica e a base da instalação. O bloco de terminais bĂĄsico com as ligaçþes do barramento possui electrĂłnica com protecção contra inversĂŁo de polaridade e um mecanismo que desliza e fixa. Na eventualidade de uma necessidade de manutenção isto permite uma substituição rĂĄpida e econĂłmica de cada mĂłdulo electrĂłnico sem necessidade de desligar os fios. Os tĂŠcnicos reconhecem que assim eliminam uma causa muito comum de erros â&#x20AC;&#x201C; as ligaçþes incorrectas â&#x20AC;&#x201C; apreciando tambĂŠm o formato inovador do bloco de terminais em escada com tecnologia de aperto por pressĂŁo que jĂĄ provou a sua garantia de longevidade. A operação de electrificação requer apenas uma chave de fendas convencional.

Um dos grandes desafios durante a concepção e desenvolvimento do SLIOŽ foi superar as expectativas elevadas sobre a capacidade de diagnóstico bem como das opçþes de marcação, combinando-as com um design compacto. A caixa de um módulo standard Ê bastante estreita, tendo apenas 12,5 mm de largura mas permite a ligação de dois a oito sensores e/ou actuadores com fios de 2,5 mm2. O conceito de marcação distingue-se de outros sistemas no mercado uma vez que o posicionamento das etiquetas e dos pontos de diagnóstico permitem uma leitura do estado dos canais sem ambiguidades mesmo em condiçþes de fraca visibilidade. Podem-se aplicar etiquetas de identificação directamente no

[58]

robĂłtica

bloco de terminais permitindo assim a troca do módulo electrónico sem a sua remoção. Cada módulo sai da fåbrica com um diagrama de ligaçþes e correspondência dos pinos directamente gravado na caixa simplificando consideravelmente a operação de instalação e manutenção.

A atenção colocada no utilizador do SLIOŽ não se restringiu à marcação e ligaçþes. Os módulos individuais podem ser combinados em estaçþes completas atravÊs do barramento da base, permitindo combinar atÊ 64 módulos, encaixando-os sem necessidade de qualquer ligação.

O novo sistema de I/Os foi projectado e desenvolvido pela VIPA GmbH em estreita colaboração com a Lenze AG de Hameln. Para a VIPA, o SLIOŽ Ê o sistema que se podia esperar de um fabricante de soluçþes inovadoras em tecnologia de automação. Adicionalmente, os futuros utilizadores irão beneficiar da cooperação com a Lenze e do conhecimento que dois parceiros colocam no desenvolvimento e inovação tecnológica de um produto com características únicas.

O SLIOŽ realça a posição da VIPA GmbH como um fornecedor de soluçþes para automação industrial internacional com visão futurista. A VIPA vai continuar a expansão do seu portfólio passo-a-passo, adicionando novos módulos de I/O e interfaces de rede. Este produto jå foi projectado para integrar funçþes de segurança e ligação a módulos de interface inteligentes que irão contribuir para garantir as necessidades futuras das aplicaçþes.

sistemas inovadores, soluções exigentes - células e sistemas robotizados - máquinas de soldadura por arco e resistência - equipamentos automáticos de soldadura - equipamentos especiais

MOTOFIL ROBOTICS S.A. Rua Tomé Barros Queirós, 135 Zona Ind. das Ervosas - Apt.50 3830-252 Ílhavo - Portugal GPS: N 40.587580 8.636300 O t. +351 234 320 900 f. +351 234 320 916 @ geral@motofil.pt

LusoMatrix â&#x20AC;&#x201C; Novas Tecnologias de ElectrĂłnica Profissional Tel.: +351 218 162 625 ¡ Fax: +351 218 149 482 www.lusomatrix.pt

INFORMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O TĂ&#x2030;CNICO-COMERCIAL

Produtos BlueGiga e Sierra Wireless na LusoMatrix A LusoMatrix, fundada em 1996, distribui equipamento elĂŠctrico e componentes para o mercado das telecomunicaçþes. A sua actividade nĂŁo se limita Ă comercialização dos produtos e equipamentos, mas tambĂŠm aos serviços associados e inerentes Ă correcta promoção, instalação, manutenção e reparação dos mesmos. Assim decidiu apresentar alguns dos equipamentos das suas representadas â&#x20AC;&#x201C; BlueGiga e Sierra Wireless.

Access Servers da BlueGiga Os Access Servers da BlueGiga são muito utilizados em aplicaçþes de difusão de marketing por Bluetooth, porque estes Access Servers suportam múltiplos tipos de comunicaçþes nomeadamente Ethernet, Wi-Fi e GSM/ GPRS, permitindo uma conectividade via TCP/IP. Os Access Servers são fåceis de implementar e gerir em redes de dados com ou sem fios, sem comprometer a fiabilidade, a rapidez e a segurança. Estes dispositivos podem ser actualizados remotamente atravÊs de ligaçþes encriptadas, utilizando o software BlueGiga Solution Manager Software (BSM). Com este software Ê possível agrupar os Access Servers, geri-los e monitorizålos atravÊs de ligaçþes seguras.

Os Access Servers oferecem aos utilizadores a possibilidade destes se conectarem por Bluetooth, mas tambÊm podem funcionar como ponto de acesso de uma rede Wi-Fi. Os uplinks para a gestão do sistema podem funcionar atravÊs da rede fixa ou de uma rede móvel. Os Access Servers tem uma grande aceitação, porque se trata de um sistema inovador de interacção com clientes e grupos de interesse, atravÊs da divulgação de informação num determinado local, sem qualquer custo para o utilizador.

Figura 2 . Access Point de 7 ligaçþes.

Este dispositivo pode igualmente ser controlado remotamente com o software BlueGiga Solution Manager (BSM), possibilitando o controlo remoto de inúmeros pontos de acesso a partir de um local centralizado. Este produto utiliza o sistema operativo baseado no Linux e optimizado para algumas aplicaçþes integradas, como a SPP-over-IP e o ObexSender (para a comercialização Bluetooth). Este pequeno dispositivo de acesso tem um custo optimizado e estå orientado para aplicaçþes de negócio. O produto foi concebido para se encaixar em aplicaçþes sem fios (Bluetooth), onde o desempenho da rede, a fiabilidade e o controlo dos dados são requisitos imprescindiveis. O Access Point estå equipado com material da BlueGiga, como um conector USB externo para aumentar as capacidades do produto, por exemplo, modems GPRS/3G, Wi-Fi ou memória externa (ver Figura 3 para comparativo dos Access Servers e Access Points).

Airlink Helix RT da Sierra Wireless

Figura 1 . Access server de 21 ligaçþes.

Access Point 3201 da BlueGiga O Access Point 3201 Ê uma evolução extremamente fiåvel e bem sucedida na família de produtos de Access Servers da BlueGiga. O software do produto e a interface do utilizador são compatíveis com os Access Servers da BlueGiga.

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robĂłtica

O Airlink Helix RT, um router 3G Ê capaz de fornecer ligaçþes seguras à banda larga para dados ou computadores em locais remotos. Utiliza uma plataforma altamente inteligente com uma manutenção remota a nível global, e assim o Airlink Helix RT simplifica as ligaçþes de dados. Este produto combina a fiabilidade do ALEOS, a tecnologia de inteligência incorporada, com as robustas ferramentas de configuração remota do ACEwareTM, um conjunto de software de gestão comprovada. O Helix RT Ê o primeiro produto ALEOS, construído sobre uma plataforma de manutenção, que fornece capacidades abrangentes de encaminhamento em conjunto com a fåcil instalação/configuração e manutenção do dispositivo

Information Subject to Change

25/09/09

INFORMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O TĂ&#x2030;CNICO-COMERCIAL

Features

AS 2291/2292/2293

Bluetooth specification

2.0/2.1 + EDR

AP3201 2.0/2.1 + EDR

Bluetooth class

1 (Configurable for Class 2)

1 (Configurable for Class 2)

Range/ Line of sight

250m

250m

Number of Connections

Up to 21

Up to 7

Antenna

Internal or External

Internal or External

Temperature range

0° to +60°

0° to +60°

Maximum troughput

2,2Mbps

2,2Mbps

Integration

Housed or OEM in PCB form

Housed or OEM in PCB form

Interfaces

ETH, CF, USB, RS-232, 14GPIO

ETH, USB

DC input

9-24 VDC

9-24 VDC

AFH supported

Yes

Yes

Network Management

BSM and Shell

BSM and Shell

Memory*)

32MB RAM, 32MB Flash

32MB RAM, 16MB Flash

Bluetooth Module

Bluegiga WT11-A/E

Bluegiga WT11-A/E

Certifications

Bluetooth, CE, FCC and IC

Bluetooth, CE, FCC and IC

Ability to host applications

Yes

Yes

Operating System

Linux 2.6

Linux 2.6

Weight

364 g

74 g

Size

220x150x30mm

90x59x30mm

Profiles

SPP, OBEX OPP, OBEX FTP, PAN, LAN Access, DUN-GW, DI, HDP

SPP, OBEX OPP, OBEX FTP, PAN, LAN Access, DUN-GW, DI, HDP

funcionalidades de I/O num conector separado, que inclui 4 inputs digitais, 4 inputs analĂłgicos e 2 relĂŠs de output permitindo assim o controlo remoto de vĂĄrios equipamentos. A sua elevada precisĂŁo do receptor GPS aliado ĂĄ inteligĂŞncia embebida pelo ALEOSTM tornam o PinPoint X numa boa escolha para uma vasta gama de aplicaçþes. O PinPoint X ĂŠ utilizado para diversos fins, nomeadamente pelo CSWR â&#x20AC;&#x201C; Center for Severe Weather Research, que tem instalado nos seus veĂ­culos DOW (Doppler on Wheels) Bluegiga Solution Manager (BSM) um PinPoint X para transmissĂŁo de dados. O PinPoint X fornece ligaçþes Ă s Bluegiga Solution Manager (BSM) is a web-based remote trĂŞs bandas de frequĂŞncia HSUPA/UMTS (850, 1900 e 2.100 MHz) e ainda management and monitoring platform for Bluegiga Access Ă sServers. quatroBy bandas deyouGPRS (850, 900,upgrade, 1800 e 1.900 MHz), utilizadas na using BSM, can simultaneously monitoreand configure do a large number of Bluegiga Access Europa AmĂŠrica Norte, permitindo assim o roaming global. O PinPoint Servers, instead of configuring each device one-by-one.

X oferece ainda diversidade de recepção para um desempenho melhorado Provides remote management of Bluegiga Access Servers nas redes de HSUPA e EVDO. Enables managing the Bluetooth marketing applications (ObexSender) Simple graphical user interface Can be used over LAN, GPRS, or any other Internet connection type Communicates by using secure, encrypted network protocols Works seamlessly through firewalls Enables remote upgrades of Bluegiga Access Server software and content Available APIs enable complete look and feel customization User permissions can be tailored to provide different levels of user accounts www.bluegiga.com

*) Extendable to GBs Figura 3 . Quadro comparativo das caracterĂ­sticas dos Access Servers/Access Points.

remoto, atravĂŠs do ACEware. Ă&#x2030; um dispositivo adequado para o acesso Ă Internet conveniente e confiĂĄvel para uma variedade de aplicaçþes fixas, portĂĄteis e mĂłveis, incluindo a continuidade dos negĂłcios, retail/POS e conectividade mĂłvel para serviços de campo.

Possui uma segurança IPsec VPN, WPA2, um fail-over automåtico entre 3G e ADSL, um modem 3G HSUPA incorporado, a possibilidade de incorporar um segundo modem de backup na porta USB, 3 anos de garantia e, opcionalmente 802.11 b/g WI-FI. Este router possui uma instalação simples e acessível, uma manutenção de baixo custo e um desenho robusto. AlÊm disso possui uma protecção de dados e o acesso remoto minimiza a necessidade de visitas de campo.

Figura 5 . VeĂ­culos DOW.

Este produto possui uma inteligĂŞncia embebida atravĂŠs do ALEOS, vĂĄrias ligaçþes de perifĂŠricos, Mil Spec Certified 810-F, RoHS, marca CE â&#x20AC;&#x201C; versĂŁo HSUPA, um cartĂŁo SIM, um receptor GPS de alta precisĂŁo e modos de baixo consumo. Como benefĂ­cios destacam-se a ligação de rede estĂĄvel, as vĂĄrias ligaçþes de perifĂŠricos e um cartĂŁo SIM externo que simplifica a integração, e um processador avançado que optimiza o desempenho em redes de dados de alta velocidade. Para alĂŠm disso ainda possui um Storeand-Forward que impedem a perda de dados do GPS e uma manutenção e configuração remotas.

Figura 4 . Airlink Helix RT.

PinPoint X da Sierra Wireless O PinPoint X Ê uma plataforma de comunicaçþes móvel compacta com diversas conexþes perifÊricas como SÊrie, Ethernet e USB. Apresenta

Figura 6 . PinPoint X.

[61] robĂłtica

INFORMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O TĂ&#x2030;CNICO-COMERCIAL Andreas Mangler (Eng.Âş) RUTRONIK Elektronische GmbH Tel.: +351 252 312 336 . Fax: +351 252 312 338 rutronik_pt@rutronik.com . www.rutronik.com

Amplificador para termopares, preciso e digitalmente configurĂĄvel Com compensação de junção fria e conversor analĂłgico-digital de alta resolução, a Rutronik desenvolve a mais moderna tecnologia de medição de precisĂŁo, pautada pela maior flexibilidade de aplicação possĂ­vel A medição com termopares ĂŠ um mĂŠtodo jĂĄ amplamente estabelecido para a determinação de temperaturas elevadas ou muito baixas. As suas vantagens residem na boa resolução, na exactidĂŁo relativamente elevada e, naturalmente, na estrutura simples: um termopar mais nĂŁo ĂŠ do que dois fios metĂĄlicos diferentes cujas extremidades foram soldadas uma Ă outra. Comparados com outros sensores de temperatura, os termopares caracterizam-se por uma maior insensibilidade ao calor, ao frio, Ă pressĂŁo, Ă s vibraçþes e Ă s influĂŞncias quĂ­micas. Ă&#x2030; precisamente nos locais sujeitos a requisitos extremamente rigorosos, como, por exemplo, na indĂşstria ou no compartimento do motor de um automĂłvel, que ocorrem temperaturas que sĂł podem ser determinadas com termopares, como ĂŠ o caso da temperatura do turbocompressor, do sistema de escape ou de outros grupos que registam temperaturas elevadas.

apenas cinco os componentes activos que constituem este amplificador de medição. Na saída, o utilizador tem à disposição uma tensão proporcional correspondente à curva de temperatura. O circuito funciona com uma alimentação de tensão simples de 5 V.

Agora, a Rutronik desenvolveu um amplificador de medição universal para diferentes tipos de termopares. Foi o seu profundo know-how da tecnologia analógica, aliado a uma cadeia de sinais harmonizada com toda a perfeição, que permitiu à Rutronik ser um dos poucos distribuidores a conceber e comercializar este tipo de produto. Esta solução compreende um sensor semicondutor integrado, o qual, em função da temperatura definida para a junção dos terminais do termopar (junção fria), efectua mediçþes com uma exactidão de aprox. +/- 0,5 Kelvin. O amplificador de instrumentação (Intersil EL8173), o sensor semicondutor (Intersil ISL21400), o potenciómetro digital (Intersil ISL95810), para a compensação de amplificação, e o conversor A/D Delta Sigma de 22 bits (Microchip MCP3550), com a correspondente referência de tensão (Intersil ISL21009-25), são

Numa era em que os microcontroladores custam tão pouco, foi propositadamente que se prescindiu da linearização analógica da curva característica dos termopares. Por um lado isto permite que o circuito seja configurado de modo a ter um campo de aplicação muito universal e, pelo outro lado, que um microcontrolador de uma geração posterior pode utilizar para a linearização uma característica correctiva adaptada à gama de temperaturas pretendidas e ao termopar em causa.

A flexibilidade Ê a palavra de ordem desta topologia de circuitos. A ampla gama de temperaturas de trabalho do circuito permite determinar quaisquer temperaturas, independentemente do seu valor. Por outro lado, a possibilidade de configurar o circuito atravÊs do interface I²C permite realizar qualquer ajuste, inclusive em programaçþes In-Circuit.

AlÊm disso, o circuito Ê suficientemente råpido para tambÊm poder ser utilizado em circuitos de regulação tÊrmica ou para o diagnóstico de diversos grupos.

PrincĂ­pios bĂĄsicos: como surgem as tensĂľes tĂŠrmicas?

O funcionamento dos termopares baseia-se no efeito de Seebeck. Segundo este, metais diferentes tĂŞm quantidades de electrĂľes livres igualment diferentes.

Constante

Constante

Ferro Temperatura a ser medida Figura 1 . MÊtodo de medição fundamental: utilização de um banho de gelo como temperatura de referência.

[62]

robĂłtica

ReferĂŞncia

INFORMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O TĂ&#x2030;CNICO-COMERCIAL

Constante

Constante

Ferro

Figura 2 . Utilização de uma tensão de compensação U3 em vez de um banho de gelo.

Assim, quando se ligam dois metais diferentes, ĂŠ o metal com mais electrĂľes que difunde uma maior quantidade destes. Esta difusĂŁo dĂĄ origem a um â&#x20AC;&#x153;gradiente de electrĂľesâ&#x20AC;? que, por sua vez, dĂĄ azo a uma tensĂŁo que, apesar de pequena, ĂŠ mensurĂĄvel: a tensĂŁo tĂŠrmica. A quantidade de electrĂľes livres aumenta com a tensĂŁo tĂŠrmica, o que, por sua vez, faz com que a tensĂŁo emitida tambĂŠm aumente a partir do zero absoluto (0 Kelvin = -273° C).

O princípio de medição: a comparação entre frio e quente Dado que, normalmente, as temperaturas são medidas em °C, torna-se necessårio subtrair um valor de medição preciso a um ponto de referência, como, por exemplo, a um banho de gelo de 0° C. Neste mÊtodo, que, embora sendo simples e preciso Ê muito pouco pråtico, são comutados dois termopares em sÊrie. A polaridade de ambos os termopares Ê seleccionada de modo a que ambas as tensþes tÊrmicas se subtraiam (Fig. 1).

Tendo em conta uma nĂŁo linearidade conhecida e especĂ­fica do material, a tensĂŁo medida aumenta com a temperatura.

Se, por exemplo, os terminais do termopar forem feitos de cobre, obtêmse, não intencionalmente, dois novos termopares, que, no exemplo apresentado na Fig. 1, são de cobre e de constantan. Neste exemplo, os dois termopares novos não exercem qualquer influência na medição, visto que ambos os terminais, desde que sejam mantidos à mesma temperatura, geram a mesma tensão tÊrmica. (Fig. 1) Na pråtica, porÊm, não Ê possível utilizar uma solução cujo ponto de referência seja um banho de gelo. Usar um balde de gelo para arrefecer refrigerantes pode ser uma boa solução, mas instalå-lo ao lado de um armårio de distribuição, como ponto de medição de comparação, não faz qualquer sentido.

Jå a solução apresentada na Fig. 2 Ê absolutamente exequível: em vez de se recorrer ao banho de gelo mencionado acima, mede-se a temperatura (uma temperatura ambiente de 25° C, por exemplo) da junção de referência. Se a junção de referência se encontrar à dita temperatura ambiente, o termopar da junção de referência procede então å subtracção de uma tensão tÊrmica correspondente a 25° C. O que significa que esta tensão tem de ser novamente adicionada a uma outra junção (tensão de compensação U3).

Normalmente, pode-se partir do princípio de que a temperatura dos terminais (temperatura ambiente do módulo) se situa dentro da gama de temperaturas dos componentes activos utilizados, ou seja, normalmente entre os -25° C e os +85° C. Nesta gama de temperaturas, o ideal serå utilizar sensores de temperatura semicondutores como, por exemplo, o módulo ISL21400 da Intersil, o novo parceiro de franchising da Rutronik.

(Fig. 2) Uma vez que as tensĂľes tĂŠrmicas dos terminais podem ser medidas com este sensor, deixa de ser necessĂĄrio um segundo termopar.

O â&#x20AC;&#x153;termopar parasitaâ&#x20AC;? do terminal, de ferro/cobre ou constantan/cobre, gera, por exemplo, igualmente uma tensĂŁo tĂŠrmica. O que significa que o resultado da medição ĂŠ adulterado pelas tensĂľes do terminal e tem de ser corrigido atravĂŠs de uma tensĂŁo de offset (Fig.3).

Braçadeira Elemento TÊrmico

Constante

Cobre Inicialmente Amplificado

Ferro

Cobre

Figura 3 . Cadeia de sinais fundamental, constituĂ­da por termopar, terminal e amplificador.

O exemplo seguinte mostra claramente a gama de precisão pela qual a medição estå abrangida: a própria solda de estanho, quando associada ao cobre, tambÊm forma um termopar com uma sensibilidade de 3 ¾V/K. Neste caso Ê necessårio garantir que haja um bom acoplamento tÊrmico entre o sensor da junção fria e os terminais e que uma eventual flutuação breve (durante alguns segundos) da temperatura ambiente, provocada pela massa relativamente grande dos terminais, não influencie a medição.

O prĂłprio utilizador decidirĂĄ qual o tipo de terminal a utilizar, por exemplo, terminais de cobre ou de latĂŁo.

A Tabela 1 apresenta uma panorâmica geral dos termopares mais usuais e das respectivas características. Existem outras tabelas com uma enumeração exaustiva de praticamente todos os valores da tensão tÊrmica em função da temperatura para cada termopar.

[63]

robĂłtica

Sensibilidade

Gama de

TensĂŁo de saĂ­da tĂ­pica na gama

a 25° C

temperaturas

de temperaturas

T â&#x20AC;&#x201C; cobre/constantan

40,6 ÂľV/K

-270° C a +600° C

25 mV

J â&#x20AC;&#x201C; ferro/constantan

51,7 ÂľV/K

-270° C a +1000° C

60 mV

K â&#x20AC;&#x201C; nĂ­quel-crĂłmio/nĂ­quel

40,6 ÂľV/K

-270° C a +1300° C

55 mV

E â&#x20AC;&#x201C; nĂ­quel/constantan

60,9 ÂľV/K

-270° C a +1000° C

75 mV

S â&#x20AC;&#x201C; platina 10%/platina-rĂłdio

6,0 ÂľV/K

0° C a +1330° C

16 mV

R â&#x20AC;&#x201C; platina 10%/platina-rĂłdio

6,0 ÂľV/K

0° C a +1600° C

19 mV

Tabela 1

Requisitos do amplificador de medição e a toda a cadeia de sinais Que caracterĂ­sticas devem os componentes ideais, para satisfazerem todos os requisitos? Os pontos que se seguem dĂŁo uma ideia geral. â&#x20AC;˘ Para o amplificador de entrada ĂŠ necessĂĄrio utilizar um amplificador de instrumentação com os menores desvios possĂ­veis, pois as tensĂľes tĂŠrmicas situam-se numa gama de aproximadamente 6 ÂľV/K a 50 ÂľV/K. â&#x20AC;˘ A tensĂŁo de offset do amplificador de entrada tem de ser tĂŁo baixa quanto possĂ­vel, para, em caso de amplificação elevada (para tensĂľes tĂŠrmicas muito reduzidas), o amplificador de instrumentação nĂŁo ser forçado para o seu limite operacional. â&#x20AC;˘ Para uma medição sem falhas ĂŠ imprescindĂ­vel uma rejeição em modo comum elevada. â&#x20AC;˘ Para a junção de referĂŞncia deverĂĄ ser escolhido um sensor tĂŠrmico que forneça a tensĂŁo de correcção certa ao longo de toda a gama de temperaturas. â&#x20AC;˘ O conversor A/D deve trabalhar segundo o princĂ­pio Delta-Sigma e dispĂ´r de uma função de filtração sinx/x de 50 Hz/60 Hz.

Selecção dos componentes O amplificador para termopares só necessita de cinco componentes activos e de alguns componentes passivos. A base do circuito Ê constituída pelo amplificador de instrumentação EL8173 da Intersil, pela referência de temperatura/tensão ISL21400, para a compensação de junção fria, e por um potenciómetro digital ISL95810, ambos do novo parceiro da Rutronik, a Intersil, para o ajuste da amplificação em função do tipo de termopar.

No que toca Ă conversĂŁo analĂłgica-digital, ĂŠ necessĂĄrio o conversor analĂłgico-digital Delta-Sigma ADC MCP355x de 22 bits, da Microchip, e uma referĂŞncia de tensĂŁo adequada estĂĄvel, como a ISL21009-25 de 2,5 V, da Intersil.

Vejamos rapidamente os parâmetros mais importantes: (A todos estes parâmetros aplica-se uma alimentação de tensão de +5 V)

â&#x20AC;&#x201D; Amplificador de instrumentação EL8173 TensĂŁo de offset 200 ÂľV Desvio da tensĂŁo de offset 2,5 ÂľV/K Rejeição em modo comum 106 dB Corrente de polarização 0,7 nA Largura de banda (-3 dB) 30k Hz perante um ganho = 100 Gama de temperaturas -40° C a +125° C

â&#x20AC;&#x201D; ReferĂŞncia de temperatura/tensĂŁo ISL21400 SaĂ­da de tensĂŁo 2,1 mV/K

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robĂłtica

ExactidĂŁo Ă&#x201E;110 K Gama de temperaturas Interface I²C Aquecimento espontâneo reduzido

â&#x20AC;&#x201D; PotenciĂłmetro digital ISL95810 Gama de resistĂŞncia ResistĂŞncia de contacto Coeficiente da temperatura radiomĂŠtrica Interface I²C

2% -25 a +85° C

50 kOhm 70 Ohm a 3 V 4 ppm/K

â&#x20AC;&#x201D; ReferĂŞncia de tensĂŁo para o conversor analĂłgico-digital ExactidĂŁo a 2,5 V 1 mV Desvio da temperatura 5 ppm/K InterferĂŞncia da tensĂŁo 4,5 ÂľVpp

â&#x20AC;&#x201D; Conversor analĂłgico-digital Delta Sigma Resolução 22 bits ExactidĂŁo (Offset, Fullscale, INL) 10 ppm Taxa de amostragem 14 sps Filtro digital sinx/x CMR (rejeição em modo comum) -135 dB Interface SPI No tocante aos componentes passivos, a Rutronik optou por resistĂŞncias revestidas a metal com tolerâncias de 1 % de tolerância e por condensadores de filtragem de polipropileno metalizado de elevada qualidade, dos seus parceiros de franchising WIMA e Arcotronics. No que se refere ao desacoplamento, sĂŁo utilizados condensadores de tântalo da AVX.

Tecnologia de circuitos em pormenor O novo amplificador de instrumentação â&#x20AC;&#x153;rail-to-railâ&#x20AC;? da Micropower foi especialmente optimizado para ser alimentado sĂł com uma tensĂŁo de 5 V. Tanto a limitação da largura de banda como a redução do ruĂ­do estĂŁo a cargo do filtro passa-baixo (de 8 Hz), com as resistĂŞncias de entrada R1 e R 2 e o condensador C1,, igualmente responsĂĄveis pela filtração eficaz das interferĂŞncias provocadas pelos sensores nas linhas de entrada.

As capacidades de entrada do amplificador de instrumentação, aliadas às resistências R1 e R2, actuam como um filtro de modo comum para compensar a rejeição em modo comum limitada, cada vez com mais frequente no amplificador de instrumentação. Um outro filtro passa-baixo (R4, R5 e C 2), instalado na entrada de retorno positivo, reduz o ruído de tensão provocado pela referência com uma frequência passa-baixo de 1,6 Hz.

Amplificador para termopares, preciso e digitalmente configurĂĄvel

Tipo/Material

INFORMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O TĂ&#x2030;CNICO-COMERCIAL

FILTRO

3ª Ordem DS ADC Modulador W/Interno Calibração

Interface Serial

E, J, K, PAR TERMOELĂ&#x2030;CTRICO DE TIPO T

Contrariamente aos amplificadores de instrumentação clåssicos, com 3 amplificadores operacionais internos, esta nova topologia pode ser ligada com uma resistência em sÊrie da saída ao pino de referência, sem que isso exerça qualquer influência na excelente rejeição em modo comum de -135 dB. Deixa assim de ser necessårio utilizar um buffer adicional com amplificador operacional, inevitåvel atÊ aqui, para poder operar a entrada de referência do amplificador de instrumentação com um valor óhmico reduzido.

Oscilador Interno

Neste caso, o pino +FB Ê directamente ligado à referência da junção fria. svj92 O pino FB + Ê uma entrada de valor óhmico elevado, pelo que se torna svj9a possível trabalhar directamente com um divisor de tensão da resistência sem necessidade de um buffer com amplificador operacional adicional, com um teor reduzido de desvios.

BARRAMENTO ENDEREĂ&#x2021;OS BUS

PROTECĂ&#x2021;Ă&#x192;O CONTRA ESCRITA

svj9i

COMPENSAĂ&#x2021;Ă&#x192;O DA JUNĂ&#x2021;Ă&#x192;O FRIA GANHO PROGRAMĂ VEL

Figura 4 . Diagrama elÊctrico detalhado de todo o amplificador para termopares com interface serial e interface I²C, para configuração.

AlÊm disso, as resistências R1 e R 2 tambÊm limitam a corrente de entrada em caso de sobrealimentação das entradas do amplificador dos instrumentos. Apesar de ser muito improvåvel que esta situação ocorra quando se liga o termopar de baixo valor óhmico, com as suas tensþes reduzidas, às entradas do amplificador, podem ocorrer picos de interferências extremamente altos ou pode ser inadvertidamente ligada uma fonte de tensão à referida entrada, e, nesse caso, dependendo das circunstâncias, as resistências poderão impedir o aparelho de ficar inutilizado.

A resistência R 3 assegura a existência de um ponto de referência definido nas entradas do amplificador de instrumentação e impede uma sobrealimentação do INA se os terminais de entrada estiverem abertos.

Ao definir-se a topologia do circuito, optou-se deliberadamente por utilizar um amplificador diferencial â&#x20AC;&#x153;verdadeiroâ&#x20AC;?. Deste modo, tornase possĂ­vel ligar ao amplificador um termopar flutuante em relação Ă terra, como se costuma verificar na prĂĄtica, ou um termopar reportado Ă terra.

O amplificador de instrumentação programåvel assegura a maior flexibilidade possível Ao utilizar-se o EL8173 em conjunto com o potenciómetro digital, torna-se possível ajustar a amplificação de G=30 a 150, conforme se pretender, com o barramento I²C. A Fig. 5 mostra o princípio de ligação que utiliza as resistências RG e RF , responsåveis pela determinação da amplificação (Fig. 5).

O que comporta uma redução de custos adicional para todo o circuito. Ao dimensionar o divisor de tensão da resistência, hå que garantir que sejam utilizadas resistências com um valor óhmico relativamente baixo, para minimizar a influência exercida pela corrente de polarização no offset da tensão.

Cada tensão de offset no ponto de referência Ê amplificada, seja pela resistência que determina a amplificação, seja pelo factor definido, exercendo o seu efeito na saída. Por outro lado, o ruído da tensão da respectiva referência tambÊm exerce uma influência directa, pelo que foi ligado à saída um filtro passa-baixo com uma frequência de corte de 1,6 Hz. O cålculo da amplificação ou da tensão de saída baseia-se na seguinte equação: V out 1

R

F

RG

V in 1

RF RG

V REF

RG R 8 R F R 6 R 7 // R Pot

AtravÊs da ligação directa do microcontrolador do potenciómetro digital atravÊs da interface I²C, torna-se muito simples proceder directamente ao ajuste do termopar. A Tabela que se segue apresenta os códigos de potenciómetro para os termopares mais comuns.

Tipo

Amplificação

CĂłdigo Pot. Dig 10

T 17,82 mV

140,3

000

J 42,30 mV

59,10

094

K 50,64 mV

49,37

126

E 68,97 mV

36,34

195

TensĂŁo de saĂ­da mĂĄx.

Tabela ! !

! ! ! !

2 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! !

Determinação precisa da temperatura

de referĂŞncia e seu processamento

Existem inúmeros sensores que permitem proceder à medição da tempera tura da junção fria ou do terminal. Os tipos mais comuns são o PT100, o PTC ou as resistências NTC, os sensores semicondutores ou um díodo de silício simples. Dois dos requisitos importantes pelos quais o desenvolvimento deste circuito se regeu foram a universalidade do mesmo e a garantia de uma precisão elevada da medição das junçþes frias. Ao circuito aqui apresentado podem ser ligados, de modo diferencial, termopares reportados à terra, ou termopares flutuantes em relação à terra.

Figura 5 . Princípio do ajuste da amplificação e assentamento dos condutores de referência da tensão ao longo das duas resistências RG e RF.

As duas resistências R4 e R5 formam o divisor de tensão para compensação

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robĂłtica

Resumo dos benefĂ­cios do amplificador de medição da Rutronik: â&#x20AC;&#x201D; Solução econĂłmica atravĂŠs da utilização das mais recentes topologias de semicondutores â&#x20AC;&#x201D; Fornece uma tensĂŁo proporcional Ă curva de temperatura na saĂ­da do amplificador de instrumentação â&#x20AC;&#x201D; Termopar configurĂĄvel atravĂŠs da interface I²C â&#x20AC;&#x201D; Estrutura simples a partir de apenas cinco componentes activos â&#x20AC;&#x201D; Funciona com uma alimentação de tensĂŁo simples de 5 V â&#x20AC;&#x201D; Determina qualquer temperatura numa gama de temperaturas muito ampla â&#x20AC;&#x201D; Caracteriza-se por uma supressĂŁo de interferĂŞncias extraordinĂĄrias, fruto da utilização de um filtro digital adicional

não Ê muito utilizado), por exemplo, tem um coeficiente de 5,3 ¾V/K a 0º C, mas, a 1000° C, esse coeficiente jå se situa nos 13,2 ¾V/K. Por isso, o utilizador tem de recorrer a um livro de tabelas para seleccionar o coeficiente de Seebeck aplicåvel à gama de temperaturas em causa.

A Tabela que se segue apresenta os valores recomendados, tendo em conta as resistĂŞncias divisoras de tensĂŁo R4 e R5 e o Ă­ndice. (Av=1 e Ă­ndice N = 0)

Tipo

modo, a massa de alimentação e a massa do sinal podem ser conduzidas em separado e posteriormente reunidas num ponto neutro de baixo valor óhmico. O filtro digital (sinx/x), cujos níveis zero são ajuståveis a 50 Hz ou 60 Hz, assegura ainda uma supressão das interferências causadas pelas barras de zumbido.

Com esta solução, a Rutronik Ê um dos poucos distribuidores a oferecer um know-how analógico numa cadeia de sinais perfeitamente harmonizada.

A combinação com os componentes da Intersil, da Microchip, da WIMA, da Arcotronics e da AVX aqui utilizados tambÊm faz com que esta aplicação seja comercialmente imbatível em termos de desempenho, sobretudo tendo em conta a sua melhor relação qualidade/preço no mundo analógico de desempenho elevado. Com esta solução, os clientes da Rutronik podem aceder ainda mais depressa à tecnologia de medição de precisão.

A Rutronik apoia os seus clientes na execução de aplicaçþes deste tipo desde os primeiros passos. Motivo pelo qual Ê o distribuidor europeu com a maior carteira de produtos, com representaçþes locais em todo o território, e possui um departamento próprio de apoio ao cliente na årea dos produtos analógicos de desempenho elevado (High Performance Analog). Os especialistas em produtos analógicos deste departamento contam com o apoio de tÊcnicos especializados, com os quais estão ligados em rede.

Por outro lado, hĂĄ jĂĄ vĂĄrios anos que a Rutronik e a Microchip colaboram de forma altamente positiva e frutuosa. E, a partir deste ano, a Rutronik e a Intersil passaram a estar conjuntamente representadas em toda a Europa. A carteira de produtos do fabricante de dispositivos analĂłgicos de desempenho elevado complementa idealmente o a da prĂłpria Rutronik, como, aliĂĄs, se pode ver nesta aplicação. Mas uma coisa continua a ser verdade: ĂŠ Ăłbvio que um distribuidor consegue avaliar um fabricante de forma muito mais objectiva do que o prĂłprio fabricante. Ă&#x2030; por isso que a Rutronik sĂł sugere fabricantes quando o distribuidor estĂĄ perfeitamente convicto de que os produtos satisfazem os requisitos de projecto do cliente.

Mas quanto à Intersil e à Microchip não restam quaisquer dúvidas: elas são a primeira escolha no que toca a medição com termopares.

Ă?ndice M

VcJc(ÂľV)

Tabela 3

T 40,7

43

J 51,7

20

K 40,5

43

E 61,0

0

Sobre o autor: Eng.Âş Andreas Mangler, Director do Departamento de Strategic Marketing para a Europa da Rutronik Andreas Mangler dedica-se intensivamente Ă tecnologia analĂłgica hĂĄ 22 anos, desde que concluiu a sua licenciatura em electrotecnia na Universidade de CiĂŞncias Aplicadas de Karlsruhe, Alemanha. Depois de ter estado Ă frente de vĂĄrios

Digitalização com a precisão e a supressão de interferências mais elevadas

sectores nas åreas do desenvolvimento, da aplicação, da definição de produtos e

TambÊm a conversão analógica/digital se deve pautar pelos requisitos mais rigorosos. O princípio Delta-Sigma do MCP3550/1/3 da Microchip assegura uma linearidade diferencial måxima e uma continuidade de 22 bits, pelo que não hå risco de faltarem códigos (missing codes). O nível de ruído situa-se nos 2,5 ¾VRMS måx., com um erro måximo relativo a todos os erros (offset, ganho, entre outros) de 10 ppm. Estão assim reunidas as melhores condiçþes possíveis para garantir uma precisão måxima da repetição das mediçþes e, simultaneamente, para mostrar de forma suficientemente clara diferenças mínimas de temperatura. O estågio inicial, totalmente diferencial, proporciona ainda a vantagem de encaminhar o ponto de referência do sinal (massa do sinal) separadamente para a placa. Deste

estratĂŠgico da Rutronik.

do marketing tĂŠcnico, ĂŠ actualmente coordenador do departamento de marketing

Bibliografia: â&#x20AC;˘ Thermocouple Reference Tables based on the IPTS-68National Bureau of Standards â&#x20AC;˘ Sensoren in der Praxis, Helmuth Lemme, Franzisverlag â&#x20AC;˘ Fichas de dados dos componentes EL8173, ISL21400, ISL21009 e ISL95810 da Intersil â&#x20AC;˘ Ficha de dados do componente MCP3550/1/3 da Microchip â&#x20AC;˘ Application Note AN1298 da Intersil

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robĂłtica

Amplificador para termopares, preciso e digitalmente configurĂĄvel

do coeficiente de Seebeck. Quer ao determinar a tensão de compensação, quer ao seleccionar as resistências, importa ter em atenção que os dados da Tabela se revestem de um mero caråcter orientativo. Os coeficientes de Seebeck dos termopares não se mantêm constantes ao longo de toda a gama de temperaturas. Um termopar do tipo R (que na pråtica, contudo,

INFORMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O TĂ&#x2030;CNICO-COMERCIAL igusÂŽ Lda. Tel.: +351 226 109 000 ¡ Fax: +351 228 328 321 info@igus.pt ¡ www.igus.pt

AcessĂłrios para robĂ´s Muitas novidades no fornecimento de energia e dados O grupo de acessĂłrios para robĂ´s â&#x20AC;&#x153;Triflex Râ&#x20AC;? da igus, especializada em calhas articuladas abrange muito mais do que 200 componentes.

Desde grandes robĂ´s de soldadura atĂŠ aos pequenos robĂ´s paletizadores ĂŠ possĂ­vel satisfazer todas as aplicaçþes. Sob o lema â&#x20AC;&#x153;melhorar tecnologicamente e, simultaneamente, baixar os custosâ&#x20AC;? a empresa apresentou seis novidades destinadas a fabricantes e utilizadores de robĂ´s.

testes efectuados em 11 segundos. E em terceiro lugar, a igus oferece um novo tamanho com a â&#x20AC;&#x153;Triflex R 125.â&#x20AC;? Esta calha articulada, actualmente a maior calha mĂłvel tridimensional, dispĂľe de um diâmetro exterior de 135 mm, e por isso tem muito espaço para preencher, como por exemplo, com tubos hidrĂĄulicos. Ă&#x2030; apropriada para movimentos multi-axiais em robĂ´s e mĂĄquinas. Uma nova ligação de rĂłtula garante uma montagem e desmontagem simples, mesmo quando jĂĄ preenchida.

A igus dispĂľe tambĂŠm de novos acessĂłrios (e mais quatro tamanhos), para o mĂłdulo universal â&#x20AC;&#x153;Triflex RSâ&#x20AC;?, com o qual as calhas articuladas sĂŁo conduzidas paralelamente ao braço do robĂ´ para ocupar pouco espaço.

A quarta novidade sĂŁo as placas adaptadoras, disponĂ­veis em stock para 43 tipos diferentes de robĂ´s. Montadas de lado ou por cima. No website da igus pode fazer o download gratuito dos desenhos 3D-CAD. A calha articulada â&#x20AC;&#x153;Triflex RSâ&#x20AC;? foi concebida especialmente para robĂ´s industriais tanto grandes como pequenos e compactos. Isto permite proporcionar 36 soluçþes de sistemas.

Figura 1 . Nova unidade de substituição rĂĄpida para calha articulada â&#x20AC;&#x153;Triflex Râ&#x20AC;&#x153; da igus em robĂ´s.

A calha porta-cabos ĂŠ trocada manualmente, sem ser necessĂĄrio um realinhamento.

Em primeiro lugar existe uma nova unidade de substituição rĂĄpida para a calha articulada â&#x20AC;&#x153;Triflex Râ&#x20AC;?, principalmente na substituição das â&#x20AC;&#x153;calhas articuladas â&#x20AC;?prĂŠ-confeccionadasâ&#x20AC;?, onde deixa de ser necessĂĄrio efectuar o difĂ­cil trabalho de realinhamento. A calha, incluindo todos os cabos e tubos pode ser simplesmente substituĂ­da, sem ferramentas, Ă mĂŁo.

Para alĂŠm disso, a igus apresentou um novo protector de fecho rĂĄpido. O mesmo protege a calha articulada, no caso de existir uma elevada carga, como por exemplo quando entra em contacto com cantos pontiagudos.

Montado sem parafusos o protector fica pronto a funcionar, segundo

Figura 3 . Para aplicaçþes exigentes em robĂ´s industriais multi-axiais: novo tamanho â&#x20AC;&#x153;Triflex R 125â&#x20AC;&#x153; com diâmetro exterior de 135 mm. Proporciona muito espaço para preencher, como por exemplo com tubos hidrĂĄulicos.

Figura 2 . Igualmente novo ĂŠ o protector de fecho rĂĄpido. Montado sem parafusos, estĂĄ pronto para funcionar â&#x20AC;&#x201C; segundo testes â&#x20AC;&#x201C; em 11 segundos.

A igus apresentou uma quinta novidade, a nova ligação ao 6° eixo. A braçadeira, com 30 mm de diâmetro no veio pode ser montada de uma forma rĂĄpida e fĂĄcil. Os elementos de ligação, com braçadeiras CFX ou pente de fixação podem ser utilizados e adaptam-se a qualquer tipo de robĂ´. Por fim uma sexta novidade: para o sistema de calhas articuladas â&#x20AC;&#x153;Triflex Râ&#x20AC;?, a igus proporciona igualmente um programa completo de tubos especiais com capacidade de torção. Tratam-se dos novos cabos bus, cabos de potĂŞncia e de comando assim como fibras Ăłpticas flexĂ­veis.

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robĂłtica

Motofil Robotics, S.A. Tel.: +351 234 320 900 ¡ Fax: +351 234 320 916 geral@motofil.pt ¡ www.motofil.pt

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CÊlulas de fabrico flexíveis ao serviço da indústria de painÊis fotovoltaicos Robotização de linha de lavagem, secagem e têmpera de vidro solar A indústria ligada à produção de dispositivos para energia solar encontra-se em sólido crescimento provando ser uma årea de negócio promissora num mercado em expansão.

A produção deste tipo de dispositivos cumprindo os mais exigentes requisitos de qualidade e a actual necessidade de competitividade dos fabricantes posicionados num mercado global cada vez mais agressivo, só Ê possível com a integração de cÊlulas de fabrico especialmente adaptadas ås necessidades próprias desta indústria, cÊlulas robotizadas de elevado desempenho altamente flexíveis e eficazes, que maximizam os índices de produtividade.

Com a robotização de uma linha de lavagem, secagem e têmpera de placas de vidro solar, a Motofil Robotics, S.A. posiciona-se como um fornecedor de referência de soluçþes robotizadas para a indústria de painÊis fotovoltaicos.

Introdução A Motofil Robotics S.A. ao apostar constantemente em I&D, apresenta um novo projecto na årea das energias alternativas com a integração de 3 cÊlulas de fabrico numa linha de lavagem, secagem e têmpera de placas planas de vidro solar, cÊlulas responsåveis pela manipulação das placas de vidro desde a alimentação da linha e a manipulação entre estågios de processo atÊ à paletização intermÊdia e final de produto acabado, automatizando inúmeras operaçþes altamente intensivas em mão de obra.

Com este projecto a Motofil Robotics, S.A. viu alargada a sua gama de soluçþes robotizadas com a aplicação do know-how e experiência recolhida ao longo de mais de 15 anos de envolvimento em projectos com integração de automação e robótica industrial, afirmando-se como um fornecedor de soluçþes inovadoras e orientadas às necessidades específicas dos clientes nas mais diversas årea de negocio.

modo concertado, permitindo a gestão integradas das linhas incluindo monitorização dos processos e controlo dos equipamentos perifÊricos quer em modo isolado actuando como cÊlulas individuais.

Uma primeira cĂŠlula ĂŠ responsĂĄvel pela alimentação de placas de vidro na linha de lavagem, secagem e preparação de arestas. As placas de vidro sĂŁo alimentadas em cavaletes onde as placas se encontram empilhadas e de onde sĂŁo extraĂ­das cumprindo um tempo de ciclo inferior a 20â&#x20AC;&#x2122;â&#x20AC;&#x2122;. Esta cĂŠlula ĂŠ composta por duas baias de alimentação e um manipulador industrial FANUC R2000iB 210F equipado com uma ferramenta munida de um avançado sistema de vĂĄcuo e que inclui diversos sensores das mais diversas tecnologias permitindo fazer face aos erros de posicionamento e alinhamento das placas bem como garantir um correcto posicionamento na etapa de descarga.

Desafio Este projecto provou ser um desafio nos mais diversos vectores desde o seu conceito, com a necessidade de que a solução fosse passível de ser integrada no processo industrial jå implementado sem intervençþes nos processos e equipamentos jå em operação atÊ å versatilidade necessåria, dado o vasto portfólio de produtos e respectiva gama alargada de dimensþes, passando pela necessidade de uma absoluta simplicidade de operação, eliminando a necessidade de intervenção sobre o sistema para ajustes ou parametrizaçþes função do tipo e dimensão da placa aliada aos reduzidos tempos de ciclo e garantia de qualidade no manuseamento dos produtos.

Solução A solução desenvolvida Ê composta por três cÊlulas de fabrico montadas nos pontos de carga e descarga das linhas jå existentes. As cÊlulas podem operar em

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robĂłtica

Uma segunda cÊlula de fabrico Ê responsåvel pela descarga das placas de vidro à saída da linha de lavagem, secagem e preparação de arestas e pelo seu transporte para o alimentador do alto forno da linha de têmpera.

Esta cÊlula, composta por 4 baias utilizadas como buffer para compensar diferenças de cadência das linhas a montante e a jusante, inclui um manipulador industrial FANUC R2000iB 210F montado sobre um posicionador linear garantindo um amplo volume de trabalho.

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Esta cĂŠlula encontra-se, tambĂŠm, equipada com um sistema de line-tracking que permite a recolha da placa de vidro em movimento minimizando o tempo de ciclo e garantido os requisitos de qualidade especificados para este tipo de produtos altamente sensĂ­veis a danos por contacto.

Uma terceira cÊlula localizada à saída do estågio de têmpera das placas de vidro, Ê responsåvel pela paletização do produto final em cavaletes. Esta cÊlula dispþe de um manipulador industrial FANUC R2000iB 210F e conta, tambÊm, com um sistema de line-tracking para a recolha em movimento das placas de vidro.

A utilização extensiva de dispositivos sensoriais permitiu acrescentar uma versatilidade sem paralelo a todas as operaçþes de carga e descarga jå que todas estas operaçþes são cumpridas de forma adaptativa eliminando a necessidade de intervenção humana no ajuste de parâmetros ou mesmo a execução de procedimentos de calibração em função da dimensão das placas ou mesmo dos respectivos erros de posicionamento e alinhamento próprios do processo industrial.

As estratÊgias utilizadas para garantir a adaptabilidade e assegurar a versatilidade do sistema assentam na utilização criativa de diversos dispositivos sensoriais geridos pela implementação de software desenvolvido especificamente para esta aplicação.

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INFORMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O TĂ&#x2030;CNICO-COMERCIAL WeidmĂźller â&#x20AC;&#x201C; Sistemas de Interface, S.A. Tel.: +351 214 459 190 . Fax: +351 214 455 871 weidmuller@weidmuller.pt . www.weidmuller.pt

Cabos para robô PROFINET/AIDA da Weidmßller Primeiro sistema de instalação contínua para a transmissão de energia, sinais e dados em engenharia de automóveis (AIDA*), adequado para uma solução holística.

Figura 1 . Cablagem para robĂ´ WeidmĂźller PROFINET/AIDA. O conceito de cablagem contĂ­nua para energia, sinais e dados consiste em conectores de encaixe V14 com dois sistemas de encaixe diferentes para dados e sinais, e um ligador PushPull para a energia. Tomadas duplas para energia e dados, para alĂŠm de uma tomada Ăşnica para sinais, completam o sistema.

Na feira SPS/IPC/Drives de 2009, a Weidmßller apresentou pela primeira vez um sistema de instalação contínua para a transmissão de energia, sinal e dados em engenharia de automação de acordo com os requisitos da AIDA* (Iniciativa de Automação dos Fabricantes Alemães de Automóveis).

Este sistema de instalação para a cablagem de robĂ´s oferece um conceito contĂ­nuo que responde Ă s directrizes de cablagem da PROFINET, e reduz o tempo da montagem em aproximadamente 50 %. Consiste numa quantidade de componentes concertados para a ligação de â&#x20AC;&#x153;pacotesâ&#x20AC;? de cabos, que permite ao utilizador ligar pelo sistema Plug and Play, os trĂŞs elementos bĂĄsicos da automação industrial â&#x20AC;&#x201C; energia, sinais e dados â&#x20AC;&#x201C; sendo portanto uma solução holĂ­stica. Um conector de encaixe estabelece a ligação entre o armĂĄrio de controlo e a base do robĂ´. Um â&#x20AC;&#x153;pacoteâ&#x20AC;? de cabo n.Âş 1 liga o robĂ´ ao eixo 3, enquanto o â&#x20AC;&#x153;pacoteâ&#x20AC;? de cabo n.Âş 2 realiza a ligação entre o eixo 3 e a cabeça do robĂ´.

Com este conceito inovador, a WeidmĂźller oferece aos seus clientes benefĂ­cios alargados como o esforço mĂ­nimo para a montagem da instalação e a troca rĂĄpida de â&#x20AC;&#x153;pacotesâ&#x20AC;? de cabos, durante a manutenção. Os conectores PushPull permitem a substituição de energia, sinal e dados muito rapidamente â&#x20AC;&#x201C; fĂĄcil, rĂĄpido e de forma integrada. Os robustos invĂłlucros de metal dos conectores asseguram uma durabilidade elevada para aplicaçþes difĂ­ceis. AtĂŠ agora, a indĂşstria automĂłvel nĂŁo tinha acesso a um conceito de cabo contĂ­nuo, baseado na PROFINET. Os conectores PushPull e as inovadoras caixas de ligação formam a base de um novo padrĂŁo de cablagem para a indĂşstria automĂłvel. Os novos conectores PushPull fazem parte do novo sistema de instalação Power-Signal-Data da WeidmĂźller para a AIDA*. Nesta base, o padrĂŁo de cablagem para as instalaçþes PROFINET na indĂşstria automĂłvel foi desenvolvido, consistindo na variação de 14 conectores de encaixe, equipados com dois encaixes diferentes para dados e sinal, e um conector PushPull para a energia. Este sistema fica completo com uma tomada dupla para energia (24 V) e dados (Ethernet), para alĂŠm de uma tomada para sinais.

Conectores de encaixe e tomadas sĂŁo fornecidos com mĂłdulos RJ45.

A utilização de módulos RJ45 com tecnologia STEADYTECŽ aumenta o número de posiçþes de encaixe para seis. Cada encaixe adicional num canal de categoria 5 aprofunda as perdas de energia e afecta toda a linha de transmissão. A Weidmßller conta com os componentes da categoria 6A-RJ45, porque possuem sistemas de reserva, consideravelmente mais elevados para a transmissão de dados. Os conectores PushPull para as linhas de energia têm um encaixe de 5 pólos para 16 A. O conector de sinal PushPull tem um encaixe híbrido de 10 pólos.

A WeidmĂźller oferece uma gama diversificada de componentes de sistema para os elementos bĂĄsicos da automação industrial - energia, sinais e dados. * Iniciativa de Automação dos Fabricantes AlemĂŁes de AutomĂłveis Automation Initiative of German Domestic Automobile Manufacturers, sigla: AIDA â&#x20AC;&#x201D; Define os padrĂľes da tecnologia de automação para a engenharia automĂłvel â&#x20AC;&#x201D; Demonstra o seu compromisso com a PROFINET.

*AIDA = Volkswagen, Audi, Porsche, Daimler e BMW.

Figura 2 . Cablagem para robô Weidmßller PROFINET / AIDA: Primeiro sistema de instalação contínua para a transmissão de energia, sinal e dados em engenharia de automóveis (AIDA*).

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robĂłtica

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I N F O R M A Ă&#x2021; Ă&#x192; O T Ă&#x2030; C N I CCommitted O - C O Mto E Rexcellence CIAL SEW-EURODRIVE PORTUGAL Tel.: +351 231 209 670 . Fax: +351 231 203 685 infosew@sew-eurodrive.pt . www.sew-eurodrive.pt

FICHA PRà TICA Conversores de Frequência MOVITRACŽ LTE B Integração em redes de Bus de Campo Informaçþes gerais: Os Conversores de Frequência MOVITRACŽ LTE B podem ser ligados em redes de Bus de Campo atravÊs de Gateways.

1. Ligação ElÊctrica A ligação do Conversor de Frequência à Gateway de Bus de Campo deverå ser realizada de acordo com o seguinte esquema:

2. Ficheiros GSD Identificação: SEW_6009.GSD. Pode ser obtido atravÊs da pågina de Internet da SEW-EURODRIVE. 3. Comissionamento Efectuar o comissionamento do MOVITRACŽ LTE B, ajustando os seguintes parâmetros em conformidade com os dados constantes na chapa de característica do motor.

P-07 - TensĂŁo do motor P-08 - Corrente do motor P-09 - FrequĂŞncia do motor

4. Parâmetros referentes ao Bus de Campo â&#x20AC;˘ Ajustar o modo de controlo P-12 para 3 ou 4 3 - Palavra de controlo e referĂŞncia de velocidade via SBUS, rampas de aceleração e desaceleração definidas nos parâmetros P-03 e P-04 4 - Palavra de controlo, referĂŞncia de velocidade e rampas vis SBUS â&#x20AC;˘ Ajustar P-14 para 101 â&#x20AC;˘ Se existir mais do que um conversor de FrequĂŞncia na rede SBUS, ajustar os endereços SBUS no parâmetro P-36 5. Parametrização da Gateway Comutar o micro-interruptor AS na Gareway de ON para OFF, de modo a efectuar um ajuste automĂĄtico da rede.

Qualidade integrada.

Rutronik e Osram Com a sĂŠrie Diamond Dragon, a OSRAM Opto Semiconductors introduz um novo LED superluminoso no mercado.

Este LED alia a luminosidade impressionante a uma resistência tÊrmica muito reduzida. Graças a estas características, o Diamond Dragon Ê ideal para aplicaçþes de iluminação geral, tanto no interior como no exterior, sendo tambÊm indicado para a årea automóvel, nomeadamente para a luz diurna e para os farolins de nevoeiro.

O LED H1 piscarĂĄ repetidamente, e, apĂłs detectar com sucesso os Conversores de FrequĂŞncia conectados na rede, apagarĂĄ.

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Consult | Components | LogisticsrobĂłtica | Support Tel: 0252 312 336

www.rutronik.com

R E P O RTAG E M Texto: Helena Paulino

20 anos a inovar com a â&#x20AC;&#x153;robĂłticaâ&#x20AC;?

Poucas revistas se podem orgulhar de chegar aos 20 anos. A revista tĂŠcnico-cientĂ­fica â&#x20AC;&#x153;robĂłticaâ&#x20AC;? ĂŠ uma delas, e para comemorar a data organizou uma Mesa Redonda com o tema â&#x20AC;&#x153;20 Anos a Inovarâ&#x20AC;?, no PavilhĂŁo Centro de Portugal em Coimbra, no dia 13 de Novembro. Exportar, especializar e fundar novas empresas foram os conselhos dados pelos empreendedores que participaram no evento.

Como a Ăşnica revista tĂŠcnico-cientĂ­fica nacional da ĂĄrea, a revista â&#x20AC;&#x153;robĂłticaâ&#x20AC;? passou vinte anos, como veĂ­culo de difusĂŁo das ideias da robotização que provĂŞm dos meios acadĂŠmicos e que pretendem ser transferidos para as empresas. O primeiro nĂşmero saiu em Junho de 1989, ainda com o nome de â&#x20AC;&#x153;RobĂłtica e Automatizaçãoâ&#x20AC;?, que dez anos depois mudou apenas para â&#x20AC;&#x153;robĂłticaâ&#x20AC;? na edição nĂşmero 31. Nestes 20 anos a revista assistiu a muitas mudanças de Directores: Lourenço Pinho em 1989, Alexandre Tato de 1990 a 1992, Tenreiro Machado de 1993 a 1999. Norberto Pires, Professor da Universidade de Coimbra e Presidente do Coimbra iParque ĂŠ director da revista de 1999 atĂŠ aos nossos dias.

Norberto Pires no inĂ­cio do evento explicou que a revista â&#x20AC;&#x153;robĂłticaâ&#x20AC;? tambĂŠm pretende trabalhar para o empreendedorismo, com textos cientĂ­ficos que divulgam ideias para alĂŠm de uma presença contĂ­nua nos maiores eventos de referĂŞncia nacionais.

o empreendedorismo, uma vez que foi um dos fundadores de uma empresa de maior sucesso em Portugal. Tudo começou em Julho de 1998, quando a Critical Software se tornou uma spin-off da Universidade de Coimbra, e dez anos depois jĂĄ factura cerca de 16 milhĂľes de euros, em que 75 % do total foi oriundo da exportação. Neste momento jĂĄ possui 3 centros de engenharia em Portugal â&#x20AC;&#x201C; Coimbra, Porto e Lisboa â&#x20AC;&#x201C; e 250 engenheiros, 25 dos quais se dedicam Ă Investigação e Desenvolvimento (I&D). Nos Ăşltimos 5 anos, a Critical Software sofreu um crescimento de 42 %, tendo jĂĄ subsidiĂĄrias nos EUA, UK, RomĂŠnia, Brasil, e representantes em muitos paĂ­ses do mundo como na Ă frica do Sul, Angola, China, Ă?ndia, Brasil e Moçambique. Tudo isto porque a empresa se regue por uma visĂŁo global.

â&#x20AC;&#x153;Massa crĂ­tica torna-nos bem sucedidosâ&#x20AC;?

Gonçalo Quadros criticou a falta de investimento, e por isso, o Presidente Executivo da Critical Software anunciou que atÊ ao final do ano serå anunciado um fundo de capital de risco corporativo do grupo de 10 milhþes, Critical Venture

Gonçalo Quadros, CEO da Critical Software, Ê um bom exemplo para explicar como o capital Ê uma boa semente como forma de incentivar

Foto: DiĂĄrio As Beiras

Jorge Bernardino, Presidente do Conselho Directivo do Instituto Superior de Engenharia de

Coimbra, estava radiante no final do encontro e desejou que mais debates do gĂŠnero se organizassem em Portugal â&#x20AC;&#x153;porque o empreendedorismo ĂŠ muito importante para que o PaĂ­s se desenvolva, e tambĂŠm para dar mais oportunidades Ă s ideias de muitos dos nossos alunos que nĂŁo encontram forma de as concretizar por falta de apoios.â&#x20AC;? Carlos Neves, da Escola Superior de Economia e GestĂŁo do Instituto PolitĂŠcnico de Leiria partilhava da mesma opiniĂŁo, salientando que os temas escolhidos e os oradores foram tambĂŠm bastante importantes para o sucesso do evento. Muito ali foi apreendido e desvendado, e quem sabe se nĂŁo terĂĄ sido um convite Ă apresentação de uma ideia mais tĂ­mida dos cerca de 100 participantes do evento. Ficamos Ă espera!

A mesa redonda contou com a participação de 4 dos maiores empreendedores portugueses.

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O evento teve uma público muito participativo que lançou temas relevantes.

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REPORTAGEM

(sexta empresa spin-off do grupo Critical Software, juntando-se Ă Critical Health, Critical Links, Critical Manufacturing, Critical Materials e Critical Move), que surge porque â&#x20AC;&#x153;a Critical Software nĂŁo possui muitas capacidades de investir e hĂĄ muitas ideias que necessitam de sair para o mercado.â&#x20AC;? Depois deste anĂşncio, Pedro Vaz Serra, Presidente do Clube de EmpresĂĄrios de Coimbra, quis saber mais sobre o fundo de capital da Critical e atĂŠ que ponto haveria risco em investir. Gonçalo Quadros explicou que este fundo pretende ser uma ajuda para vender a tecnologia que se desenvolve, porque esta ĂŠ uma parte bastante complicada.

AtravÊs do Critical Venture os empreendedores podem lançar a sua empresa, num prazo entre 3 a 5 anos, e provar que possuem uma estratÊgia com capacidade de vingar num mercado competitivo como o que temos actualmente.

No final ditou que acredita que a Critical Ventures serĂĄ uma forma â&#x20AC;&#x153;de multiplicar no mercado ideias e jovens empreendedores que, sem um empurrĂŁo inicial teriam alguma dificuldade em passar Ă prĂĄtica.â&#x20AC;? Ou seja, pretende massificar os projectos de desenvolvimento e investigação tecnolĂłgica.

Partir de uma ideia para um valor global Jorge Figueira da GATS â&#x20AC;&#x201C; Gabinete de Apoio Ă s TransferĂŞncias do Saber explicou como ĂŠ importante a incubação de boas ideias e empresas, e começou por esclarecer que uma ideia ĂŠ uma oportunidade. AtĂŠ porque uma ideia ĂŠ uma solução original e inovadora, e uma oportunidade surge quando hĂĄ um incutimento de uma ideia nos problemas do consumidor e nas capacidades da empresa de onde ela sai. Repetiu o que Gonçalo Quadros tinha dito anteriormente: â&#x20AC;&#x153;Onde hĂĄ um problema hĂĄ uma oportunidade!â&#x20AC;? O que origina as ideias sĂŁo os problemas com que nos deparamos no dia-a-dia, e consequentemente podem resultar em boas oportunidades de negĂłcio. Como exemplo apresentou simples guarda-chuvas, que podem ter muitas utilidades: uns podem secar automaticamente, outros podem fechar-se e ter na ponta algo que os mantenha em pĂŠ, outros ainda podem dar mĂşsica enquanto andamos Ă chuva. Tudo isto sĂŁo ideias, mais adequadas aos problemas de cada um de nĂłs, utilizadores. Jorge Figueira chamou a atenção que, neste âmbito das ideias nĂŁo devemos pensar apenas nas necessidades da nossa cidade, aldeia ou atĂŠ mesmo prĂŠdio, mas pensar de uma forma mais abrangente e global. Pensando que todo o mundo pode usufruir das nossas ideias e soluçþes.

Apresentou-nos uma aparente desconhecida, Rosa Pomar, que começou a fazer bonecos de pano originais quando esteve algum tempo em

casa em licença de maternidade. E os bonecos, apesar de simples, tiveram sucesso. Mas em Março de 2009, a multinacional holandesa Oilily, lançou uns bonecos similares com semelhante sucesso. O que faltou a Rosa Pomar?

Talvez a divulgação em termos globais, e não apenas entre amigos ou num pequeno cantinho da blogosfera, dos bonecos que criara, faltaralhe tambÊm o próprio registo da sua ideia. Ou seja, uma oportunidade porque a ideia jå estava criada. Uma das visþes de Jorge Figueira e do organismo que lidera, o GATS, Ê transformar a região de Coimbra e Leiria numa referência internacional em termos de criação de conhecimento, inovação e empreendedorismo nas åreas das ciências da vida, energia, tecnologias da informação e da comunicação e electrónica, e indústrias criativas. Desta forma a região centro consolida-se como a 2.ª região mais inovadora de Portugal, e coloca-se no ranking das 100 regiþes mais inovadoras da Europa em 2017, de acordo com o Regional Innovation Scoreboard.

Tudo isto pode ser facilmente concretizåvel atravÊs de fortes parceiros existentes nesta região, como a Universidade de Coimbra, o Instituto PolitÊcnico de Leiria e o de Coimbra, o Instituto Pedro Nunes, o IPN Incubadora, a Incubadora D. Dinis, a Biocant, a Coimbra Inovação Parque, o More Energy e o Obitec.

Apresentou o Inov UC, um dos projectos que o GATS apoia atravĂŠs da mobilização, criando espaços de interacção, dinamizando a multidisciplinaridade, e que implica trĂŞs passos fulcrais: planeamento (envolvimento de actores, pensar a curto e mĂŠdio prazo, criar uma rede de dinamizadores), implementação (responsabilização alargada, gestĂŁo integrada do Pipeline, e criação de estĂ­mulos adequados) e o reforço (reconhecer e incentivar, premiar a ousadia e partilhar experiĂŞncias). TambĂŠm abordou o Curso de Empreendedorismo de base tecnolĂłgica que jĂĄ vai na sua 5.ÂŞ edição, e que pretende criar negĂłcios de base tecnolĂłgica e desenvolver aptidĂľes empreendedoras com base em tecnologias desenvolvidas nas unidades de desenvolvimento de diversas universidades. No total este curso jĂĄ formou 400 pessoas, originou 64 conceitos de empresas de base tecnolĂłgica e criou 7 empresas. E por fim, deu o exemplo da Incubadora do Instituto Pedro Nunes que jĂĄ criou 120 empresas desde 1996 com uma taxa de sobrevivĂŞncia de 83%, maioritariamente spin-offs tecnolĂłgicas da Universidade de Coimbra, criou 1.100 postos de trabalho e em 2008 o volume de negĂłcios total das empresas situava-se nos 60 mil euros. Foi considerada como a segunda World Best Science Based Incubator. O Biocant â&#x20AC;&#x201C; Centro de Inovação em Biotecnologia foi outro dos exemplos, por ser o primeiro parque de biotecnologia em Portugal, e jĂĄ ter ocupado os 4.000 metros quadrados

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20 anos a inovar com a â&#x20AC;&#x153;robĂłticaâ&#x20AC;?

A revista â&#x20AC;&#x153;robĂłticaâ&#x20AC;? ĂŠ das poucas publicaçþes que chegou aos 20 anos. E promete continuar!

construĂ­dos. Neste espaço ĂŠ feita investigação aplicada Ă ĂĄrea das ciĂŞncias da vida com vista Ă criação de serviços e produtos inovadores, Ă ĂĄrea da biotecnologia e por isso, promovem o bioempreendedorismo. No final deixou um desafio: â&#x20AC;&#x153;Atreve-te!â&#x20AC;?

Poupar energia e ter qualidade de vida JosÊ Luís Malaquias da ISA apresentou a qualidade de vida numa cidade ecologicamente digital, ou seja, falou de energia e da forma como a podemos aproveitar ou desperdiçar. Isto porque nem todos os aparelhos numa casa estão a trabalhar em simultâneo, e por isso, podemos aproveitar a energia não utilizada para outros fins. Deu como exemplo o aproveitamento da bateria do nosso automóvel no caso da rede de nossa casa não ter energia suficiente, no caso de termos um modelo-singular de negócio nas nossas habitaçþes em que podemos vender energia à EDP. Incutiu a ideia de tudo se tratar de uma rede energÊtica como um todo, seja a nossa habitação ou o nosso automóvel, e tambÊm num sentido mais geral e global, estando nós na era da globalização e não nos podendo esquecer desse facto. Para ter uma rede inteligente Ê necessårio ter igualmente uma casa inteligente, em que os aparelhos estão preparados para ligar e desligar o seu consumo quando necessårio, e assim poupar energia.

A monitorização Ê algo tambÊm fulcral em toda esta rede, porque Ê necessårio que o cidadão comum saiba o que Ê e o que significa a energia, o seu consumo e poupança. A monitorização ajuda-nos neste campo, ao fornecernos informaçþes racionais sobre onde podemos poupar energia, e assim, pagar menos de factura energÊtica. Para JosÊ Luís Malaquias parece tudo simples, atÊ porque desvendou que esta informação pode ser dada da forma mais simplista, atÊ mesmo num quadro colocado na parede

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O evento decorreu no PavilhĂŁo Centro de Portugal, uma obra emblemĂĄtica do arquitecto Ă lvaro Siza Vieira.

que nos mostra minuto a minuto, o consumo e o gasto económico. A iluminação inteligente Ê outra das soluçþes que apresentou, e que a ISA disponibiliza, onde se utiliza a iluminação consoante as necessidades de cada um de nós na sua habitação, e esta Ê uma das apostas na inovação por parte da ISA. No final da sua apresentação divulgou que Coimbra serå a cidade piloto de uma parceria entre a ISA e a IBM, que consiste na colocação de sensores em vårios locais, atÊ mesmo nos caixotes do lixo, para que no final se averigue quanto se poupou de energia.

Inovação, ligação aos centros do saber, novas soluçþes: inovação Norberto Pires apresentou o iParque como um Pólo de Inovação no Centro de Portugal, com três objectivos fulcrais: ser o catalisador do desenvolvimento económico da região, promover novas empresas baseadas no conhecimento incentivando a transferência de tecnologia entre centros de conhecimento e empresas atravÊs de projectos de I&D em consórcio, e ainda a promoção para a instalação de empresas relevantes que possam alavancar o desenvolvimento råpido e sustentåvel de åreas estratÊgicas. Os centros de I&D, as universidades e as empresas promovem oportunidades e desafios de I&D, originam transformaçþes na realidade e originam infra-estruturas e serviços avançados. Com tudo isto surgem investimentos e oportunidades económicas de valor acrescentado, com vantagem competitiva, produtos inovadores e resultados positivos. O iParque, segundo apresentou Norberto Pires, deseja uma verdadeira interacção e funcionamento em rede (podendo criar sinergias, mais valias e vantagens competitivas), facilitando a inovação e acçþes concertadas, e permitindo o envolvimento de todos os parceiros da rede regional.

E isto ĂŠ algo que as empresas necessitam. O iParque definiu 5 ĂĄreas estratĂŠgicas: ciĂŞncias e tecnologia biolĂłgica, da vida e da saĂşde; ciĂŞn-

cias e tecnologias da informação e multimÊdia; telecomunicaçþes; automação e robótica inteligentes; e ainda outros projectos transversais.

Nestas åreas pretende-se que se criem clusters de empresas que sirvam de suporte para o desenvolvimento de uma verdadeira cultura de Investigaçao e Desenvolvimento em consórcio com instituiçþes universitårias, politÊcnicas e centros de investigação da região centro.

Na primeira fase deste projecto serĂŁo construĂ­dos 18 lotes, 3 dos quais para serviços e gestĂŁo (restaurantes, pavilhĂŁo e edifĂ­cio de gestĂŁo) e 15 lotes industriais de empresas e centros de I&D. A 2.ÂŞ fase, que se desenvolverĂĄ em 2010, terĂĄ lotes mais pequenos, uns para equipamentos e serviços, industriais, e mesmo habitacionais. HaverĂĄ um edifĂ­cio administrativo â&#x20AC;&#x201C; Business Center â&#x20AC;&#x201C; que serĂĄ um verdadeiro centro de negĂłcios, pensado para servir as empresas e as suas necessidades, e por isso terĂĄ dois anfiteatros com 350 lugares sentados, salas de reuniĂľes e salas de formação, um restaurante para 75 lugares sentados, um datacenter onde as empresas poderĂŁo alojar os seus serviços informĂĄticos, e ainda uma rede informĂĄtica com suporte para vĂ­deo-conferĂŞncia e os mais modernos serviços de comunicação. O edifĂ­cio Nicola Tesla serĂĄ uma sede de empresas em fase posterior Ă incubação, e funciona explorando as sinergias com o Business Center. TerĂĄ espaço para cerca de 40 empresas, serviços de secretariados e outros apoios, salas de reuniĂľes, meeting point com cafetaria e estarĂĄ organizado por ĂĄreas de actividade permitindo o efeito de cluster. Neste momento estĂŁo a terminar as infra-estruturas da 1.ÂŞ fase, decorre o planeamento da candidatura ao QREN da 1.ÂŞ e 2.ÂŞ fase do projecto, instalam-se as primeiras empresas, o Business Center estĂĄ a ser iniciado, propĂľem e candidatam o edifĂ­cio Tesla para a sediação de empresas, dinamizam as actividades globais do iParque e divulgam ainda internacionalmente o projecto.

R E P O RTAG E M Texto: Helena Paulino Rittal Portugal ¡ Phoenix Contact ¡ M&M Engenharia Industrial PLC 2009 www.twitter.com/plc_2009 ¡ www.plc2009.info

Produtividade, Liderança e Competitividade em Aveiro A 4.ª edição da Conferência Produtividade, Liderança e Competitividade (PLC) apostou este ano na exposição e demonstração aos participantes das suas soluçþes inovadoras, inseridas em coffee-breaks prolongados para permitir aos participantes a visita aos espaços de exposição, onde os organizadores mostraram as suas inovaçþes. O evento decorreu a 15 de Outubro, no Centro Cultural e de Congressos de Aveiro, com a organização da M&M Engenharia Industrial, Rittal Portugal e Phoenix Contact, que apresentaram temas de grande interesse e actualidade sobre a utilização correcta de infra-estruturas elÊctricas, nas åreas da Energia e da Automação. As empresas organizadoras usaram o mobile messaging e o Twitter, para informar sobre a evolução do evento. A provar o sucesso do evento estiveram os 150 participantes, oriundos de todo o país.

O sucesso constrĂłi-se com trabalho Jorge Mota, Director-Geral da Rittal Portugal, abriu o evento com uma apresentação sobre a crise econĂłmica e como a Rittal planeia o futuro. â&#x20AC;&#x153;Ainda nĂŁo sentimos o sabor da derrotaâ&#x20AC;?, e este ano prevĂŞem um crescimento de cerca de 13%, derivado do trabalho e empenho de uma equipa motivada e orientada para servir os clientes, bem como um completo portfĂłlio de excelentes soluçþes, aliada a serviços Ă medida de cada projecto. ClĂĄudio Maia da Rittal apresentou vĂĄrias soluçþes Rittal para o sector hĂ­drĂ­co, eĂłlico, solar, fĂłssil, nuclear, entre outros, e ainda ditou que as soluçþes Rittal sĂŁo um sistema completo que integra envolventes metĂĄlicos como caixas, sistemas de energia, e sistemas de climatização. As soluçþes Rittal tambĂŠm se aplicam ao sector ferroviĂĄrio no sector rodoviĂĄrio, no sector marĂ­timo, em aeroportos e nas telecomunicaçþes.

David Craveiro, gestor de clientes da Rittal na RegiĂŁo Sul-Lisboa, apresentou inovaçþes Rittal, como as estaçþes de abastecimento de energia para veĂ­culos, as novas UPS modulares, os chillers de 1 a 462 kW, e os sistemas de alta segurança para bastidores 19â&#x20AC;?, que garantem uma adequada eficiĂŞncia e segurança, num menor espaço, menor custo de instalação e na manutenção. Em Portugal, cerca de 350 estaçþes estarĂŁo concluĂ­das em 2010, e no ano seguinte

1.350 estaçþes. Outra das novidades da Rittal Ê o UPS PMC 200, com baterias integradas no mesmo rack ou em racks diferentes, consoante a gama de potência e dependendo do número de módulos.

protegida ao longo dos anos necessita de um serviço de manutenção adequado e com ferramentas tecnologicamente apropriadas das Phoenix Contact.

Demonstração prĂĄtica e visita virtual a uma eĂłlica Carlos Coutinho, especialista de produtos de Interface e Automação da Phoenix Contact, demonstrou como gerar relatĂłrios em tempo real dos consumos de energia elĂŠctrica a partir de um autĂłmato da Phoenix Contact. O mesmo principio ĂŠ aplicĂĄvel a relatĂłrios de produção e/ou controlo de qualidade, de disponibilidade (incluindo downtime) e de meteorologia (no domĂ­nio das energias renovĂĄveis). As leituras dos consumos de energia sĂŁo feitas atravĂŠs de analisadores de rede e transmitidas ao autĂłmato por Modbus RTU. O autĂłmato faz o tratamento dos dados e escreve-os numa base de dados SQL atravĂŠs do protocolo TCP/IP, tanto por Ethernet como por GPRS. Michel Batista da Phoenix Contact, como sucedeu no anterior PLC, demonstrou de forma prĂĄtica o funcionamento das protecçþes da Phoenix Contact contra as sobretensĂľes, com o TRABTECH, utilizando para o efeito um gerador de sobretensĂľes, que testa equipamentos provocando uma onda de choque do tipo 8/20 us com uma corrente de pico de 10 kA e uma tensĂŁo mĂĄxima de 6 kV. Assim fica protegida a alimentação elĂŠctrica, as linhas de medida, de comando e de regulação, as linhas de dados, as telecomunicaçþes e os emissores receptores, e aumenta a continuidade de serviço da instalação. A Phoenix Contact tambĂŠm apresentou uma mala de ensaios portĂĄtil, â&#x20AC;&#x153;CHECKMASTERâ&#x20AC;?, que testa e elabora relatĂłrios de ensaios do estado das protecçþes sem desligar a instalação elĂŠctrica, porque uma instalação

A M&M Engenharia Industrial, por Ruben Freire, apresentou uma visita virtual a uma eólica, demonstrando como o Autodesk Inventor Professional se pode integrar num projecto deste tipo. As capacidades de prototipagem digital do Inventor constroem peças e conjuntos, geram desenhos tÊcnicos de forma råpida, realizam algumas funçþes do projecto de forma automatizada, e criam um modelo virtual do projecto que reproduz a geometria das peças, a articulação dos conjuntos e as propriedades físicas do modelo real. Cria-se um modelo base paramÊtrico, associam-se parâmetros a tabelas de Excel, criam-se todas as peças como derivadas desse modelo base, obtêm-se a planificação das chapas e os desenhos tÊcnicos para corte das mesmas. JosÊ Meireles da M&M Engenharia Industrial realizou uma visita virtual a uma eólica, electrificação, e relatório, tudo realizado com o EPLAN Electric P8 Professional EMI SP1.

O orador deu como exemplo o Parque Eólico da Carvalhosa, onde houve um estudo de impacto ambiental, enquadramento legal, identificação e descrição geral do projecto.

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R E P O RTAG E M Texto: Helena Paulino ISA Portugal Tel.: +351 269 810 110 ¡ Fax: +351 269 630 888 www.isa-portugal.org info@isa.org ¡ www.isa.org

Instrumentação e Controlo em foco Na 1.ª Conferência da ISA Portugal A 1.ª Conferência TÊcnica de Instrumentação e Controlo foi promovida e marcou o início da actividade da secção portuguesa da ISA, The Internacional Society of Automation. O evento contou com a participação de muitos profissionais ligados à automação, instrumentação industrial e sistemas de controlo de processo em actividades que promovam o seu desenvolvimento tÊcnico e pessoal.

O encontro realizado no Hotel Olissippo Oriente, em Lisboa, contou com a presença de JosÊ Alexandre Pereira, Presidente da ISA Portugal, Nelson Ninin, Presidente eleito da ISA que apresentou a associação, e Eva Franco, Presidente da ISA espanhola. Ainda teve a participação de Kees Kemps da Honeywell que apresentou os sistemas instrumentados de segurança, JosÊ María Amezåga da Petronor que abordou a instrumentação ocorrida em atmosferas explosivas, e Pedro Ramos da CUF Químicos Industriais e JosÊ Monteiro da Portucel Soporcel debateram-se sobre as redes de campo e comunicaçþes industriais.

A ISA nasceu oficialmente como Instrument Society of America a 28 de Abril de 1945 nos EUA pela mão de Richard Rimbach e de 18 associaçþes de instrumentação. Esta Ê uma organização não lucrativa, que apoia os seus mais de 30.000 membros. O seu sucesso fica provado por um ano após a sua fundação jå possuir 900 membros, e 8 anos depois quase 7.000. Com sede na Carolina do Norte, organiza a maior conferência de automação do hemisfÊrio ocidental, e Ê a fundadora da The Automation Federation (www.automationfederation.org). Pretende desenvolver normas tÊcnicas, certificar os profissionais da indústria atravÊs de formação e treino adequado, publicação de livros e artigos tÊcnicos, e organização de conferências e exposiçþes, tudo em prol do desenvolvimento da capacidade de liderança e resolução de problemas. TambÊm desenvolve e fornece à comuni-

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dade global uma vasta variedade de produtos e serviços, de elevado valor acrescentado.

Projecto e futuro da ISA Portugal JosÊ Alexandre Pereira deu o mote para o evento com uma apresentação sobre o projecto e a realidade da ISA Portugal, referindo-se às normas e certificaçþes vigentes, à formação e treino, publicaçþes, conferências e exposiçþes jå em agenda. Relembrou que o primeiro encontro decorreu em Lisboa, a 13 de Outubro de 2006, numa reunião informativa com Francisco Díaz-Andreu e Manuel Bollaín, e a partir daí o número de sócios portugueses foi crescendo significativamente. A 1.ª Assembleia Geral decorreu no ISEL no ano seguinte, onde foram elaborados os estatutos numa Assembleia Geral de Sócios, e posteriormente a 25 de Setembro de 2009 houve uma escritura pública da Associação ISA Portugal.

A ISA pretende ser o ponto de encontro da comunidade profissional portuguesa ligada à automação, instrumentação industrial e controlo de processos, incluindo os utilizadores finais, os fabricantes e fornecedores, as escolas e academias. Consequentemente serå criada uma estrutura flexível mas consolidada, que assegura a continuidade da actividade da organização e a sucessão dos orgãos dirigentes. Para isso, fixaram para 2010 a fasquia de membros nacionais da ISA numa centena. JosÊ Alexandre Pereira terminou enumerando as entidades colaboradoras de apoio institucional e os patrocínios desta 1.ª Conferência TÊcnica de Instrumentação e Controlo.

Prevenção e diagnóstico garantem segurança O engenheiro especialista em atmosferas explosivas da Petronor, JosÊ María AmÊzaga, recomendou uma anålise detalhada da fåbrica para descobrir se esta armazena ou manipula produtos inflamåveis (sejam líquidos, vapores, gases

inflamåveis, entre outros) e assim, as normas de certos organismos como o LOM, a INERIS e outros, ficam assegurados, tal como a segurança dos trabalhadores da fåbrica. A Directiva 94/9/ CE do Decreto-Lei 112/96 de 5 de Agosto de 1996 Ê aplicada ao material elÊctrico e electrónico e dita as normas para os fabricantes sobre os aparelhos, sistemas de protecção, componentes para utilização em atmosferas explosivas, e complementa a lei da Prevenção dos riscos laborais, ditando as disposiçþes mínimas que devem ser aplicadas nas instalaçþes, o que exige um Manual de Protecção contra Explosþes antes do material ser colocado em serviço e antes de transformaçþes ou ampliaçþes. O desenho ou anålise de uma instalação ATEX permite classificar as instalaçþes perigosas segundo as fontes de escape, e a partir delas são determinadas as zonas perigosas. O sistema de segurança implica aparelhos de segurança, material elÊctrico associado e aparelhos elÊctricos simples, tudo com cabos de ligação e bus de campo. O material ATEX Ê vålido para o utilizador de acordo com o DL 112-96, com a marcação CE.

Kees Kemps tambÊm falou sobre a segurança em sistemas instrumentados. A tecnologia nestes sistemas de segurança sofreu uma mutação com os sistemas pneumåticos e/ou hidråulicos, as soluçþes baseadas nas ligaçþes com uma simples ligação: redundante em sÊrie e redundante com monitorização. O transístor possui um estado electrónico sólido, controladores lógicos programados, tudo isto baseado

REPORTAGEM

no HIFT (Hardware Implemented Fault Tolerance). As soluçþes actuais e futuras são baseadas no software (SIFT) utilizado, e na segurança, o diagnóstico Ê a chave para o sucesso, com um bom hardware (HIFT) e software (SIFT).

serem os mesmos, tal como as diferenças ao nível da camada física do modelo OSI, o Profibus DP e o Profibus Pa possuem diferenças entre si.

O Profibus DP estå indicado para comunicaçþes com equipamentos complexos, e o Profibus PA para comunicaçþes com a instrumentação de campo em aplicaçþes de controlo de processo.

As redes de campo e as comunicaçþes de campo trumento à caixa de campo, mas desligados da caixa e, deve ser ligado um cabo que reconhece o aparelho no configurador, atribuindo-lhe uma tag e estabelece-se o endereço. O DCS configura o resto. Uma das vantagens são os prÊ-avisos de avarias, como explicou Pedro Ramos, e as operaçþes de diagnóstico à distância porque hå um råpido acesso aos ecrãs de diagnóstico de problemas (DCS ou aparelho).

JosÊ Monteiro e Diogo Marques do grupo Portucel Soporcel explicaram como funciona o Profibus, com uma arquitectura master-slave, atÊ 127 estaçþes na mesma rede de masters e slaves e com a possibilidade de vårios masters na mesma rede, atravÊs da passagem de um Token. Apesar dos princípios de funcionamento

Nas redes PA, a transmissĂŁo de dados ĂŠ feita atravĂŠs de um cabo de par entrançado, um sinal AC sobre alimentação DC constante e a codificação de Manchester; por outro lado, o coupler fornece uma tensĂŁo de alimentação constante VB e dados por sobreposição de um sinal AC a essa tensĂŁo e as slaves consomem uma corrente constante IB, e transmitem dados por modulação de um sinal AC em cima dessa corrente. As redes PA permitem uma configuração em bus, uma possibilidade de ramificaçþes (â&#x20AC;&#x153;stubsâ&#x20AC;?), uma configuração em estrela e uma terminação nos dois extremos do segmento. As Jbs activas possuem uma limitação de corrente em cada ramo e uma sinalização falha de um ramo (LED). A instalação da instrumentação PA na Soporcel possui um maior trabalho de engenharia, um trabalho inicial de ligação das JB e uma facilidade de ligação dos equipamentos.

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Pedro Ramos explicou que na CUF Químicos Industriais em 2007 evoluiram para um protocolo digital com uma engenharia e configuraçþes mais complexas com resultados mais fiåveis: protocolo Fieldbus Foundation (FF). MantÊm algumas das funçþes existentes no sistema anterior (analógico, 4-20 mA), mas amplia as funcionalidades dos aparelhos para utilizar na comunicação digital, reduz a cablagem e tem vårios aparelhos no mesmo par, existe uma igual redução nas ligaçþes nos armårios de IO, e os instrumentos funcionam como devices na rede de controlo, tendo um diagnóstico online e um maior controle e flexibilidade sobre os aparelhos. Os aparelhos podem ser configurados online: com os drivers para cada aparelho (segundo a marca e modelo), instalados e criados templates. Os cabos FF devem passar do ins-

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R E P O RTAG E M Texto: Helena Paulino SEW-EURODRIVE PORTUGAL Tel.: +351 231 209 670 . Fax: +351 231 203 685 infosew@sew-eurodrive.pt . www.sew-eurodrive.pt

Soluçþes de manutenção industrial na SEW-EURODRIVE PORTUGAL A SEW-EURODRIVE PORTUGAL organizou, a 5 de Novembro no Grande Hotel do Luso, um Seminårio TÊcnico para divulgação da sua gama de serviços e soluçþes de manutenção industrial. A empresa destacou a chave do seu sucesso: clientes satisfeitos!

Nuno Saraiva, o novo Director Geral da SEW-EURODRIVE PORTUGAL, fez uma breve apresentação do Grupo SEW e do portfólio de produtos que a empresa tem para oferecer ao mercado, dando posteriormente a palavra a David Braga, Responsåvel pelo Departamento de Serviços, que apresentou o CDSŽ - Complete Drive Service. Esta Ê uma gama de serviços da SEW composta por 14 módulos específicos, que cada Cliente pode configurar à medida das suas necessidades. Seguindo a estratÊgia de proximidade da SEW-EURODRIVE PORTUGAL foi apresentado, ainda, o novo Centro de Assistência TÊcnica de Lisboa no qual, para alÊm da sua sede na Mealhada, podem ser feitos vårios serviços de intervenção råpida.

Figura 1 ¡ Eng.º Nuno Saraiva (Director Geral)

manos qualificados que fornecem e montam rapidamente componentes ou unidades novas, e oferecem um aconselhamento tÊcnico em electromecânica ou produtos electrónicos, por telefone ou pessoalmente. O Serviço de Help Desk oferece um apoio tÊcnico especializado para suporte ao projecto ou manutenção de sistemas ou måquinas, e assim hå uma diminuição dos tempos de arranque devido ao apoio na preparação dos serviços, e apoio ao projecto e selecção dos sistemas de accionamentos. A Programação e Engenharia de Aplicaçþes dispþem de software dedicado a aplicaçþes e tecnologia de accionamentos, e fornece ferramentas para a parametrização, visualização e programação, atravÊs do download gratuito online. O serviço de Inspecção, Manutenção e Lubrificação ajuda a manter o equipamento a funcionar em condiçþes, recorrendo a componentes de boa qualidade e instruçþes de montagem certificadas. A Formação TÊcnica transfere know-how em cursos ministrados por formadores com o CAP e acreditados pela DGERT. Os Serviços de Reparação são orientados de acordo com as necessidades do Cliente: apenas as peças com defeito são substituídas, ou, se necessårio Ê executada uma revisão completa. O Serviço de Sobressalentes caracteriza-se pela qualidade, rapidez e facilidade, desde o aconselhamento atÊ à identificação dos sobressalentes correctos, e disponibilidade e entrega imediata dos mesmos. E, as substituiçþes são feitas de forma råpida e segura, mantendo a unidade fabril em produção contínua.

O Serviço de Redutores Industriais Ê um dos pontes fortes, pois a SEWEURODRIVE PORTUGAL Ê o Centro de Competência do Grupo SEW para a Península IbÊrica, porque a SEW-EURODRIVE PORTUGAL trabalha com qualquer tipo de serviço nos redutores de maior porte. Com o Serviço de Entrega e Recolha hå uma optimização da gestão do tempo, por ser o mesmo interveniente que instala e desinstala, reduzindo as interfaces,

A Formação TĂŠcnica Especializada, ministrada pela SEW e acreditada pela DGERT â&#x20AC;&#x201C; Direcção-Geral do Emprego e das Relaçþes de Trabalho, realizada na DriveAcademyÂŽ, a Sala de Formação SEW ou nas instalaçþes dos Clientes, por 4 Formadores especializados foi apresentada pelo Nuno Saraiva. Os programas de Formação TĂŠcnica incluem cursos de Accionamentos Electromecânicos, Conversores de frequĂŞncia MOVITRACÂŽ (31C, 07B, LT), Variadores tecnolĂłgicos MOVIDRIVEÂŽ (A, Compact, B), Servo-accionamentos, Sistemas Descentralizados (MOVIMOTÂŽ), Redutores Industriais, Controlo de Posição IPOSplusÂŽ, Comunicação por bus de campo, Controladores MOVI-PLCÂŽ, Consolas de Operação, Projectos de Accionamentos, e outros cursos consoante as necessidades do Cliente.

Nos programas de formação tÊcnica hå uma componente teórica e outra pråtica, recorrendo sempre que necessårio a módulos de simulação.

Serviço mais importante do que o produto David Braga explicou os 14 módulos que compþem o CDSŽ - Complete Drive Service. No Serviço de Emergência 24 Horas existem Recursos Hu-

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robĂłtica

Figura 2 ¡ Eng.º David Braga (Responsåvel do Departamento de Serviços)

REPORTAGEM

com a SEW-EURODRIVE PORTUGAL que coordena todo o processo. No Serviço de Modernização de Accionamentos, o velho transforma-se em novo e consequentemente, hå uma maior produtividade e eficiência energÊtica. O CDMŽ - Maintenance Management dita os prazos, a optimização do stock e oferece o software de manutenção adequado, para optimizar a manutenção. Para alÊm destes módulos, a SEW-EURODRIVE PORTUGAL tambÊm oferece o serviço de Monitorização da Condição, um Serviço de Montagem Expresso e o Arranque e Comissionamento. David Braga concluiu que o sistema CDSŽ - Complete Drive Service permite aos clientes decidir acerca do serviço especializado que pretendem atravÊs desta solução de manutenção personalizada, atÊ porque os vårios módulos CDSŽ podem ser combinados, devido à sua enorme flexibilidade.

entrega, e assim, são evitadas as interrupçþes de produção.

O CDMŽ dita cinco passos para uma gestão da manutenção sustentåvel: recolha de dados e recomendaçþes de manutenção para cada accionamento; CDMŽ - Base de dados (de forma a planear as acçþes de manutenção); gestão da manutenção (optimização de stocks, planeamento das inspecçþes e da manutenção, monitorização da condição e aconselhamento para uma eficiência energÊtica); serviços (executar inspecçþes e manutenção, substituir componentes, reparaçþes e sobressalentes); e serviços de RETROFIT (medidas para poupar energia, substituiçþes, novas instalaçþes, optimizaçþes e acompanhamento de tarefas).

Analisar, monitorizar e reduzir a energia CDMŽ - Complete Drive Management: Luz verde para a produção

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Posteriormente David Braga abordou mais em pormenor o CDMŽ - Complete Drive Management, e explicou que a manutenção Ê a combinação de todas as acçþes tÊcnicas, administrativas e de gestão durante o ciclo de vida de um bem, destinadas a mantê-lo ou repô-lo num estado em que possa cumprir a função requerida. A manutenção requer reparaçþes, rotinas, inspecçþes, afinaçþes, limpezas, lubrificaçþes, pinturas, substituição de peças, testes e medidas, entre outros. O CDSŽ permite uma gestão completa da manutenção, o que permite uma maior transparência sobre os accionamentos e conversores de frequência (tipo, localização, condição, disponibilidade) instalados. Por consequência, ocorre uma redução nos custos de manutenção devido ao planeamento e compromissos de prazos de

João Pratas falou sobre um vasto leque de conceitos e exemplos pråticos relacionados com as Auditorias EnergÊticas. Destacou que para que uma empresa mantenha a sua posição competitiva tem de assegurar um fornecimento de energia fiåvel, e um controlo apertado na forma como a energia Ê utilizada. A gestão de energia deve começar na fase de projecto da instalação e na escolha dos equipamentos, racionalizando o consumo de energia e a selecção dos meios de produção que apresentem a maior eficåcia energÊtica. Apresentou vårias categorias energÊticas: EffiDriveŽ (previsþes da redução do consumo), monitorização do consumo energÊtico, e anålise da qualidade da onda de tensão. Na anålise da qualidade da onda de tensão ocorre a monitorização da qualidade da energia elÊctrica, a auditoria e consultoria a instalaçþes elÊctricas e, ainda, a anålise das perturbaçþes da onda de tensão. João Pratas concluiu que com a optimização

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vistos e dos custos de manutenção e reparação, eliminação da dependência com o fabricante e a simplificação da Interface como Operador. Neste caso, o RETROFIT forneceu o projecto, os accionamentos CA, os quadros elÊctricos, a passagem de cabos, os componentes mecânicos (plataformas, flanges de adaptação), a automação, a gestão da obra, a formação, e ainda recomendaçþes e manutenção.

Manutenção dos accionamentos electromecânicos

Figura 3 ¡ Eng.º João Pratas (Dep. Engenharia)

dos sistemas de accionamento Ê expectåvel uma redução no consumo energÊtico na ordem de pelo menos 15%. A monitorização da qualidade da alimentação aumenta a disponibilidade dos equipamentos e melhora a qualidade ambiental, devido à redução da emissão de gases poluentes.

AtravÊs do conceito EffiDriveŽ identificam-se e avaliam-se os potenciais componentes para economizar energia, desenvolve-se um conceito optimizado, um cålculo do período de amortização, implementa-se uma solução inteligente e avaliam-se os resultados. Para avaliar e identificar os potenciais componentes economizadores de energia Ê necessårio fazer um levantamento detalhado dos sistemas de accionamento em estudo, e qual o seu consumo, e posteriormente são propostas medidas correctivas com base nos dados recolhidos. Por outro lado, na monitorização do consumo energÊtico hå uma medição e monitorização do consumo de energia elÊctrica nos motores alvo da aplicação dos VEV - Variadores Electrónicos de Velocidade (convertem a tensão de rede numa tensão contínua), são instalados e comparados os consumos antes e depois da aplicação dos VEVs. Estes economizam energia, reduzem as pontas de potência e limitam os picos de corrente, hå um menor desgaste nos componentes e uma adaptação do motor à carga.

David Braga terminou o evento explicando as principais tĂŠcnicas aplicadas na Manutenção e Monitorização dos accionamentos electromecânicos. Esclareceu que existem vĂĄrios tipos de manutenção possĂ­veis: a manutenção correctiva que pode ser dividida na manutenção paliativa (â&#x20AC;&#x153;desenrascarâ&#x20AC;?) e curativa (reparar), e a manutenção preventiva, de antecipação Ă ocorrĂŞncia de avarias, e que pode ser dividida na manutenção sistemĂĄtica com função de tempo e consumo, e na manutenção condicionada com função de condição. Existe, ainda, a manutenção melhorativa com acçþes de estudo, projecto e alteraçþes. A questĂŁo colocada foi: qual o melhor tipo de manutenção para os accionamentos? E explicou quais os critĂŠrios de selecção da polĂ­tica de manutenção, seguindo o MĂŠtodo Ipinza. Na manutenção correctiva hĂĄ um levantamento de accionamentos existentes e do seu estado, posteriormente cria-se um stock das unidades crĂ­ticas, e para alĂŠm disso, solicitam-se propostas de entrega o mais curtas possĂ­veis, estabelece-se com o fornecedor de accionamentos um acordo em relação aos prazos de entrega mĂ­nima, e ocorre ainda uma formação dos tĂŠcnicos de como aplicar e retirar as unidades das aplicaçþes e identificar caracterĂ­sticas tĂŠcnicas.

A manutenção preventiva ĂŠ efectuada com uma periodicidade fixa, atravĂŠs de visitas ou inspecçþes periĂłdicas a pontos crĂ­ticos do equipamento, originando intervençþes quando a inspecção considerar necessĂĄrio, e ainda com revisĂľes gerais constituĂ­das por trabalhos de manutenção programados e efectuados periodicamente com paragem geral da aplicação. Ă&#x2030; necessĂĄrio executar um plano de manutenção inicial, um sistema que assegure o

REFROFIT - Um serviço de modernização de sistemas O RETROFIT, sistema de modernização de sistemas, foi explicado por Reis Neves, Director do Departamento de Engenharia, depois de uma apresentação sobre a importância dos accionamentos electromecânicos no planeamento da manutenção proferida por Carlos Gonçalves do Grupo Portucel/ Soporcel. O RETROFIT reforma, optimiza, altera, revitaliza, moderniza, actualiza e melhora. Este Ê um processo de modernização de equipamento considerado ultrapassado ou fora da norma vigente, e por isso pode considerar-se que revitaliza, aumenta a vida útil, e simultaneamente incorpora novas tecnologias e materiais. As vantagens são vårias como o aumento da produtividade, da flexibilidade e vida útil, uma redução dos períodos de paragem, da manutenção e dos riscos, facilidade na utilização, uma optimização energÊtica, possibilidade de utilizar novas tecnologias e reaproveitar investimentos anteriores, e garante ainda componentes de reposição para alÊm de constituir uma alternativa a novos investimentos.

O RETROFIT possui vårias fases: levantamento de dados, selecção de componentes, propostas e negociaçþes, especificação dos aprovisionamentos, ao que se segue o planeamento, implementação e conclusão. Com o RETROFIT jå foram realizadas vårias obras na linha de corte de chapa com a substituição de accionamentos obsoletos CC por modernos accionamentos CA, actualização da tecnologia, redução dos tempos de paragem impre-

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robĂłtica

Figura 4 ¡ Eng.º David Braga (Dep. Serviços)

desencadear das operaçþes de manutenção preventivas nas datas previstas, melhorar o plano de manutenção tendo como base a experiência, e ainda elaborar um sistema de registo histórico e controlo de custos para a anålise e estudo de acçþes de Manutenção Preventiva ou Melhorativa. Na manutenção melhorativa hå um estudo, projecto e realização de alteraçþes no equipamento de forma a eliminar operaçþes de manutenção, como por exemplo, a alteração dos materiais dos veios, cårter, engrenagens ou retentores, a montagem de dispositivos para melhorar a lubrificação ou o arrefecimento da unidade e o uso de rolamentos forçados e/ou isolados.

REPORTAGEM

A manutenção preventiva condicionada Ê feita em função do estado do equipamento, com um controlo dos equipamentos e prevenindo futuras ocorrências de avarias atravÊs das curvas de tendência dos parâmetros controlados. Segundo ditou David Braga, esta Ê a melhor forma de manutenção, a mais vantajosa mas a mais exigente. Para preparar um plano de manutenção condicionada temos de conhecer e estudar a instalação (fiabilidade dos sistemas, manutibilidade dos equipamentos, etc.), seleccionar as måquinas a monitorizar com um dado mÊtodo, seleccionar as tÊcnicas que serão utilizadas (estudando o tipo de falha, uma tÊcnica e contratar especialistas), estabelecer o sistema (com a integração das tÊcnicas seleccionadas, executar um planeamento, criar fichas de trabalho e definir valores de referência e alarmes). As tÊcnicas disponíveis neste tipo de manutenção são a anålise de vibraçþes (com a frequência das oscilaçþes e a amplitude da anomalia), que fornece informação sobre os desequilíbrios, desalinhamentos, as folgas nas fixaçþes do redutor, as avarias e danos nos acoplamentos e rolamentos, os problemas nas engrenagens e ainda as ressonâncias. Outra das tÊcnicas Ê a termografia de quadros elÊctricos, engrenagens, motores, moto-redutores e redutores industriais; a endoscopia sem desmontagem da unidade, rolamentos, engrenagens e impurezas no lubrificante, uma interpretação råpida nos resultados e as mediçþes podem ser executadas e planeadas no local, e outra tÊcnica Ê a inspecção, manutenção e diagnóstico on-site que permite a inspecção das peças de desgaste, dos parâmetros dos conversores de frequência e ainda a avaliação dos perfis dinâmicos. Por fim, a quinta tÊcnica relaciona-se com a inspecção e anålise do lubrificante.

No final dos trabalhos, os participantes puderam visitar as instalaçþes da SEW-EURODRIVE PORTUGAL, na Mealhada, onde puderam apreciar a boa organização da produção e observar os mais recentes serviços da SEW-EURODRIVE PORTUGAL: Sistema de Alinhamento Laser; Sistema de Alinhamento de polias/correias; Sensores DUV10A/DUO10A; Anålise Termogråfica e a Unidade Móvel de Assistência TÊcnica, assim como alguns produtos inovadores em fase de lançamento para o mercado.

Figura 5 ¡ Visita às instalaçþes da SEW-EURODRIVE PORTUGAL, Mealhada

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robĂłtica

TA B E L A CO M PA R AT I VA Ricardo SĂĄ e Silva

TABELA COMPARATIVA DE Módulos I/O Os módulos I/O, tão comuns hoje em dia, estão presentes nos armårios de controlo, caixas de distribuição, e estão situados directamente in loco, e evoluíram bastante nos últimos anos. Estes são tambÊm chamados módulos de bornes, módulos distribuídos E/S, bornes inteligentes, entre outros, e normalmente estão montados sobre trilhos DIN.

No mercado existem vårios tipos de Módulos I/O, mas podemo-nos focar nos Módulos de I/O distribuídos, dispositivos com terminais de conexão directa à entrada e/ou saídas discretas ou analógicas, com possibilidade de configuração e variadas funcionalidades, e conectados habitualmente via bus de comunicação de um ou mais dispositivos externos com potência de processo ou controlo (PLC, PC, controladores, entre outros).

Dada a variedade de combinaçþes possíveis, o seu reduzido tamanho e as distintas funcionalidades, estes dispositivos proporcionam uma alta flexibilidade, modularidade e conectividade que facilitam a integração em sistemas para a aquisição de dados, regulação ou controlo.

As suas possíveis aplicaçþes são das mais variadas, desde automotive, maquinaria, transporte, processo, centrais de energia, automação de edifícios e domótica, entre outros.

Para alÊm disso, o consumo dessas unidades tambÊm reduziu sensivelmente, possibilitando a sua utilização em aplicaçþes remotas ou bateria alimentada por painÊis solares. O factor e densidade de linhas I/O por volume e peso tambÊm foi optimizado, o que favorece a sua inclusão a bordo de veículos ou aplicaçþes cinemåtica.

Todos estes Módulos I/O possuem diferentes tipos, tendo diferentes modos de leitura, diferentes meios de entrada e saídas de dados/informação, diferentes funcionalidades, e cada tipo possui o seu diferente grau de precisão bem como a manutenção das instalaçþes.

E, cada vez mais, jĂĄ nĂŁo faz sentido falar de comunicaçþes â&#x20AC;&#x201C; MĂłdulos I/O â&#x20AC;&#x201C; sem se falar em segurança, cada vez ĂŠ mais necessĂĄria essa segurança para que os dados nĂŁo se â&#x20AC;&#x153;percamâ&#x20AC;? ou ocorram problemas nas mĂĄquinas/ instalaçþes.

Todas essas especificaçþes estão diferenciadas e preenchidas na tabela seguidamente apresentada.

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ffonseca@ffonseca.com

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ffonseca@ffonseca.com

vendas@mecmod.com

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FFonseca, S.A.

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Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal

Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal

Murrelektronik

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Sick

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Delta Electronics

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vendas@mecmod.com

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Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal

fagorautomation@ fagorautomation.pt

FAGOR Automation Portugal S. Coop

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Delta Electronics

fagorautomation@ fagorautomation.pt

FAGOR Automation Portugal S. Coop

FAGOR Automation

vendas@mecmod.com

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BRESIMAR

BECKHOFF

Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal

bresimar@bresimar.pt

BRESIMAR

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Delta Electronics

Contacto

Distribuidor

Fabricante

Modbus TCP

EtherNet/IP EtherCAT

PROFINET

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DeviceNet/CANOpen

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Interbus

Fieldbus Fundation

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v

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DVP04DA-S / MĂłdulo AO

DVP04AD-S / MĂłdulo Ai

DVP16SP11 / Modulo i/o

Geral / MĂłdulos PLC

UE44xx

UE42xx

UE32xx

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Modbus

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Profibus DP

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Outros

ASI-S

MASI68

MASI67

MASI65

MASI00/20

Cube20

Cube67+

Cube67

MVK Metall

Impact67

RIOW

RIO5

Fiedbus Box

Bus terminal BK/BC

Modelo/Gama

Digitais

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AnalĂłgicos

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RTD

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TC

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Coontadores rĂĄpidos

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RS232 / RS485

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Encoder

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As-i

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BĂĄsico

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ProgramĂĄveis PLC

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X

X

Certificado de Segurança

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X

X

X

Bus de Segurança

Segurança Måquinas/ Instalaçþes

Grau de Protecção X

IP20 /IP67

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IP20 /IP67

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X IP68 /69K

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X

IP67

IP67

IP20

IP20

IP67

IP67

IP67

IP67

IP20

IP20

IP67

IP20

Manutenção Instalaçþes

Plug&Play

Funcionalidade

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Modular

Tipo de I/O

Extracção a quente

Bus

4 SaĂ­das analĂłgicas

4 Entradas analĂłgicas

8Di/8Do RelĂŠ ou TransĂ­stor

Bus de segurança DeviceNet Safety

Bus de segurança AS-Interface Safety at Work

Bus de segurança AS-Interface Safety at Work

Bus de segurança Profisafe

Possibilidade de ter módulos em aço inoxidåvel com IP69K

Possibilidade de ligação directa a electrovålvulas

Possibilidade de ligação directa aos produtos Cube67/ Cube67+

Possibilidade de ligação Desina/Ecofast; Tipo de I/O adicional: IO Link

Possibilidade de ligação Desina/Ecofast; Tipo de I/O adicional: IO Link

Tipo de I/O adicional: IO Link

Possibilidade de entradas PT100. Interface de encoder TTL e SSI

Possibilidade de entradas PT100, saĂ­das analĂłgicas 16bit

Observaçþes

T A B E L A C O M P A R A T I V A M Ăł d u lo s I / O

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robĂłtica

vendas@mecmod.com

vendas@mecmod.com

vendas@mecmod.com

vendas@mecmod.com

vendas@mecmod.com

vendas@mecmod.com

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Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal

Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal

Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal

Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal

Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal

Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal

Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal

Mota & Teixeira SA

Mota & Teixeira SA

Mota & Teixeira SA

Mota & Teixeira SA

Mota & Teixeira SA

Mota & Teixeira SA

Mota & Teixeira SA

Mota & Teixeira SA

Mota & Teixeira SA

Mota & Teixeira SA

Mota & Teixeira SA

Mota & Teixeira SA

Omron

Omron

Omron

Omron

Meditor LDA

Meditor LDA

Delta Electronics

Delta Electronics

Delta Electronics

Delta Electronics

Delta Electronics

Delta Electronics

Delta Electronics

FESTO

FESTO

FESTO

FESTO

FESTO

FESTO

FESTO

FESTO

FESTO

FESTO

FESTO

FESTO

Omron

Omron

Omron

Omron

Parker Hannifin

Parker Hannifin

parker.portugal@parker.com

parker.portugal@parker.com

info.pt@eu.omron.com

info.pt@eu.omron.com

info.pt@eu.omron.com

info.pt@eu.omron.com

linhadirecta@motat.pt

linhadirecta@motat.pt

linhadirecta@motat.pt

linhadirecta@motat.pt

linhadirecta@motat.pt

linhadirecta@motat.pt

linhadirecta@motat.pt

linhadirecta@motat.pt

linhadirecta@motat.pt

linhadirecta@motat.pt

linhadirecta@motat.pt

linhadirecta@motat.pt

Contacto

Distribuidor

Fabricante

PIO-347

PIO-341

WT/WD30

CRT1

DRT2

GRT1

SPC 200

FED-CEC

CECX

CTSW

ASI

CDVI

CPA-SC

CPV-SC

CPV

VIFB

VTSA

CPX/MPA

DVPCOMP-SL / MĂłdulo CanOpen

DVPEN01-SL / MĂłdulo Ethernet

DVPPF01-S / MĂłdulo Profibus

DVPDT01-S / MĂłdulo DeviceNet

DVP04TC-S / MĂłdulo Temperatura

DVP04PT-S / MĂłdulo Temperatura

DVP06XA-S / MĂłdulo Ai/AO

Modelo/Gama

Wireless

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Modbus TCP

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Interbus

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Modbus

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Profibus DP

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Outros

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AnalĂłgicos

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Coontadores rĂĄpidos

X

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X

RS232 / RS485

X

X

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X

X

X

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X

Encoder

X

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X

As-i

X

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X

Funcionalidade

BĂĄsico

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ProgramĂĄveis PLC

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Bus de Segurança

Segurança Måquinas/ Instalaçþes

Grau de Protecção X

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IP20

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X

X

X

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IP20

IP20

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IP20

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IP67

IP67

IP40

IP40

IP65

IP65

IP65

IP65

IP20

IP20

IP20

IP20

IP20

IP20

IP20

Manutenção Instalaçþes

Plug&Play

Tipo de I/O

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Modular

Bus

X

X

X

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Extracção a quente

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EIB

Fieldbus Fundation

Certificado IEC 60664-1

Certificado IEC 60664-1

VersĂŁo para rede DeviceNet ou SĂŠrie

Rede CompoNet da ODVA

Servo controlador pneumĂĄtico

Ind. alimentar

Certificado ATEX; Com electrovĂĄlvulas

Certificado ATEX; Com electrovĂĄlvulas

4 Sondas Termopar: J, K

4 Sondas PT100

4 Entradas/2 SaĂ­das analog.

Observaçþes

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Distribuidor

Fabricante

SAI TIPO: AU

Advantys FTM/FTB

Advantys ETB

Advantys OTB

Advantys STB

PSS67

PSSu FS

PSSu St

ICS-852

IB IL SSI-PAC

IB IL INC-PAC

IB IL RS 485/422-PRO-PAC

IB IL RS 232-PRO-PAC

IB IL CNT-PAC

IB IL TEMP 2 UTH-PAC

IB IL TEMP 2 RTD-PAC

IB IL AO 2/U/BP-ME

IB IL AI 2/SF-ME

IB IL 24 DO 4-ME

IB IL 24 DI 4-ME

IL MOD BK DI8 DO4-PAC

IL PB BK DI8 DO4-PAC

IBS IL 24 BK-T/U-PAC

ILC 150 ETH

PIO-343

PIO-306

PIO-346

Modelo/Gama

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Bus de Seguranรงa

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Seguranรงa Mรกquinas/ Instalaรงรตes Manutenรงรฃo Instalaรงรตes

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Modular

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Extracรงรฃo a quente

Bus

FTB - 16 E/S (p/ mรณdulo) FTM - 256 E/S (p/mรณdulo)

Ligadores M12 โ Quick Releaseโ / 2 Portas Ethernet

132 E/S Digitais e 48 E/S Analรณgicas (Mรณdulos Twido)

Certificado ATEX - CAT 3 G-D 32 Mรณdulos E/S por segmento (Mรกx. 7 segmentos)

Certificado Pl e SIL 3

Certificado Pl e SIL 3

Certificado IEC 60664-1

Certificado IEC 60664-1

Certificado IEC 60664-1

Observaรงรตes

T A B E L A C O M P A R A T I V A M รณ d u lo s I / O

robรณtica [85]

Fieldbus Fundation

BIBLIOGRAFIA

AutĂłmatas Programables. Entorno y Aplicaciones

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Este livro pretende transmitir aos seus leitores os conceitos tecnolĂłgicos relacionados com autĂłmatos programĂĄveis, atravĂŠs de um conjunto de exemplos. Por outro lado, a aprendizagem de tecnologias complexas, como a constituĂ­da pelos autĂłmatos programĂĄveis, necessita da apresentação de exemplos reais que contribuam para assentar os diferentes conceitos. Ă&#x2030; dirigido, nĂŁo sĂł aos tĂŠcnicos que se querem especializar no desenho de instalaçþes de controle industrial, mas tambĂŠm aos tĂŠcnicos especializados nas diferentes ĂĄreas da engenharia como por exemplo a mecânica, a geração e distribuição de energia elĂŠctrica, a quĂ­mica, etc., que necessitam de conhecer os fundamentos dos sistemas electrĂłnicos de controle e suas aplicaçþes.

â&#x201A;Ź 53,30

Autores: E. M. PÊrez, S. P. Lopez, J. M. Acevedo, C. F. Silva, J. I. Armesto Quiroga Editora: Paraninfo ISBN: 978-849-7323-28-4 Påginas: 752 Edição: 2007 (Obra em Espanhol) Venda on-line: www.engebook.com

Ă?ndice: 1. IntroducciĂłn a los controladores lĂłgicos; 2. Sistema STEP7 de programaciĂłn de autĂłmatas programables; 3.

Sistema normalizado IEC 1131-3 de programaciĂłn de autĂłmatas programables; 4. DiseĂąo de sistemas de control con autĂłmatas programables; 5. Interfaces de entrada y salida; 6. El autĂłmata programable y las comunicaciones industriales 7. Confiabilidad de los sistemas electrĂłnicos de control; ApĂŠndice 1. Sensores industriales; ApĂŠndice 2. Comunicaciones digitales; ApĂŠndice 3. Red AS-i de sensores-actuadores; ApĂŠndice 4. Familia de redes de campo PROFIBUS; ApĂŠndice 5.

Confiabilidad de los sistemas electrĂłnicos; ApĂŠndice 6. AcrĂłnimos y abreviaturas.

InstrumentaciĂłn ElectrĂłnica

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O livro recolhe a concepção completa de um sistema de instrumentação, desde os sensores atÊ a visualização, passando pelo acondicionamento de sinal, a transmissão e a visualização, entre outros conceitos. Os aspectos mais inovadores do livro consistem na inclusão de temas pouco ou nada habituais nos livros de instrumentação, como o processamento digital de sinais de instrumentação, a instrumentação virtual, os problemas associados às interferências e à segurança, etc. �ndice: 1. Introducción a la instrumentación electrónica; 2. Amplificación; 3. Circuitos amplificadores de uso en instrumentación; 4.

Filtros analĂłgicos; 5. Sensores potenciomĂŠtricos; 6. Sensores de temperatura de resistencia metĂĄlica; 7. Galgas extensomĂŠtricas 8.

Termistores y fotorresistencias 9. Otros sensores resistivos; 10. Sensores capacitivos; 11. Sensores inductivos; 12. Sensores electromagnĂŠticos; 13. Termopares; 14. Sensores piezoelĂŠctricos; 15. Sensores piroelĂŠctricos; 16. Sensores optoelectrĂłnicos generadores de seĂąal; 17. Sensores de efecto Hall; 18. Otros tipos de sensores; 19. Criterios para la selecciĂłn de sensores; 20. IntroducciĂłn a la transmisiĂłn de seĂąal; 21. ModulaciĂłn y demodulaciĂłn; 22. Variables muestreadas; 23. ConversiĂłn entre variables analĂłgicas y digitales; 24. Procesadores digitales de seĂąal; 25. Sistemas de adquisiciĂłn de datos; 26. Buses de campo; 27. Software de instrumentaciĂłn; 28. Interferencias electromagnĂŠticas; 29. Cableado y apantallado; 30. Las tarjetas de circuito impreso; 31. Seguridad en los sistemas de instrumentaciĂłn.

f â&#x201A;Ź 31.90 Autor: Pilar Mengual Pitarch Editora: Marcombo ISBN: 978-842-6715-00-5 PĂĄginas: 312 Edição: 2010 (em lançamento) (Obra em Espanhol) Venda on-line: www.engebook.com

â&#x201A;Ź 55,52 Autores: J. Ă . AntĂłn, J. C. RodrĂ­guez, F. F. MartĂ­n, Gustavo G. Ortega, M. PĂŠrez GarcĂ­a Editora: Paraninfo ISBN: 849-7321-66-9 PĂĄginas: 880 Edição: 2007 (Obra em Espanhol) Venda on-line: www.engebook.com

STEP 7: Una manera fåcil de programar PLC de siemens Este livro Ê dedicado à aprendizagem da linguagem de programação de PLC mais divulgado na indústria, o STEP 7 ou Linguagem dos Controladores SIMATIC. O livro estå pensado para todos aquelas que não tenham amplos conhecimentos de electricidade ou electrónica mas que se queiram dedicar à programação de PLC. TambÊm serå de grande utilidade a quem não se dedique à programação propriamente dita mas utiliza estes equipamentos no seu trabalho. O livro baseia-se numa sÊrie de exercícios ou exemplos pråticos. Todos os exercícios são aplicaçþes resolvidas mediante programação em STEP 7 para um equipamento de 300 (resolvidos alguns deles em AWL, KOP e FUP).

TambÊm são demonstrados alguns exemplos de programação com um CPU 400 para analisar as diferenças existentes com os equipamentos de 300. Em cada uma das aplicaçþes tratam-se temas diferentes e cada um dos exercícios vem dedicado a uma das possibilidades do equipamento. Em cada exercício, redigido numa linguagem muito acessível, utiliza-se uma pequena quantidade de instruçþes para que seja mais didåctico. �ndice: 1. Automatismos elÊctricos y microcontrolador SIEMENS; 2. Ejemplos con operaciones de bit, instrucciones binarias, temporizadores y contadores; 3. Operaciones de byte, palabras y dobles palabras; 4. Operaciones de sistema.

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robĂłtica

BIBLIOGRAFIA

Autómatas Programables y Sistemas de Automatización Este livro pretende transmitir ao leitor os conceitos tecnológicos unidos aos autómatos programåveis e sua utilização para implementar sistemas de automatização. Para isso os autores organizaram o livro em cinco partes, para estruturar melhor os inumeråveis conceitos unidos aos sistemas de automatização. No capítulo 1 da 1.ª parte estudam-se os conceitos gerais aos controladores lógicos e na 2.ª parte, formada pelos capítulos 2 e 3, descrevem-se o sistema de programação STEP7 e o sistema IEC1131-3, respectivamente. A 3.ª parte estå formada pelos capítulos 4, 5 e 6. O capítulo 4 analisa os principais conceitos dos sistemas electrónicos de controlo, como introdução ao capítulo 5, dedicado aos mÊtodos de desenho de sistemas de controlo lógico, e ao capítulo 6 onde se descrevem os sistemas de controlo de processos contínuos.

A 4.ª parte, formada pelos capítulos 7, 8 e 9, Ê dedicada aos autómatos programåveis de que fazem parte os sensores industriais, os interfaces de conexão com o processo e o utilizador, e as Comunicaçþes Industriais.

A 5.ª parte inclui o capítulo 10 e estuda a fiabilidade dos sistemas electrónicos de controlo em geral e a dos autómatos programåveis em particular. No apêndice 1 estudam-se os conceitos das Comunicaçþes Digitais necessårios para compreender as Comunicaçþes Industriais. Nos apêndices 3, 4 e 5 descrevem-se, respectivamente, a rede de sensores e actuadores AS-i, a rede de controle PROFIBUS e a rede Ethernet Industrial Profinet. No apêndice 5 analisam-se os principais conceitos associados à garantia de funcionamento ou fiabilidade dos sistemas electrônicos em general, necessårios para compreender os sistemas electrônicos de controle seguros ante avarias e de elevada disponibilidade.

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â&#x201A;Ź 54,45 Autores: E. Mandado, J. Fernadez, J. Armesto Editora: Marcombo ISBN: 978-842-6715-75-3 PĂĄginas: 1120 Edição: 2009 (Obra em Espanhol) Venda on-line: www.engebook.com

Ă?ndice: 1. Fundamentos de los AutĂłmatas Programables; 2. Sistemas de ProgramaciĂłn De Los AutĂłmatas Programables; 3. Sistemas de Control Implementados con AutĂłmatas Programables; 4. Entorno de los AutĂłmatas Programables; 5 - GarantĂ­a de Funcionamiento de los Sistemas ElectrĂłnicos de Control; ApĂŠndices.

ElectrĂłnica (Ciclo Formativo Gm)

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Livro ilustrado todo a cor, incluindo todos os temas relacionados com a electrĂłnica, de uma maneira clara, didĂĄctica e prĂĄtica, com 15 unidades didĂĄcticas, que combinam teoria com experiĂŞncias e montagens prĂĄticas. Inclui um CD-ROM com mĂşltiplos documentos que ajudam a compreender e exercitar os conteĂşdos.

â&#x201A;Ź 38,08

PUB

Autor: Pablo Alcalde San Miguel Editora: Paraninfo ISBN: 978-849-7327-17-6 Påginas: 282 Edição: 2009 (Obra em Espanhol) Venda on-line: www.engebook.com

Ă?ndice: 1. IntroducciĂłn a la ElectrĂłnica Digital; 2. DiseĂąo de circuitos con puertas lĂłgicas; 3. Bloques combinacionales en escala de integraciĂłn media (MSI); 4. Sistemas secuenciales; 5. InstrumentaciĂłn en el Laboratorio de ElectrĂłnica; 6. Componentes pasivos; 7. Semiconductores-El Diodo; 8. AplicaciĂłn de los Diodos a circuitos de rectificaciĂłn; 9. Transistores; 10. Amplificadores; 11. Amplificadores con transistores de efectos de campo; 12. RealimentaciĂłn en los amplificadores. El amplificador operacional; 13. Fuentes de limentaciĂłn; 14. Generadores de seĂąal y osciladores; 15. ElectrĂłnica de potencia-tiristores; 16. Soluciones.

robĂłtica [87]

PRODUTOS E TECNOLOGIAS NOVIDADES

FieldPowerÂŽ â&#x20AC;&#x153;PowerBox 10P SNTâ&#x20AC;? da WeidmĂźller: rede descentralizada Com a â&#x20AC;&#x153;PowerBox 10P SNTâ&#x20AC;? da famĂ­lia FieldPowerÂŽ, a WeidmĂźller apresenta uma unidade de fornecimento de energia (fonte de alimentação) Ă prova de vibraçþes com bus de energia integrado, protecção de classe IP65 para a realização de redes descentralizadas 24 VDC disponĂ­veis. Em combinação com a ferramenta de planeamento de projectos â&#x20AC;&#x153;NetCalcâ&#x20AC;?, o estado de tensĂŁo, o grau de operação de energia, as correntes de curto-circuitos em redes de uma ou trĂŞs fases AC ou DC podem ser interactivamente projectados, calculados e realizados. A performance da â&#x20AC;&#x153;NetCalcâ&#x20AC;? serĂĄ actualizada de acordo com os requisitos dos clientes e das aplicaçþes. A â&#x20AC;&#x153;PowerBox 10P SNTâ&#x20AC;? pode ser usada em todo o mundo, graças Ă sua aprovação UL (pendente), mesmo em redes americanas sem o neutro. A fonte de alimentação â&#x20AC;&#x153;PowerBox 10PSNTâ&#x20AC;? para instalaçþes descentralizadas ĂŠ montada directamente no campo, adaptada ao bus de 400/480 V. A distribuição 24 VDC ĂŠ efectuada em paralelo ao bus de 400/480 V de energia. VĂĄrias unidades de fornecimento de energia em paralelo permitem um nĂ­vel de corrente constante, mesmo com a redução da secção dos condutores na rede DC. O fornecimento de energia da famĂ­lia FieldPowerÂŽ foi desenhado para equilĂ­brio de carga no caso de fornecimentos mĂşltiplos. Ă&#x2030; apropriado para ser usado com um bus de energia, o que significa que a corrente inicial ĂŠ limitada, assim um dispositivo de protecção a montante do grupo nĂŁo ĂŠ disparado acidentalmente.

A â&#x20AC;&#x153;PowerBox 10P SNTâ&#x20AC;? estabelece redes DC disponĂ­veis que, por exemplo, toleram a falha de uma fase no lado primĂĄrio. Os fornecimentos de energia foram equipados com um alarme de sobrecarga, que atravĂŠs de um switch, enviarĂĄ um sinal para uma unidade de controlo muito ordenada no caso de sobrecarga (mensagem remota). O operador pode assim, desligar ou manter â&#x20AC;&#x153;vivosâ&#x20AC;? determinados aparelhos, antes que falhe todo o sistema. Estas redes DC destacam-se pela sua pequena descida de tensĂŁo, baixos custos de montagem, pequeno trabalho de planeamento, alta flexibilidade, cablagem simples e pequenos tubos para cabos. Mostram as suas capacidades especiais em mĂĄquinas e estruturas, especialmente quando hĂĄ aparelhos de 24 VDC no campo que requerem mais energia, tais como I/Os remotos, motores de arranque e rolos de 24 VDC. A engenharia automĂłvel e os sistemas de transporte para vĂĄrias indĂşstrias sĂŁo sectores tĂ­picos que possuem estes requisitos.

As redes descentralizadas baseadas na â&#x20AC;&#x153;PowerBox 10P SNTâ&#x20AC;? sĂŁo assim caracterizadas pela sua elevada disponibilidade e segurança, porque todos os fornecimentos de energia da rede suportam-

se mutuamente (partilha de carga). As redes descentralizadas 24V DC com componentes FieldPowerŽ permitem o uso de secçþes atÊ aos 2 x 6 mm².

WeidmĂźller â&#x20AC;&#x201C; Sistemas de Interface, S.A. Tel.: +351 214 459 191 ¡ Fax: +351 214 455 871 weidmuller@weidmuller.pt ¡ www.weidmuller.pt

F.Fonseca apresenta scanner de linha - In-Sight 5604 da Cognex

F.Fonseca, S.A. Tel.: +351 234 303 900 ¡ Fax: +351 234 303 910 ffonseca@ffonseca.com ¡ www.ffonseca.com

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robĂłtica

O novo modelo IS5604 da famĂ­lia de sistemas de visĂŁo In-Sight introduz uma forma nova e eficaz de captura de imagens, unificando linhas de imagem adquiridas com a robustez caracterĂ­stica da famĂ­lia In-Sight. O In-Sight 5604 ĂŠ um sistema de aquisição de imagem baseado na captura individual de linhas a elevada velocidade, tornando-se numa alternativa ao mĂŠtodo tradicional de aquisição de imagens, alargando o nĂşmero de aplicaçþes que poderĂŁo ser resolvidas de forma eficaz, pelas ferramentas disponibilizadas pelo software In-Sight Explorer. HĂĄ um vasto leque de aplicaçþes uma vez que este sistema de visĂŁo adquire a imagem linha a linha atĂŠ formar a imagem completa, apenas uma porção do objecto que irĂĄ ser inspeccionado necessita de estar visĂ­vel, para que seja efectuada a captura. As principais vantagens que este scanner apresenta ĂŠ um sistema de excelente desempenho com elevada velocidade de aquisição de imagens, a possibilidade de inspecção de produtos em 360Âş, a redução do preço e da complexidade dos sistemas para iluminação do objecto, assim com a redução da ĂĄrea visĂ­vel do objecto a inspeccionar. Ă&#x20AC; medida que o produto passa em frente ao sistema de visĂŁo, novas linhas irĂŁo ser adquiridas atĂŠ que a imagem final do produto fique completa. Este processo apresenta vantagens para as seguintes aplicaçþes: criação de uma imagem plana de objectos cilĂ­ndricos para inspecção (assegurar a manufactura nas condiçþes desejadas, o correcto posicionamento de rĂłtulos ou a detecção de defeitos em garrafas, boiĂľes, latas ou frascos). O espaço ambiente preenchido, uma vez que este sistema necessita apenas de um campo de visĂŁo com poucos centĂ­metros disponĂ­veis para a criação da imagem, poderĂĄ ser perfeitamente incluĂ­do em linhas com muito pouco espaço disponĂ­vel para a inspecção. Aplicaçþes de elevada velocidade como a criação de 22 imagens/segundo de elevada resolução, torna possĂ­vel a inspecção a defeitos de elevada resolução em linhas de alta cadĂŞncia.

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PRODUTOS E TECNOLOGIAS

Nova sÊrie de ópticas Hole Inspection A OPTO ENGINEERING desenvolveu uma nova sÊrie de ópticas chamadas Hole Inspection, para a inspecção interior de objectos.

Estas ópticas, comercializadas em Portugal pela Infaimon, permitem ver com grande resolução a parte interna de orifícios possibilitando inclusive ver as paredes laterais interiores.

Com um grande ângulo de visão (>82° grados) e um design óptico inovador, estas ópticas são facilmente compatíveis com uma grande variedade de diâmetros e grossuras. A sÊrie Hole Inspection Ê a solução adequada para a inspecção de objectos com distintas formas como cilindros, cones, garrafas ou objectos com roscas.

Quando a inovação se traduz na produtividade das vossas måquinas

Infaimon Tel.: +351 234 312 034 ¡ Fax: +351 234 312 035 infaimon.pt@infaimon.com ¡ www.infaimon.com

Inovadores moto-redutores em aço-inox da SEW-EURODRIVE O moto-redutor de engrenagens cónicas KESA 37, em aço-inox da SEW-EURODRIVE Ê especialmente indicado para qualquer aplicação, onde as måquinas e sistemas tenham de ser limpos intensivamente. Graças ao desenho especial do cårter e ao recurso a aço-inox de alta qualidade, o moto-redutor Ê especialmente concebido para satisfazer as exigentes condiçþes de produção nas indústrias de alimentação e em ambientes húmidos.

As propriedades higiÊnicas, um longo período de vida e fåcil manutenção recomendam a utilização dos moto-redutores em aço-inox numa larga gama de aplicaçþes, como: indústrias alimentares, leitarias e operaçþes de processamento de leite, indústrias farmacêuticas, indústrias cosmÊticas, indústrias de processamento de carne, indústrias de bebidas e embalagens de vidro e em aplicaçþes laboratoriais. Os moto-redutores em aço-inox da SEW-EURODRIVE dispþem de superfícies de fåcil limpeza, combinadas com elevada resistência a produtos åcidos e alcalinos. As reentrâncias que poderiam acumular lixo e líquidos, as juntas e conexþes estão disponíveis com um grau de protecção atÊ IP69K. O moto-redutor Ê construído inteiramente em aço-inox, prevenindo efectivamente qualquer tipo de corrosão.

Redutores Industriais Redutores Epicicloidais Redutores de Precisão Motores ElÊctricos Servomotores AC Variadores Mecânicos Variadores Electrónicos Servo Controladores Parceiro Oficial e Exclusivo

SEW-EURODRIVE PORTUGAL Tel.: +351 231 209 670 ¡ Fax: +351 231 203 685 infosew@sew-eurodrive.pt ¡ www.sew-eurodrive.pt

Rua Cidade de Ermesinde, n.78 arm.1 4445 â&#x20AC;&#x201C; 382 Ermesinde, Portugal Tel.: +351 229 759 634 Fax: +351 229 752 211 www.bonfitec.pt

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robĂłtica

PRODUTOS E TECNOLOGIAS NOVIDADES

Rutronik apresenta um sensor de movimento de alta precisão O novo IGBTs STGW30N120KD e o STGW40N120KD são Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBT) que possuem baixas perdas de energia quando conduzidos e tambÊm reduzem perdas durante a mudança.

Classificados para operaçþes de 1.200 V, a sÊrie pode ser utilizada em altas voltagens de linha AC, como 440 V ou 480 V, e juntar-se às existentes IGBTs de baixas perdas 600 V. Os dispositivos são concebidos para aplicaçþes atÊ 30 A e 40 A, e estão disponíveis no distribuidor Rutronik.

Estes IGBTs permitem poupanças de energia, ao usar o processo STâ&#x20AC;&#x2122;s PowerMESHâ&#x201E;˘, e proporcionam uma maior eficiĂŞncia de energia. As menores perdas por comutação permitem uma frequĂŞncia de operação maior, a qual, por seu lado, permite componentes mais pequenos e de baixo custo nos circuitos de controle de energia. A compacta indĂşstria do standard TO-247 salva a contagem dos componentes ao integrar o ultra-rĂĄpido dĂ­odo exigido pela maioria dos circuitos. Os 1.200 IGBTs sĂŁo capazes de sobreviver a curto-circuitos com a duração de 10 microssegundos, tornando-os resistentes Ă causa normal das falhas dos controladores de motor, tais como um erro no sinal na porta do sinal de transmissĂŁo, curto-circuito em terra, e repartição da fase do motor para isolamento de fase.

RUTRONIK Elektronische Bauelemente GmbH Tel.: +351 252 312 336 ¡ Fax: +351 252 312 338 rutronik_pt@rutronik.com ¡ www.rutronik.com

Guia linear hĂ­brida inovadora para portas de mĂĄquinas Por â&#x20AC;&#x153;hĂ­bridoâ&#x20AC;?, segundo a wikipĂŠdia entende-se â&#x20AC;&#x153;um sistema que combina mais de uma tecnologia.â&#x20AC;? Foi isso que fez a igus GmbH de ColĂłnia, especializada em tecnologias lineares, na nova e econĂłmica guia linear hĂ­brida, capaz de rolar e deslizar. Esta nova guia hĂ­brida â&#x20AC;&#x153;DryLin WJRMâ&#x20AC;? foi desenvolvida com o objectivo de reduzir a força motriz, especialmente em deslocamentos manuais de portas, protecçþes, gavetas deslizantes e comportas, assim como em aplicaçþes de posicionamento. Para este efeito a igus serviu-se das vantagens especĂ­ficas dos movimentos deslizantes e rolantes e combinou-os. Os filmes plĂĄsticos isentos de lubrificação tornam o sistema linear hĂ­brido robusto, insensĂ­vel Ă sujidade e Ă humidade e, ao mesmo tempo, leve e econĂłmico. Os rolos em polĂ­mero igualmente isentos de manutenção proporcionam suavidade no movimento, mesmo manual, de portas e protecçþes atĂŠ 50 kg de peso. Numa determinada posição de montagem reduz-se 4 a 5 vezes a força motora necessĂĄria devido aos rolos, que suportam a carga principal. Assim o funcionamento manual ĂŠ muito mais leve.

Com a guia hĂ­brida agora apresentada, a igus completa a famĂ­lia de guias lineares â&#x20AC;&#x153;DryLin Wâ&#x20AC;?, com mais uma solução. O sistema extremamente compacto foi projectado pelos engenheiros da igus de maneira a ter rolamentos interiores sem aumentar a altura construtiva. Medindo somente 18 mm continua inalteradamente baixo. TambĂŠm ĂŠ possĂ­vel utilizar este tipo de guias lineares econĂłmicas, em trĂŞs outras variantes com veio de diâmetro 10 mm: como guia individual para a distância flexĂ­vel entre guiamentos, e como guias duplas com uma distância entre veios de 40 mm ou 80 mm para uma montagem rĂĄpida, sem alinhamentos. A caixa da guia hĂ­brida ĂŠ de fundição de zinco sob pressĂŁo cromada em azul. O sistema â&#x20AC;&#x153;DryLin Wâ&#x20AC;? ĂŠ modular e flexĂ­vel com as guias feitas em perfil de alumĂ­nio anodizado, as chumaceiras em fundição de zinco sob pressĂŁo, ligas de aço inoxidĂĄvel ou alumĂ­nio, e casquilhos deslizantes em polĂ­mero. A diversidade deste sistema de fĂĄcil montagem possibilita ao utilizador aproveitar ao mĂĄximo os espaços de instalação. As vĂĄrias larguras das guias permitem numerosas combinaçþes, em conjunto com os diversos comprimentos dos carros. Os quatro tamanhos disponĂ­veis vĂŁo de 6 mm atĂŠ 20 mm de diâmetro. Todos os sistemas de guias â&#x20AC;&#x153;DryLin Wâ&#x20AC;? trabalham sem lubrificantes, no chamado funcionamento a seco, nĂŁo necessitando de qualquer manutenção durante o funcionamento. As guias lineares sĂŁo providas com os elementos deslizantes em polĂ­mero â&#x20AC;&#x153;iglidur Jâ&#x20AC;? ou â&#x20AC;&#x153;iglidur J200â&#x20AC;?. Ambos os materiais sĂŁo caracterizados pelo pouco desgaste e baixos valores de atrito. Para alĂŠm disso sĂŁo resistentes a substâncias quĂ­micas, amortecedores de vibraçþes e praticamente nĂŁo absorvem humidade.

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igusÂŽ Lda. Tel.: +351 226 109 000 â&#x20AC;˘ Fax: +351 228 328 321 info@igus.pt â&#x20AC;˘ www.igus.pt

09.03.2009

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PRODUTOS E TECNOLOGIAS

F.Fonseca apresenta Impact20: nova estação I/O da Murrelektronik Este modelo compacto apresenta 16 entradas/saídas num pequeníssimo espaço.

Graças à pequena quantidade de espaço requerida, o Impact20 Ê perfeitamente adequado a aplicaçþes em caixas de terminais e em placas de controlo. Uma vantagem especial Ê o baixo peso do Impact20, que resulta da posição horizontal da placa do circuito impresso. O Impact20 liga actuadores e sensores de uma maneira económica, muito eficaz. Esta estação de I/O estå estritamente orientada para os requisitos das modernas instalaçþes de måquinas, o que significa que o Impact20 possui entradas e saídas predefinidas, desactivação de canais individuais em caso de falha e diagnóstico de grupo via bus.

Os terminais de mola têm LEDs de estado integrados para diagnóstico para diagnóstico individual dos canais. Tudo isto e ainda mais faz do Impact20 a escolha certa para muitas aplicaçþes. O Impact20 estå disponível para os protocolos CanOpen e DeviceNet. Módulos compactos para ProfiNet, EthernetIP, EtherCat, e Profibus estão actualmente a ser desenvolvidos.

Os mĂłdulos estĂŁo disponĂ­veis com saĂ­das (16 saĂ­das), mĂłdulos puros de entrada (16 entradas), ou mĂłdulos mistos (8 entradas e 8 saĂ­das).

A Schmersal disponibiliza uma extensa gama de equipamentos para a segurança de måquinas, incluindo os produtos da empresa Elan, sendo fabricante de produtos de alta qualidade e aplicando sempre todas as normativas vigentes.

F.Fonseca, S.A. Tel.: +351 234 303 900 ¡ Fax: +351 234 303 910 ffonseca@ffonseca.com ¡ www.ffonseca.com

Novas câmaras de visão 3D na Infaimon A Infaimon apresenta a nova câmara 3D baseada na tecnologia de Tempo De Vôo (TOF-Time of Flight) SR4000 da MESA Imaging. Esta tecnologia permite obter uma imagem 3D a partir do processo de envio e recepção de luz infravermelha pulsada, e determina o tempo percorrido entre ambos os eventos. Desta forma Ê possível calcular a distância entre a câmara e os objectos visualizados.

A empresa MESA projectou e construiu o sensor com uma das maiores resoluçþes do mercado, com a finalidade de abranger a maior quantidade possível de aplicaçþes. Entre as inúmeras aplicaçþes que jå utilizam esta tecnologia salientam-se os processos de paletização e despaletização, medição de volume, orientação de robôs móveis, seguimento de objectos, aplicaçþes de logística em armazÊns automåticos, entre outros.

Infaimon Tel.: +351 234 312 034 ¡ Fax: +351 234 312 035 infaimon.pt@infaimon.com ¡ www.infaimon.com

Schmersal IbĂŠrica, PT, Delegado Portugal, Galicia Apartado 30, 2626-909 PĂłvoa de Sta. Iria, Portugal Telefone +351 21 959 38 35, Fax +351 21 959 42 83 [91] robĂłtica eMail info-pt@schmersal.com, Internet www.schmersal.pt

PRODUTOS E TECNOLOGIAS NOVIDADES

Bresimar Automação apresenta nova representada: PowerSines Com uma tecnologia patenteada e milhares de soluçþes instaladas em todo o mundo, as opçþes para a poupança energĂŠtica abraçam duas ĂĄreas distintas: o controlo da iluminação e o controlo de motores AC. Estes equipamentos inovadores da PowerSines permitem a redução dos consumos atĂŠ 35 %, e a redução de emissĂľes de CO2 atĂŠ 50 %, e assim, a Bresimar diversifica e aposta na eficiĂŞncia energĂŠtica para a IndĂşstria. â&#x20AC;&#x153;Com a instalação destes equipamentos os empresĂĄrios conseguirĂŁo um retorno do investimento mĂŠdio entre os 18 e os 30 meses, dependendo do tipo de instalação, alĂŠm da redução dos consumos, da redução da necessidade de manutenção (custos indirectos que aumentam o retorno) e da facilidade de instalaçãoâ&#x20AC;?, confessou Hugo Ferreira da Silva, Director de Marketing da Bresimar.

A solução para o controlo da iluminação são equipamentos pequenos e compactos que se instalam directamente nos quadros elÊctricos, controlando e estabilizando a tensão dos sistemas de iluminação.

Estes são modelos monofåsicos (2,3 KVA) e trifåsicos (175 KVA), que poupam entre 15 a 35 % de energia, sem distorção harmónica ou alteração das infra-estruturas existentes. Hå uma estabilização da tensão, e são soluçþes extremamente eficientes visto que 0.5 % Ê oriunda da potência de carga.

Como grandes benefícios existem a redução dos custos de manutenção e da substituição de lâmpadas.

As soluçþes para o controlo de motores AC possuem um controlo sinusoidal da eficiência de motores de carga variåvel que funcionam a uma velocidade constante, e atravÊs da tecnologia patenteada, o equipamento fornece vårios níveis de tensão sinusoidal pura, adequados aos diferentes regimes de trabalho do motor. Nota-se uma redução atÊ 18 % na energia consumida (kWh), de 30 a 50 % na corrente e potência aparente (KVA), e na corrente de arranque tipicamente 1.8-2.2 X, uma redução atÊ 75 % das perdas por condução e ainda uma redução de 15 a 75 % da energia reactiva (kVar), sem utilizar condensadores. Esta solução estå livre de harmónicos e cumpre os requisitos EMC, para alÊm de aumentar a esperança de vida do motor.

Bresimar Automação, S.A. Tel.: +351 234 303 320 ¡ Fax: +351 234 303 328/9 Tlm: +351 939 992 222 bresimar@bresimar.pt ¡ www.bresimar.com

ProSoft Wireless Designer: software para projectos industriais wireless

Mepax â&#x20AC;&#x201C; Marketing & European PR Accelerator Tel.: +34 963 255 886 spain@mepax.com ¡ www.mepax.com

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A ProSoft TechnologyŽ desenvolveu uma solução de software única para ajudar engenheiros de automação a planear e especificar redes industriais wireless: o ProSoft Wireless Designer (PWD).

Este equipamento foi projetado para nĂŁo-especialistas em RF (Radio-FrequĂŞncia), porque o ProSoft Wireless Designer (PWD) simplifica o projecto e especifica as redes sem fios. A interface baseada em software torna-o fĂĄcil de usar.

AlÊm disso, o ProSoft Wireless Designer cria um layout visual para toda a arquitectura wireless. As telas da interface ajudam a descrever e especificar de forma precisa os parâmetros fundamentais da rede sem fio, como o tipo de rådio, rådio de frequência, canais específicos de RF; o comprimento e os tipos de cabos; os acessórios como o protector de raio, os adaptadores de cabo e antenas; as coordenadas GPS para cada rådio para aplicaçþes ao ar livre. Enquanto o utilizador especifica o projecto de rede sem fio. o ProSoft Wireless Designer garante a transmissão para cada link de forma individual entre os rådios, de acordo com as distâncias e os acessórios recomendados. O software avalia a potência do sinal e a qualidade esperada de transmissão de acordo com a distância, processamento, regulação local, material seleccionado (cabo e outros acessórios perdidos, ganhos de antena, entre outros).

Na conclusão do estudo do projecto wireless Ê gerado um documento tÊcnico que descreve, de uma forma exaustiva o material para cada nó (ajuda na estimativa do orçamento) e de cada link (qualidade e transmissão de dados). O Prosoft Wireless Designer cria uma lista detalhada do material necessårio para a instalação da rede wireless (cada rådio individual, cabos, protectores para raios, conectores, antenas e outros acessórios). O software tambÊm avalia a qualidade de cada link individual de acordo com o hardware seleccionado e os parâmetros de nível de energia (levando em consideração a regulação local) que foram definidos durante o estudo. Esta informação detalhada (lista de material, parâmetros detalhados e qualidade dos links wireless) Ê necessåria e muito útil para a preparação da pesquisa de um local e relatório, para a instalação e desenvolvimento de uma solução sem fio, para a manutenção e supervisão de uma rede.

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PRODUTOS E TECNOLOGIAS

Cabos M12 com porcas de plåstico para ambientes rigorosos Em algumas zonas com maquinaria não podem ser utilizados cabos testados M12 com porcas M12 de níquel, uma vez que este Ê um ambiente agressivo. A Weidmßller oferece como solução cabos M12 com porcas de plåstico que correspondem a 1:1, com as dimensþes das porcas de metal padrão.

As porcas de plåstico M12, com grau de protecção IP67, enfrentam as mais extremas condiçþes do ambiente. Este produto Ê robusto ao ter vedantes de plåstico que permitem a instalação de cabos M12 para ambientes rigorosos, nos quais os conectores enfrentam as mais extremas condiçþes ambientais. Esta Ê uma alternativa económica para o aço inoxidåvel.

WeidmĂźller â&#x20AC;&#x201C; Sistemas de Interface, S.A. Tel.: +351 214 459 191 ¡ Fax: +351 214 455 871 weidmuller@weidmuller.pt ¡ www.weidmuller.pt

Novas câmaras 3CCD da JAI para aplicaçþes de visão industrial A Jai, representada em Portugal pela INFAIMON, lançou novas câmaras 3CCD AT-140CL e AT-200CL, que oferecem o dobro de resolução dos modelos 3CCD anteriores para garantir a mais alta fidelidade da cor. A AT-140CL oferece uma resolução de 1.4 megapixÊis, enquanto a AT-200CL chega aos 2 megapixÊis. Este avanço na resolução foi possível graças ao desenvolvimento de um novo prisma, capaz de suportar sensores CCD com um tamanho maior.

Estas câmaras trabalham a velocidades de atÊ 25 imagens por segundo na måxima resolução, e incluem uma sÊrie de módulos de exposição e shutter automåticos e programåveis para se adaptar aos requisitos de variadas aplicaçþes. A interface CameraLink dupla permite ao utilizador eleger saídas entre 8, 10 ou 12 bits por canal, e a saída RGB de 36 bits garante a fidelidade da cor mais alta do mercado. As novas câmaras 3CCD da JAI são as primeiras a incorporar uma saída RGB de 36 bits, que permite diferenciar as variaçþes de cor mais subtis, e são adequadas para aplicaçþes de inspecção de alimentos, controlo de qualidade de impressão, teste de ecrãs planos, semicondutores e atÊ mesmo, para o diagnóstico e anålise mÊdica.

Infaimon Tel.: +351 234 312 034 ¡ Fax: +351 234 312 035 infaimon.pt@infaimon.com ¡ www.infaimon.com

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Novo variador compacto VF-nC3 da Toshiba na PROSISTAV

PROSISTAV â&#x20AC;&#x201C; Projectos e Sistemas de Automação, Lda. Tel.: + 351 234 397 210 ¡ Fax: + 351 234 397 219 prosistav@prosistav.pt ¡ www.prosistav.pt

A Toshiba apresenta uma nova sÊrie de variadores de velocidade compactos VF-nC3. De operação simples, esta nova sÊrie possui um botão giratório de grandes dimensþes no centro do painel frontal permitindo uma parametrização råpida e fåcil. Basta girar o botão de ajuste atÊ obter o parâmetro desejado e, de seguida, pressionå-lo para obter a selecção pretendida. As teclas RUN e STOP encontram-se no painel frontal, para um fåcil acesso. As outras teclas encontram-se protegidas pela tampa frontal evitando a selecção acidental de parâmetros. Com o recurso à opção adicional Keypad (consola), que pode ser instalada no painel frontal do quadro, Ê possível trabalhar com este variador a longa distância. Com esta opção, Ê tambÊm possível monitorizar a frequência e corrente de saída. Com a tecla Easy Ê possível alternar entre o modo Easy (percorre uma lista de apenas 8 parâmetros båsicos) e Standard (roda sobre todos os parâmetros), permitindo estabelecer parâmetros de forma simples.

O variador mostra passo-a-passo, de modo sequencial, os parâmetros mínimos da configuração, permitindo ao utilizador colocar o variador em funcionamento rapidamente. Com o VF-nC3 Ê possível localizar automaticamente apenas aqueles parâmetros que foram programados com valores diferentes dos definidos por padrão. Esta função facilita a parametrização e o reset. Esta nova gama tem comunicação RS485 de sÊrie, permitindo a ligação a um PC por forma a configurar o variador, construir uma rede, gerar e monitorizar parâmetros de condiçþes de funcionamento, com protocolos Toshiba e Modbus RTU. Usualmente os variadores devem ser instalados com uma distância entre ambos, devid o às radiaçþes de calor emitido. O VF-nC3, por seu lado, permite a instalação lado-a-lado, poupando espaço no quadro. Os blocos de terminais, com orientação vertical, são protegidos por tampas de remoção simples, permitindo uma fåcil cablagem. O VF-nC3 pode, assim, ser instalado de uma forma råpida, simples e segura.

Optidrive HVAC-R, controle o seu ambiente A Invertek lançou o Optidrive HVAC-R, que permite uma poupança energĂŠtica atĂŠ 50 % atravĂŠs do seu avançado controlo de velocidade de motores. DisponĂ­vel em IP55/NEMA 12, com â&#x20AC;&#x153;BACnet compatibleâ&#x20AC;?, filtro EMC, controlador PID, função Sleep e sistema de optimização do consumo de energia integrado, este equipamento estĂĄ conforme as normas EN 61800-3 de Categoria C2 e EN61000-3-12. Com uma gama de modelos das mais compactas no mercado, estĂĄ disponĂ­vel em 7 tamanhos com potĂŞncias desde os 0.37 Kw atĂŠ aos 200 Kw, de 200 a 480 V sendo de fĂĄcil instalação e colocação em serviço com reduzidos custos de funcionamento. A gama Invertek contempla ainda utilizaçþes especĂ­ficas em Bombas, Ventiladores e Compressores.

Para aplicaçþes de bombagem estes variadores permitem uma distribuição de carga entre bombas de forma a maximizar a produtividade, função Sleep que poupa energia quando hĂĄ pouco ou nenhum caudal, ligando as bombas apenas quando a pressĂŁo baixa para valores inferiores aos prĂŠ-estabelecidos. Possui protecção contra funcionamento a seco, desligando o equipamento e ligando um alarme quando o accionamento da bomba nĂŁo origina um aumento de pressĂŁo na linha e permite, no caso da tubagem se encontrar danificada ou com fugas, manter o fornecimento de ĂĄgua a reduzidas pressĂľes. Em utilização com ventiladores, permite o controlo da ventilação mesmo com existĂŞncia de vĂĄlvulas e registos, fĂĄcil alteração de frequĂŞncias em que o funcionamento do ventilador cria ressonância no sistema, possui alarme de correia partida e uma função â&#x20AC;&#x153;IncĂŞndioâ&#x20AC;? que ignora todos os sinais de alarme e controlo, mantendo o variador a funcionar durante o maior perĂ­odo de tempo possĂ­vel, de forma a permitir desenfumagem. Para utilização em compressores, os variadores possuem controlo avançado de velocidade o que permite que os sistemas em cascata sejam substituĂ­dos por um Ăşnico compressor de maiores dimensĂľes. Possibilidade de limitação do nĂşmero de arranques e paragens num dado perĂ­odo de tempo e arranque rĂĄpido e sem carga do compressor com um binĂĄrio de arranque de 150 % por perĂ­odos de 60 segundos, aumentando desta forma a vida Ăştil do mesmo. A Inverterk ĂŠ representada em Portugal pela REIMAN.

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REIMAN â&#x20AC;&#x201C; ComĂŠrcio de Equipamentos Industriais, Lda. Tel.: +351 229 618 090 ¡ Fax: +351 229 618 001 geral@reiman.pt ¡ www.reiman.pt

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Novos transdutores de pressĂŁo diferencial do tipo 699

PROSISTAV â&#x20AC;&#x201C; Projectos e Sistemas de Automação, Lda. Tel.: + 351 234 397 210 ¡ Fax: + 351 234 397 219

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prosistav@prosistav.pt ¡ www.prosistav.pt

A HUBA CONTROL AG (especialista em medição de pressão com rigor e qualidade) apresenta os novos transdutores de pressão diferencial do tipo 699 (-1... 1 mbar / 0... 50 mbar). A característica mais marcante destes transdutores são os parâmetros ajuståveis, que podem ser alterados pelo utilizador. Com um sensor Ê possível configurar uma ampla gama de ajustes diferentes, oferecendo vantagens logísticas. O ponto zero Ê agora regulåvel, com um botão. O reset Ê possível em qualquer posição de montagem. Na produção o ajuste Ê realizado apenas na posição vertical. Devido ao novo micro processador, foi conseguido uma gama de pressão adicional de ¹ 100 Pa com linearidade superior a 1 % FS. Para aplicaçþes em que o preço Ê um factor importante, existem versþes mais económicas, disponíveis sem display, bem como as versþes com saída sem sinais de correcção ou com níveis de pressão regulåvel.

As vantagens desta nova gama de transdutores são a construção compacta, råpida e de fåcil montagem (o transdutor tem uma abraçadeira interna, para montagem em parede ou tecto e uma tampa de abertura com um único parafuso). Este produto estå disponível com LCD, função de filtro, gama de medição ajuståvel, sinais de saída comutåveis, curva de resposta ajuståvel (linear ou do tipo raiz), ponto zero (botão reset), escala ajuståvel e uma óptima relação preço/desempenho.

Resumidamente, os transdutores de pressão diferenciais tipo 699 incorporam sensores cerâmicos, de grande fiabilidade, com a tecnologia fulcrum lever. Possuem ainda saídas ajustadas e com compensação da temperatura do sensor, que podem ser em Tensão ou Corrente, tornando-as ideais para aplicaçþes de ar-condicionado com baixo fluxo de ar e mediçþes precisas de pressão em ambientes laboratoriais.

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Bonfiglioli no sector altamente dinâmico do packaging A indústria, como qualquer outro sector deste mundo, estå em contínua evolução. Desde as primeiras måquinas a vapor utilizadas na indústria têxtil do sÊc. XVIII atÊ as måquinas de enchimento vertical de última geração existe um importante salto qualitativo. O sector da embalagem (Packaging) Ê cada vez mais exigente, tanto nos detalhes meramente construtivos como em rendimentos energÊticos e, obviamente, económicos. Um simples pacote de amendoins, que aos olhos do consumidor final carece de valor, Ê a perfeita sinergia entre a mecânica e a electrónica da måquina. Para o seu perfeito efeito final são necessårias precisþes de dÊcimas de milímetro e ciclos de trabalho altamente dinâmicos. O Grupo Bonfiglioli conseguiu posicionar-se entre as melhores empresas deste sector. A última geração de servo accionamentos da sÊrie Active CUBE combinada com os servomotores BTD de alta densidade de binårio, fazem da Bonfiglioli uma referência no sector da embalagem.

A baixa inÊrcia dos servomotores BTD permitem elevar a quantidade de ciclos/hora que a måquina Ê capaz de atingir sem sofrer alteraçþes na qualidade final do produto. O toque final Ê controlado por um resolver de alta precisão que leva acoplado na parte posterior do seu eixo, dotando o BTD de uma resolução superior àquela que oferece qualquer encoder standard. As comunicaçþes entre os equipamentos são de uma importância vital e a sua velocidade de transmissão irå repercutir-se na produção final de forma directa. Por este motivo adoptou-se pelo protocolo CANopen (atÊ 1 Mbit/s) ou por um bus próprio baseado no CAN standard que define a CiA (CAN in Automation) chamado CAN SystemBus. O CANopen utilizado pelos variadores Active CUBE atravÊs da carta CM-CAN, permite o mapeado de atÊ 3 objectos PDO. Isto facilita a transmissão de uma grande quantidade de informação (atÊ 64 bits/PDO) pelo bus a qualquer momento, gozando de måxima prioridade dentro do sistema.

O controlo vectorial do variador oferece uma ampla variedade de configuraçþes, em função das necessidades. Um gearing directo entre Maestro e Escravo assegura um sincronismo perfeito entre velocidade e posição, como se se tratasse de uma engrenagem mecânica, deixando assim cobertas as exigências da måquina.

Toda a velocidade e precisĂŁo devem ser transmitidas aos diferentes eixos da mĂĄquina com o mĂ­nimo jogo possĂ­vel. Neste contexto, nada melhor do que os redutores Tecnoingranaggi e o seu jogo reduzido com precisĂľes atĂŠ 3â&#x20AC;&#x2122;. A todas estas premissas junta-se o valor de uma equipa de mais de 20 engenheiros mecatrĂłnicos para dar a solução adequada que satisfaça as exigĂŞncias do cliente e do mercado. EstĂĄ disposto a propor uma aplicação para o comprovar?

Bonfitec â&#x20AC;&#x201C; Equipamentos Industriais, Lda. Tel.: +351 229 759 634 ¡ Fax: +351 229 752 211 bonfitec@bonfitec.pt ¡ www.bonfitec.pt

AirLink Raven XE: inteligente 3G Gateway da LusoMatrix

LusoMatrix â&#x20AC;&#x201C; Novas Tecnologias de ElectrĂłnica Profissional Tel.: +351 218 162 625 ¡ Fax: +351 218 149 482 www.lusomatrix.pt

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O AirLink Raven XE da Sierra Wireless ĂŠ um robusto gateway de Ethernet para acesso a dados em banda larga e em redes 3G. O Raven XE, atravĂŠs do ALEOSâ&#x201E;˘ (inteligĂŞncia embebida) e do ACEwareâ&#x201E;˘ (manutenção) reduzem drasticamente os custos totais, uma vez que a necessidade de intervençþes de campo ao equipamento sĂŁo muito reduzidas. O Raven XE ĂŠ uma solução acessĂ­vel para diversas aplicaçþes comerciais, como pontos de venda/POS, ATM, CCTV e acesso Ă Internet em geral. O IPSec VPN ĂŠ um interface simples, com vĂĄrios nĂ­veis que garantem a segurança dos dados de acesso nĂŁo autorizados. Assim estas capacidades permitem que o Raven XE, seja uma boa solução para aplicaçþes de pagamentos.

Possui o ALLEOS â&#x20AC;&#x201C; Intelligence Embedded, uma manutenção atravĂŠs do ACEwareâ&#x201E;˘, uma porta mini USB, ROHS, um cartĂŁo SIM, um embedded machine protocolo, apoios de borracha, uma elevada velocidade de processamento ARM9, um interface Ethernet 10/100 RJ45, uma marca CE â&#x20AC;&#x201C; versĂŁo HSUPA e ainda um ano de garantia. Este produto estĂĄ preparado para funcionar 24 sobre 24 horas. A manutenção remota minimiza as intervençþes ao equipamento, reduzindo tambĂŠm os custos. As capacidades de segurança permitem ao Raven XE fazer parte de qualquer tipo de solução em aplicaçþes que necessitem de um elevado nĂ­vel de segurança.

AlÊm disso, elimina a necessidade e os inconvenientes das ligaçþes por fios e Ê facilmente transportåvel para ligaçþes temporårias. O mini USB aumenta a flexibilidade e o seu tamanho reduzido permite uma fåcil integração.

PRODUTOS E TECNOLOGIAS

Sistema de aquisição de dados: MW100

Yokogawa Iberia, S.A. Tel.: +351 223 722 650 ¡ Fax: +351 223 710 509 mail@pt.yokogawa.com ¡ www.yokogawa.com/eu

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O MW100 da Yokogawa Ê um sistema de aquisição de dados com capacidade de expansão, concebido tanto para a operação atravÊs de um computador pessoal como para operação stand-alone em condiçþes de funcionamento difíceis. A ligação Ethernet, configuração assente na Web e as funçþes de monitorização de dados permitem ao MW100 levar a cabo um amplo leque de funçþes de monitorização e gravação. Os utilizadores podem configurar e controlar a unidade, assim como, observar as medidas em tempo real atravÊs de qualquer navegador Web, a partir de qualquer computador e sem que seja necessårio um software específico. O MW100 tem uma arquitectura modular assente em 3 elementos principais: processador principal MW100, módulos de entrada ou saída de sÊrie MX e chassis MX150. O MW100 funciona como processador, efectuando armazenamento de dados e funçþes de comunicação. Podem instalar-se no chassis MX150 atÊ 6 módulos de 10 canais, obtendo um sistema de aquisição de atÊ 60 canais, montar-se em rack ou painel ou utilizar-se como instrumento de bancada. AlÊm disso, Ê possível uma alimentação de 12-28 V DC. O sistema faz aquisiçþes de dez canais em 10 ms ou de 60 canais em 100 ms, podendo cada módulo ser programado com intervalos de medida próprios atÊ um total de três diferentes numa só unidade. Para aquisiçþes de longa duração, o sistema aceita cartþes de memória CompactFlash com armazenamento atÊ 2 Gbyte, permitindo guardar cerca de 10 dias com 60 canais em 100 ms ou 3 meses com 60 canais com intervalos de 1s. A Yokogawa disponibiliza uma gama completa de módulos de entrada/saída com aplicação em todos os tipos de processo, nomeadamente entradas de temperatura, tensão, impulsos e digitais, bem como saídas de relÊs ou analógicas.

AlÊm da capacidade de alta velocidade, estas unidades possuem elevada imunidade ao ruído e tensþes de isolamento de atÊ 3.700 V RMS por um minuto, ou 600 V RMS em caso de utilização em contínuo.

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Serviço de gestão de pedidos pendentes da Farnell

Farnell Components, S.L. Tlm: 934 758 804 vendaspt@farnell.com ¡ www.farnell.com/pt

A Farnell, distribuidor de produtos electrónicos e de manutenção, introduziu um novo serviço avançado de gestão de pedidos pendentes, para oferecer aos seus clientes uma informação actualizada sobre o estado desses mesmos pedidos. Este novo produto Ê mais uma das iniciativas para manter a boa reputação da Farnell na indústria de serviço ao cliente, atÊ porque este novo serviço utiliza a tecnologia eCommerce mais moderna, para ajudar a seleccionar e encontrar os produtos da forma mais simples e eficaz para os engenheiros de desenho electrónico. Apesar da Farnell garantir os pedidos dos clientes em 24/48 horas, em certas ocasiþes devido à elevada troca de produtos, os prazos de envio podem ser maiores, e daí resultam em pedidos pendentes. Com o novo sistema, os clientes podem conhecer o estado actual do seu pedido, a data de envio e adquirir informação sobre o despacho dos seus produtos.

Os emails automĂĄticos notificam o cliente sobre qualquer alteração no prazo estipulado de entrega, o momento em que o produto sai do armazĂŠm, e o acompanhamento do produto. Os clientes tambĂŠm tĂŞm a opção de receber os seus pedidos em vĂĄrias ou em apenas uma entrega. â&#x20AC;&#x153;O serviço ao cliente ĂŠ o pilar central do nosso trabalhoâ&#x20AC;?, defendeu Paul Horton, Director da cadeia logĂ­stica da Farnell Europa. E acrescestou: â&#x20AC;&#x153;Este nosso novo serviço de gestĂŁo de pedidos pendentes facilitarĂĄ a vida dos clientes e poupar-lhes-ĂĄ tempo, e permitindo-lhes receber a informação mais recente sobre os envios dos seus pedidos pendentes. O nosso objectivo primordial ĂŠ encontrar formas de marcar a diferença na experiĂŞncia de compra dos nossos clientes e confiamos em absoluto na utilidade deste sistema relativamente a isso.â&#x20AC;?

Rutronik apresenta o Anti-Virus JetFlashV85 USB Flash Drive A combinação do hardware Transcend e do software Trend Micro no JetFlashŽ V85 permite que os utilizadores possam compartilhar, armazenar e gerir dados de forma conveniente, com maior firmeza e segurança. O Trend Micro USB Security Ê um programa exclusivamente desenvolvido para proteger contra conteúdos maliciosos, em ficheiros transferidos para Unidades Flash USB. O interface fåcil de utilizar e o processo de activação simples do Trend Micro USB Security protege o JetFlashŽ V85, desde o momento em que Ê ligado. Este novo produto estå disponível no distribuidor Rutronik.

O software irĂĄ alertar o utilizador e mover todos os arquivos perigosos para pasta oculta de arquivo.

Quando o JetFlashŽ V85 Ê ligado a um computador com acesso à Internet, o Trend Micro USB irå ser instalado e serão realizadas as últimas actualizaçþes de segurança, directamente na drive. O poderoso Trend Micro USB Security, construído a partir do software de Anti-Virus JetFlashŽ V85 Flash Drive pode ser utilizado livremente em qualquer computador, sem perigo de dados maliciosos enquanto transfere arquivos.

RUTRONIK Elektronische Bauelemente GmbH Tel.: +351 252 312 336 ¡ Fax: +351 252 312 338 rutronik_pt@rutronik.com ¡ www.rutronik.com

Novas ópticas pericêntricas para imagens de 360° A Opto Engineering, representada em Portugal pela INFAIMON, apresenta a nova sÊrie HP de ópticas pericêntricas de 360°, exclusiva no mercado. Estas ópticas permitem uma visão perifÊrica 3D total do objecto, sem a necessidade de espelhos, permitindo uma inspecção completa de qualquer superfície.

Com apenas uma câmara ĂŠ possĂ­vel obter imagens da parte superior e das laterais do objecto, o que elimina efeitos de segmentação tĂ­picos de sistemas multi-imagem e proporciona soluçþes de custo efectivo para aplicaçþes de controlo de qualidade. As pericĂŞntricas HP 360° estĂŁo disponĂ­veis em dois modelos para sensores de ½â&#x20AC;? e 1/3â&#x20AC;?.

Infaimon Tel.: +351 234 312 034 ¡ Fax: +351 234 312 035 infaimon.pt@infaimon.com ¡ www.infaimon.com

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Novas câmaras termogråficas Testo Os pontos fracos na alvenaria ou fugas em sistemas de ventilação e de aquecimento levam a elevadas perdas de energia, e consequentes elevados custos. Com as novas câmaras termogråficas Testo, as perdas de energia podem ser comprovadas e documentadas, atÊ mesmo as mais pequenas diferenças de temperatura podem ser identificadas com extrema exactidão com uma elevada resolução de temperatura das novas câmaras termogråfica Testo. A lente substituível, orientada para uma aplicação, garante que a secção da imagem correcta estå sempre visível no visor da câmara. A câmara digital integrada adicionalmente, facilita a documentação. A apresentação da humidade de superfície para a localização råpida dos pontos de risco de condensados Ê única na termografia de edifícios. AlÊm disso, os relatórios de termografia de vårias påginas tambÊm podem ser criados rapidamente e facilmente com o software PC. Graças ao pråtico Soft-Case, pode sempre transportar a câmara termogråfica Testo com segurança, o que significa que não necessita de a segurar na mão ou armazenå-la na mala entre as mediçþes, podendo ser transportada facilmente utilizando a correia de ombro.

A nova câmara termogråfica Testo 875 Ê particularmente apropriada para råpidos, fåceis e directos testes de instalaçþes de ventilação, ar-condicionado e aquecimento. A distribuição de temperatura de um sistema de aquecimento, ou atÊ mesmo as fugas podem ser analisadas num relance com o instrumento de medição por infravermelhos, e assim os danos com o material dos edifícios ou as fugas podem ser localizados com exactidão, mesmo em condutas escondidas ou inacessíveis, sem partir ou abrir paredes e solos. As anålises com a Testo 875 tambÊm são um mÊtodo eficiente para detectar falhas de construção. Graças à resolução de temperatura de < 110 mK, a Testo 875 visualiza perdas de calor, fugas de ar e de humidade em edifícios (imagem tÊrmica colorida).

AlÊm disto detecta a implementação de erros no isolamento tÊrmico e examina danos nos edifícios. Graças à resolução de temperatura extremamente elevada de < 80 mK, a Testo 881 visualiza em detalhe o isolamento deficiente, as pontes tÊrmicas e erros ou danos de construção. Esta câmara termogråfica adequa-se perfeitamente à gravação e documentação de perdas de energia de janelas e portas exteriores, estores, radiadores, na construção de telhados ou de toda a alvenaria do edifício. Se houver pontes tÊrmicas, por exemplo, nos cantos de uma divisão, a humidade do ar ambiente pode ser precipitada levando ao aparecimento de condensados e fungos, podendo levar a sÊrios riscos para a saúde das pessoas em contacto com ela. A Testo 875 e a Testo 881 fornecem importantes dados, com os quais o aparecimento perigoso e alergÊnico de condensados pode ser evitado e o risco de contaminação minimizado, mesmo nos cantos e nichos de uma casa.

Testo Portugal Tel.: +351 234 320 280 ¡ Fax: +351 234 083 708 testo@testo.pt ¡ www.testo.pt

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MOVI-PLCŽ e MOVIAXISŽ: soluçþes inovadoras A empresa Herzog, de Oldenburg, Ê especialista em måquinas de enrolamento e entrançamento, utilizadas na produção de numerosos produtos tais como fios, cordas e cabos, com os mais diversos diâmetros. Existem vårios processos de revestimento e entrançamento. A combinação de movimentos mecânicos necessårios para obter o efeito desejado representa um desafio para o construtor de måquinas. Por um lado, Ê necessårio garantir parâmetros como o número de cruzamentos por unidade de comprimento. Por outro, Ê necessårio que a måquina altere esses parâmetros, para ter a flexibilidade suficiente para mudar de um produto para o outro. O objectivo da Herzog foi tornar as suas måquinas mais flexíveis, mais leves e mais fåceis de operar. Para isso contou com a parceria da SEW-EURODRIVE. Todas as ligaçþes mecânicas entre módulos da måquina foram eliminadas e cada módulo tem o seu próprio accionamento. Deste modo, a mudança de trabalho ou de parâmetros Ê råpida, fåcil e não requer intervenção mecânica na måquina. A måquina foi completamente automatizada com componentes SEW-EURODRIVE, designadamente três motores CV132S4 e um motor CT90L4 com redutores de engrenagens helicoidais e encoders ES2S e AS3H. Um Motion Controller MOVI-PLC DHR41B, instalado no módulo principal, controla toda a måquina devido às suas funcionalidades de autómato e de controlo do movimento, e coordena os motores atravÊs de um sistema de servo-accionamentos multi-eixos MOVIAXISŽ. A interface com o operador foi confiada a uma consola DOP11B-30, com funcionalidade de gestão de receitas.

SEW-EURODRIVE PORTUGAL Tel.: +351 231 209 670 ¡ Fax: +351 231 203 685 infosew@sew-eurodrive.pt ¡ www.sew-eurodrive.pt

F.Fonseca apresenta controlador de eixo Ăşnico MR-MQ1000 da Mitsubishi

F.Fonseca, S.A. Tel.: +351 234 303 900 ¡ Fax: +351 234 303 910 ffonseca@ffonseca.com ¡ www.ffonseca.com

A Mitsubishi, reconhecida como especialista em soluçþes de posicionamento, ouve permanentemente os seus consumidores, respondendo com sistemas independentes, de tecnologia patenteada e performance inigualåvel. Respondendo às solicitaçþes dos seus consumidores, apresenta o novo controlador de eixo único e independente MR-MQ1000, respondendo assim às expectativas destes, de forma simples e económica.

Para a grande maioria das aplicaçþes, uma plataforma baseada em PLC´s e servo-amplificadores comuns Ê a solução mais indicada, no entanto, em sistemas mais pequenos esta poderå não atingir preços competitivos. O novo MR-MQ100 permite o controlo completo de um eixo único executando sincronizaçþes com encoders externos ou eixos virtuais sem o uso de hardware adicional. Assim, aplicaçþes como cortadoras rotativas, alimentadores, etiquetadoras ou puncionadoras poderão ser executadas sem exceder orçamentos apertados.

Caixas KlipponŽ STB de aço inoxidåvel A nova versão de sÊrie de caixas de aço inoxidåvel KlipponŽ STB da Weidmßller tem diferentes aplicaçþes.

Esta sĂŠrie de caixas KlipponÂŽ STB da WeidmĂźller sĂŁo adequadas para o sector elĂŠctrico, de processos e de transporte. As caixas desta sĂŠrie estĂŁo homologadas segundo as normas internacionais, como por exemplo, EN 62208 e EN 60079 (ATEX).

Possui uma montagem interna flexível, em que a calha normalizada (TS 35) pode ser instalada num conjunto de fixação anexo, mediante o perfil C soldado. Deste modo surge um equipamento flexível na caixa e uma boa superfície de trabalho. Possui uma melhor função hermÊtica graças à nova junta de silicone que garante uma grande resistência a condiçþes extremas de temperatura, de -50º C a +120º C. Mesmo contra uma compressão excessiva, a ligação grante a sua funcionalidade. Os pÊs de montagem estão soldados na caixa e são resistentes aos impactos e às vibraçþes. Permite uma ligação à terra interna/ externa atravÊs da caixa fixa, mediante parafusos soldados de aço inoxidåvel M6.

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WeidmĂźller â&#x20AC;&#x201C; Sistemas de Interface, S.A. Tel.: +351 214 459 191 ¡ Fax: +351 214 455 871 weidmuller@weidmuller.pt ¡ www.weidmuller.pt

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Siemens lança micro PLC SIMATIC S7-1200 O novo micro PLC SIMATIC S7-1200 da divisão Industry Automation da Siemens Ê caracterizado pelo seu conceito de instalação versåtil e flexível, aliado a um elevado desempenho e um design extremamente compacto. O novo sistema de engenharia SIMATIC STEP 7 Basic configura o controlador e os painÊis båsicos HMI (Interface Homem-Måquina), e assim garante uma programação, comunicação e comissionamento especialmente simples e råpidos. O novo PLC e software e o painel båsico HMI formam juntos uma solução integrada para tarefas de micro-automação compactadas e sofisticadas.

O Micro PLC SIMATIC S7-1200 (controlador lĂłgico programĂĄvel) ĂŠ o novo controlador modular, para aplicaçþes compactas numa gama de performance mais baixa. No desenvolvimento do controlador e do software foi dada especial atenção Ă perfeita integração e coordenação do controlador. O SIMATIC S7-1200 tem uma interface Profinet integrada para simplificar os requisitos de comunicação entre sistemas de engenharia, controladores e HMI, por exemplo, para programação e comunicação CPU â&#x20AC;&#x201C; CPU. O micro PLC SIMATIC S7-1200 ĂŠ versĂĄtil e adequado, tanto para a eficiĂŞncia na automação de pequenas mĂĄquinas como no controlo distribuĂ­do em circuito fechado de sistemas de maior dimensĂŁo.

O design do novo micro PLC SIMATIC S7-1200 Ê escalåvel e flexível e, por isso, habilita-o a cumprir as tarefas de automação com precisão. O módulo central pode ser alargado de forma flexível com entradas/saídas e módulos de comunicação. Os painÊis de sinal são uma inovação, proporcionando flexibilidade adicional e são facilmente anexados na frente do módulo CPU, permitindo, nesta fase, duas interfaces DI (entradas digitais) / DO (saídas digitais) ou uma saída analógica, o que permite um design muito compacto para aplicaçþes com apenas alguns sinais. O novo micro PLC pode ser expandido para uma comunicação em sÊrie com dois módulos de comunicação, cada um com uma porta RS232 ou RS485. Para tarefas tecnológicas exigentes possui funçþes de contagem, medição, controlo de ciclo-fechado e motion control. AlÊm disso, e em comparação com o seu antecessor SIMATIC S7-200, o novo micro PLC tem um processador mais råpido e com mais memória, podendo esta ser dividida de forma flexível entre o programa e a aplicação de dados. O novo sistema de engenharia SIMATIC Step 7 Basic fornece engenharia integrada para controladores e painÊis SIMATIC HMI. O SIMATIC Step 7 Basic V10.5, com WinCC Basic integrado para tarefas de visualização, apoia o utilizador com tarefas orientadas e editores indutivos para um elevado grau de facilidade de utilização e eficiência na engenharia. A solução coordenada de controladores e de sistemas de engenharia pode ser expandida atravÊs de uma sÊrie de painÊis båsicos HMI, com um elevado grau de protecção (IP65) e jå com uma interface Profinet integrada. Os painÊis incluem um visor gråfico de 4 a 15 polegadas com ecrã tåctil. Todos os painÊis oferecem as mesmas funcionalidades, tais como criação de relatórios, receitas e funçþes de curvas de tendência.

Industry Sector Industry Automation Tel.: +351 214 204 981 / +351 229 992 111 ¡ Fax: +351 214 178 050 marketing.ad.pt@siemens.com ¡ www.siemens.pt/automation ¡ www.siemens.com/industrymall

Gama INVERTEKTM P2, controlo de motores de indução e de íman permanente A Invertek relançou toda a sua gama com um novo design e novas potencialidades no controlo de motores de íman permanente e de indução. Entre as principais características e benefícios desta gama destacam-se o controlo em anel aberto para motores de íman de última geração, hå a possibilidade de controlo vectorial em anel aberto para motores de indução tradicionais com capacidade de 200 % binårio a velocidade zero ou controlo em anel fechado, atravÊs de realimentação por encoder. Esta gama estå projectada para aplicaçþes industriais com sobrecargas e elevados binårios de arranque, uma frequência de comutação atÊ 32 kHz para o funcionamento silencioso do motor.

A estrutura de parâmetros simplificada permite uma rĂĄpida entrada em serviço com funcionalidades avançadas. Possui Onboard Modbus RTU & CANopen como standard para ligação a PLC e rede via RJ45, e a cĂłpia de parâmetros via OptiStick com interface Bluetooth permite a rĂĄpida entrada em serviço de vĂĄrios equipamentos e comunicação wireless com PC ou PDA. A alimentação 24 V, externa e independente, permite que equipamentos electrĂłnicos de controlo (incluindo fieldbus) permaneçam operacionais, mesmo quando a alimentação principal ĂŠ desligada. A capacidade de programação simplificada tipo PLC permite a prĂŠ-programação de funçþes lĂłgicas. A nova Gama Invertek estĂĄ disponĂ­vel em 6 tamanhos para potĂŞncias de 0.75 kW â&#x20AC;&#x201C; 160 kW (200 â&#x20AC;&#x201C; 480 V).

A Invertek ĂŠ representada em Portugal pela Reiman.

REIMAN â&#x20AC;&#x201C; ComĂŠrcio de Equipamentos Industriais, Lda. Tel.: +351 229 618 090 ¡ Fax: +351 229 618 001 geral@reiman.pt ¡ www.reiman.pt

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Zeugma e Rittal â&#x20AC;&#x201C; juntos no sucesso

Rittal Portugal Tel.: +351 256 780 210 ¡ Fax: +351 256 780 219 info@rittal.pt ¡ www.rittal.pt

A empresa portuguesa Zeugma desenvolveu e fabricou para a AgĂŞncia Espacial Europeia (ESA), uma Centrifugadora de Grande Diâmetro (LDC â&#x20AC;&#x201C; Large Diameter Centrifuge) para fins cientĂ­ficos.

A centrifugadora tem um diâmetro de 8 metros e permite efectuar testes em materiais, cÊlulas a animais num ambiente de hiper-gravidade (måximo 20x Gravidade). A construção de uma centrifugadora de grande diâmetro minimiza o efeito de Coriolis nas experiências a efectuar. A Zeugma desenvolveu o equipamento utilizando modernos sistemas de CAD e CAE, o que permite modelar todo o conjunto e subsistemas de um modo integrado e eficiente. Foram realizadas anålises estruturais, de vibraçþes e de aerodinâmica de modo a optimizar os vårios componentes de fabrico.

Este produto tem a capacidade de transportar 6 gôndolas (contentores para experiências) e uma gôndola central para referência (sempre a 1 G). Cada gôndola pode levar a uma carga måxima de 80 Kg e ser sujeita a um måximo de 20 vezes a gravidade, ao ser colocada na posição extrema dos braços do equipamento. As gôndolas possuem vårias interfaces de comunicação e monitorização, como sensores de temperatura e aceleração, ligaçþes SÊrie RS232, USB 2.0, Ethernet e Vídeo Coaxial.

A Centrifugadora pode operar em modo contĂ­nuo num mĂĄximo de 6 meses, seguindo um perfil de aceleraçþes definido pelos cientistas. A gestĂŁo e operação da Centrifugadora ĂŠ feita atravĂŠs de duas workstations: uma para o operador da mĂĄquina e outra para os cientistas monitorizarem e operarem as experiĂŞncias em curso. Os armĂĄrios elĂŠctricos e de automação da mĂĄquina foram fornecidos pela Rittal Portugal. A Centriguradora de Grande Diâmetro foi construĂ­da ao abrigo do contrato â&#x20AC;&#x153;ESA Contract 19795/06/NL/PAâ&#x20AC;?, e estĂĄ em operação desde o inĂ­cio de 2008, nas instalaçþes da ESA em Nordwijk, na Holanda.

IDAM lança as novas sÊries L1: compacto e de alto rendimento A INA Drives & Mechatronics (IDAM), especialista em mecatrónica do Grupo Schaeffler, desenvolveu novas sÊries L1 de motores lineares síncronos de 3 fases. Estes motores lineares foram desenhados especialmente para utilizar em pequenos sistemas de posicionamento, e estão disponíveis em 3 versþes. Os motores da sÊrie L1A tem um perfil particularmente baixo, os motores L1B caracterizam-se por alturas de secção mÊdia e a variante L1C tem uma elevada altura de secção, sendo especialmente eficiente. Inclusive o motor mais pequeno, com uma altura de instalação de 31 mm e uma largura de 50 mm, gera uma força måxima atÊ 170 N. Devido aos novos mÊtodos de produção automåtica, IDAM pode oferecer aos motores um preço relativamente económico, para utilizar em sistemas de manipulação. Os motores das sÊries L1 complementam os motores L2 de 3 fases, que foram desenvolvidos para aplicaçþes mais robustas no sector da engenharia mecânica. A versão båsica do motor L1 não tem refrigeração integral. De todos os modos, estå disponível um adaptador de refrigeração para necessidades extremas, que se instala em baixo do primårio.

Schaeffler Iberia, s.l.

Tel.: +351 225 320 800 ¡ Fax: +351 225 320 860 marketing.pt@schaeffler.com ¡ www.schaeffler.pt

Nova sÊrie de iluminação LED de alta intensidade com tecnologia SMD Representada em Portugal pela Infaimon, a CSS aperfeiçoou a sÊrie de iluminação LED HLND adicionando novos modelos de alta intensidade lumínica. Os LEDs HLND-SW2 pertencem à família de LEDs Chip on Board que são baseados na tecnologia SMD. Esta tecnologia permite automatizar ao måximo a construção destes sistemas de iluminação e, assim, reduzir os custos quando se alcançam altas produçþes. Estes LEDs tambÊm incluem um sistema de refrigeração que dissipa o calor, resultando numa iluminação com maior qualidade.

Infaimon Tel.: +351 234 312 034 ¡ Fax: +351 234 312 035 infaimon.pt@infaimon.com ¡ www.infaimon.com

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F.Fonseca apresenta software de supervisão e controlo iX da Lauer Fåcil de usar, abrangente e flexível, a nova e inovadora solução iX HMI da Lauer, prevê o futuro com uma visão a todos os níveis, controlo concepção e funcionamento. Cumprindo todos os requisitos, standard e avançados, para soluçþes baseadas em HMI, o pacote de software iX assegura interfaces homem-måquina para o dia de hoje, amanhã e futuros.

Esta solução de última geração poderå ser adquirida separadamente, ou jå prÊ-instalada em toda a gama de PCs Industriais Lauer. Das características principais de todos os sistemas SCADA destacam-se a utilização de Microsoft NET Framework, a ligação a OPC-server externo, linguagem de alto nivel C#, ligação à base de dados em SQL e inúmeros drivers de comunicação.

F.Fonseca, S.A. Tel.: +351 234 303 900 ¡ Fax: +351 234 303 910 ffonseca@ffonseca.com ¡ www.ffonseca.com

Pulso servo elÊctrico de 2 eixos, PT-AW 70 da Schunk O módulo servo elÊctrico PT-AW 70 da Schunk integra 2 eixos num só módulo e, portanto, estabelece uma prova exemplar de flexibilidade dos componentes para automação. O desenho e o princípio da sua funcionalidade assemelhase a um pulso humano. Com grandes esforços de torsão e diversas gamas de eixos rotativos o PT-AW 70 oferece altas velocidades nos eixos de forma individual. Apesar de estar integrado num só módulo, cada um dos eixos actua respectivamente com o seu próprio servo motor, o qual permite controlå-los e ajustå-los de uma forma independente. Qualquer perfil operacional Ê livremente programåvel.

O PT-AW 70 impressiona pela sua flexibilidade. O ângulo de rotação dos 2 eixos ĂŠ maior que 360Âş, e portanto permite movimentos rotativos infinitos, como por exemplo, no processo de aparafusar. A estrutura ĂŠ reduzida, o desenho compacto e a capacidade de carga sĂŁo as vantagens distintas desta unidade, convertendo-a num mĂłdulo multiusos no campo da automação. TambĂŠm ĂŠ uma unidade adequada para manobrar componentes delicados e oferece a vantagem de se poder ligar a outras unidades similares dotando-as de mais eixos de trabalho. Ă&#x2030; um produto adequado para o campo da automação, montagem, indĂşstria elĂŠctrica, laboratĂłrios ou controlo de aplicaçþes de inspecção.

SCHUNK Intec, S.L. Tel.: +34 937 556 020 ¡ Fax: +34 937 908 692 info@es.schunk.com ¡ www.es.schunk.com

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Terminal de vålvulas VTSA com terminal elÊctrico CPX da Festo O terminal de vålvulas normalizado VTSA com terminal elÊctrico CPX encontra-se agora disponível com um tamanho atÊ ISO 2 (52 mm) e com possibilidade de ter 4 tamanhos de vålvulas num único bloco. A FESTO aumentou a gama com a inclusão da variante do terminal CPX em metal, permitindo desta forma novas perspectivas de utilização em aplicaçþes pesadas, em simultâneo, com integração das funcionalidades do CPX. O terminal de vålvulas normalizado VTSA permite integrar 4 tamanhos de vålvulas num único bloco. Possui um elavado caudal, atÊ 3.000 l/min. com tamanho ISO 2 (52 mm) e mais 30 % de caudal do que especificado para o terminal VTSA-F. Em termos de normalização Ê 100 % ISO 15407-2 e ISO 5599-2, possui funçþes de segurança integradas (safety@festo), um sistema intuitivo de diagnóstico integrado, e pode ser ajustado a todas as exigências e configuraçþes.

Caracterizado tambÊm pela sua flexibilidade pois toda a gama pode ser montada na vertical em todos os quatro tamanhops para a integração de funçþes. Esta Ê uma solução pronta para a instalação.

A Festo tambÊm tem disponível um terminal elÊctrico CPX em metal (housing) robusto, adequado para a utilização onde são exigidos equipamentos robustos como, por exemplo, no fabrico de måquinas pesadas, no processamento de matÊrias-primas e na indústria automóvel. AlÊm disso, Ê um produto multifuncional ao possuir Profinet Fieldbus com 3 tipos de ligaçþes diferentes e alimentação de acordo com a norma AIDA.

Mota & Teixeira, S.A. Tel.: +351 226 195 800 ¡ Fax: +351 226 195 801 linhadirecta@motat.pt ¡ www.motateixeira.pt Linha directa: +351 707 202 043

Cabos RJ45 para Ethernet/IP expandido com conector de baioneta Nas instalaçþes de rede IP67, segundo a especificação ODVA (EtherNet/IP), a WeidmĂźller recomenda os conectores da variante 1. A WeidmĂźller oferece o cabo de ligação correspondente, especialmente para ser utilizado num meio industrial. Baseado nos componentes com tecnologia STEADYTECÂŽ, os novos â&#x20AC;&#x153;chicotesâ&#x20AC;? IP67 revestidos por extrusĂŁo, podem ser utilizados atĂŠ uma Ethernet de 10 Gigabit.

Esta inovadora tecnologia de revestimento de extrusĂŁo garante uma maior segurança no manuseamento, uma efectiva protecção contra a junção e uma alta resistĂŞncia Ă tracção. Ă&#x2030; um produto inovador porque permite um manuseamento eficaz, seguro e econĂłmico graças Ă tecnologia de revestimento por extrusĂŁo.

Cumpre a norma IEC 61076-3-106, variante 1, e permite uma transmissão de dados segura graças à tecnologia STEADYTECŽ Ethernet atÊ 10 Gigabit.

WeidmĂźller â&#x20AC;&#x201C; Sistemas de Interface, S.A. Tel.: +351 214 459 191 ¡ Fax: +351 214 455 871 weidmuller@weidmuller.pt ¡ www.weidmuller.pt

F.Fonseca apresenta as barreiras de segurança mais pequenas do mundo: miniTwin da Sick A miniTwin Ê uma grande inovação numa caixa muito pequena: pela primeira vez, emissor e receptor foram integrados numa caixa extremamente compacta. A miniaturização optimiza a integração na måquina, permite estandardização com corte nos custos e simplifica o manuseamento.

A miniaturização da miniTwin abre novas soluçþes para poupança de espaço na integração em måquinas, isto porque a economia no espaço de montagem e a dimensão das åreas de produção são cada vez mais importantes. A optimização dos processos de trabalho, graças ao design ergonómico dos postos de trabalho, oferece ainda mais potencial.

A miniTwin traz uma nova uniformidade à tecnologia de segurança. Os resultados desta estandardização são menos componentes e consequentemente hå menos esforços em fazer pedidos, logística, manuseamento e serviço. O desenvolvimento da miniTwin focou-se no fåcil manuseamento. Os acessórios de fixação específicos para cada aplicação simplificam a instalação e os LEDs integrados aceleram a instalação e o diagnóstico.

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F.Fonseca, S.A. Tel.: +351 234 303 900 ¡ Fax: +351 234 303 910 ffonseca@ffonseca.com ¡ www.ffonseca.com

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Alta precisĂŁo com o Sensor de Movimentos para STMicroelectronics

RUTRONIK Elektronische Bauelemente GmbH Tel.: +351 252 312 336 ¡ Fax: +351 252 312 338 rutronik_pt@rutronik.com ¡ www.rutronik.com

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O novo sensor de movimentos ĂŠ um acelerĂłmetro de dois eixos em suspensĂŁo, capaz de uma maior precisĂŁo que ĂŠ possĂ­vel atravĂŠs da utilização de dois sensores individuais. Os sentidos de aceleração do AIS226DS ĂŠ atĂŠ Âą 6 g, onde um â&#x20AC;&#x2DC;gâ&#x20AC;&#x2122; ĂŠ a aceleração derivada da gravidade. O movimento ĂŠ detectado atravĂŠs de um pequeno detector de movimento MEMS, construĂ­do num chip de silicone. Um chip de interface integrado, disponĂ­vel com um SPI ou uma saĂ­da I2C, permite uma ligação directa com o veĂ­culo de Unidade de Controlo ElectrĂłnico (ECU). Amostras do novo sensor estĂŁo disponĂ­veis no distribuidor Rutronik, e o volume de produção estĂĄ prevista para Q1 2010. O baixo ruĂ­do do chip da interface electrĂłnica permite usar um conversor de resolução de 14 bits numa largura significativa, correspondendo a uma resolução de 0.25 mg (em 2 g em larga escala). O sensor tambĂŠm ĂŠ altamente estĂĄvel e mantĂŠm uma alta precisĂŁo (Âą 70 mg), durante o intervalo de temperatura automativa -40Âş C a +105Âş C, oferecendo um desvio de cerca de 0.2 mg por grau. O AIS226D, montado num resistente pacote SO16W totalmente moldado, e estĂĄ qualificado para a norma de qualidade automativa AEC-Q100.

Funçþes como mediçþes precisas do movimento do veículo para os sistemas, como os faróis dianteiros adaptativos, auto-regulador HID (descarga de alta intensidade) luzes, luz de travagem inertes, freio de estacionamento, avançados sistemas de roubo e controlo dos benefícios dinâmicos dos veículos atravÊs de um novo serviço. A capacidade de reconhecer pequenos ângulos de inclinação, mais pequenos do que 0.02 graus Ê importante no auto-nivelamento da lâmpada, freop de estacionamento, e nas aplicaçþes HSA (Hill Start Aid). Outros sistemas de veículos que podem ser usados no AIS226DS incluem gravadores de eventos para a monitorização de acidentes ou de condução abusiva, e sistemas de navegação GPS que usam a movimentação de dados para melhorar a navegação quando o sinal de satÊlite se perder. AlÊm disso hå muitas aplicaçþes não-automóveis, como os sensores de vibração nos equipamentos industriais, os monitores de caixa preta para as embalagens de medição, inclinómetros, e sistemas robóticos.

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PRODUTOS E TECNOLOGIAS NOVIDADES

Sistema de troca råpida de pinças SWS para soldadura da SCHUNK

SCHUNK Intec, S.L. Tel.: +34 937 556 020 ¡ Fax: +34 937 908 692 info@es.schunk.com ¡ www.es.schunk.com

O sistema de troca råpida, do tipo SWS, tem múltiplas utilidades graças à sua construção modular.

O sistema compĂľe-se de duas unidades: cabeça de troca rĂĄpida (lado robĂ´) tipo SWK e o adaptador de troca rĂĄpida (lado ferramenta) tipo SWA. Entre as suas vantagens conta com uma sĂŠrie completa de 12 tamanhos, aptos para qualquer aplicação que exija uma troca rĂĄpida de ferramenta, como por exemplo uma pinça ou pinça de soldadura. DispĂľe de dimensĂľes compactas graças Ă integração do accionamento na estrutura. Ă&#x2030; extremamente ligeiro graças Ă utilização de alumĂ­nio de alta resistĂŞncia e tem uma elevada capacidade de carga, jĂĄ que os componentes funcionais sĂŁo fabricados em aço temperado.

Este sistema de troca råpida possibilita a transmissão de energia universal. Estå assim facilitada a possibilidade de transmissão para meios fluídos munidos de ligaçþes auto-vedantes. A codificação do adaptador då-se atravÊs do conector, e tem uma aplicação universal mediante um adaptador.

Entre os dados tÊcnicos båsicos destaca-se o princípio de actuação com esferas para realizar o bloqueio accionado pelo êmbolo. O seu accionamento Ê pneumåtico, mediante ar comprimido filtrado (10 Οm), seco ou com lubrificação a óleo. A pressão de trabalho Ê de 4,5 a 6 bares. Em relação à sua manutenção dispþe de lubrificação permanente, e mesmo assim recomenda-se que se lubrifique aos 2 milhþes de ciclos. A disposição de montagem Ê à descrição. A transmissão de energia Ê variåvel atravÊs dos acessórios, e hå uma auto retenção mecânica no bloqueio.

Placa de controlo para motores CC e Consola de programação O EM-243 Ê um controlador em ponte H para motores CC, que foi desenvolvido para aplicaçþes com requisitos especiais. Ajusta a aceleração e desaceleração independente, permitindo arranques e paragens suaves. Limita a corrente de saída para proteger o motor e o limitador de corrente tambÊm pode ser usado como um fim de curso - paragem por batente. Possui 2 velocidades programåveis, adequado para aplicaçþes de posicionamentos, entradas de comando de funcionamento e limitadores de funcionamento para os dois sentidos. Uma entrada digital para velocidades prÊ-estabelecidas pode ser programada como entrada analógica, para uma tensão de referência de 0 a 5 V para a velocidade, e uma saída de erro programåvel pode ser usada tambÊm como entrada. Normalmente tem uma lógica positiva e vai a 0 V em casos de excesso de temperatura ou corrente de consumo.

Se essa saĂ­da for forçada a 0 V externamente, o motor pĂĄra e impede um novo arranque. Ă&#x2030; possĂ­vel conectar vĂĄrias placas a este pino, e assim, provocar uma paragem sincronizada de vĂĄrios motores no caso de um deles dar problemas. Existem dois modos de comandar este controlador: em contĂ­nuo, o motor funciona assim que o controlador estiver activo e por impulso, o motor funciona apĂłs um impulso de arranque e sĂł muda o estado com um novo impulso. As entradas sĂŁo configurĂĄveis, divididas em dois grupos, entradas de comando e entradas de limitação, e podem ser programadas para funcionar em modo PNP ou NPN. Os parâmetros sĂŁo programados com a placa de interface EM-236, e pode ser monitorizado o funcionamento bem como alguns parâmetros da EM-243 com este painel.

A unidade de interface EM-236 foi desenvolvida para programar, copiar parâmetros e monitorizar de forma dinâmica os valores das placas da ELECTROMEN para controlo de motores DC, como a EM-243. Permite ajustar todos os valores a cada aplicação especĂ­fica, e depois de encontrados os valores adequados, no caso de projectos repetidos esses valores guardados na interface podem ser descarregados noutras unidades de controlo (drives). Ă&#x2030; um instrumento muito simples e fĂĄcil de utilizar: assim que a unidade ĂŠ alimentada atravĂŠs de uma mini-ficha (tem um pino que encaixa num orifĂ­cio da drive, para evitar troca de polaridade), o display dĂĄ alguns avisos e fica pronto a ler os parâmetros da drive (Load&Edit). Para editar os valores usa-se as teclas + e -., posteriormente gravam-se os valores alterados premindo a tecla â&#x20AC;&#x153;2sec.saveâ&#x20AC;?. Depois de acertar os parâmetros, o operador pode retirar a ficha, colocar noutra drive e rapidamente descarregar os mesmos valores, garantindo um funcionamento exacto dos motores.

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robĂłtica

Tectoma â&#x20AC;&#x201C; ElectrotĂŠcnica e Automação, Lda. Tel.: +351 252 331 310 ¡ Fax: +351 252 331 312 info@tectoma.com ¡ www.tectoma.com

PRODUTOS E TECNOLOGIAS

Prosoft Technology lançou RadioLinxŽ para Automação Industrial

Mepax â&#x20AC;&#x201C; Marketing & European PR Accelerator Tel.: +34 963 255 886 spain@mepax.com ¡ www.mepax.com

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As novas soluçþes Modem Inteligente são projectadas para fornecer uma ligação wireless para grandes åreas para dispositivos industriais. A ProSoft Technology lançou as novas soluçþes Modem Inteligente RadioLinxŽ, projectadas para uma ligação wireless para grandes åreas, e atÊ mesmo global para dispositivos industriais. Os portais do Modem Inteligente utilizam a infra-estrutura do modem existente para ligar dispositivos atravÊs de locais geograficamente diversos. Os portais do Modem Inteligente RadioLinx tambÊm podem ser usados para ligar dispositivos pela Internet para um ou mais locais. As soluçþes do Modem Inteligente combinam uma tecnologia modem industrial robusta, modelos de protocolo industriais, e o software ALEOSTM para uma gestão de ligação persistente. Este software permite o estado do dispositivo em tempo real e informação da saúde, incluindo uma ligação à rede, processamento e força do sinal. Outro software, o ACEmanagerTM permite uma configuração local ou uma aÊrea de dispositivo e diagnóstico. A integração Ê feita facilmente com modelos de configuração por meio de downloads, que suportam vårios protocolos industriais como DF1 e Modbus, podendo ainda ser personalizada para suportar outros.

As soluçþes do Modem Inteligente oferecem um factor de forma compacta, um baixo consumo de energia, montagem em trilho DIN e um projecto robusto que suportam temperaturas operacionais industriais e uma certificação de local perigoso Classe I Div 2. As soluçþes do Modem Inteligente são revestidas para aplicaçþes de automação industrial como monitorização remota de equipamento, gestão e controlo, monitorização de equipamento OEM, aplicaçþes de M2M, e controle não crítico de tempo para ågua e esgoto, energia, óleo e gås, e SCADA. Estão disponíveis as seguintes versþes: modem serial para GPRS/ GSM Global (RLXIC-SG); modem serial RLXIC-SG dedicado a aplicaçþes que requerem ligação serial em carregadores de modem que usam GSM (Global System for Mobile Communications) para fornecer o serviço; portal Ethernet para HSUPA (3G GSM) Redes (RLXIC-EH); portal Ethernet RLXIC-EH dedicado a aplicaçþes que requerem ligação Ethernet em carregadores de modem que usam GSM para prover serviço.

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robĂłtica

PRODUTOS E TECNOLOGIAS NOVIDADES

MOVIAXISÂŽ - solução para mĂĄquinas de impressĂŁo Com utilização crescente nos sectores da construção e mobiliĂĄrio, os painĂŠis de madeira resultam de um apurado processo de transformação para obter as caracterĂ­sticas adequadas. Para recuperar o aspecto visual da madeira, uma das tĂŠcnicas utilizadas ĂŠ a impressĂŁo dos painĂŠis, e neste processo, a tinta passa de um cilindro metĂĄlico para um cilindro de borracha, e deste para o painel de madeira. Isto significa que, para cada cor, sĂŁo necessĂĄrios trĂŞs accionamentos (dois cilindros e um transportador), perfeitamente sincronizados. Numa mĂĄquina de impressĂŁo de trĂŞs cores, ĂŠ necessĂĄrio que os nove accionamentos operem num sincronismo rigoroso que garante a qualidade da impressĂŁo. A nova solução MOVIAXISÂŽ da SEW-EURODRIVE foi distinguida com o terceiro prĂŠmio do concurso â&#x20AC;&#x153;Melhor Produto de Automação e Accionamentos 2006â&#x20AC;?, atribuĂ­do pela revista especializada â&#x20AC;&#x153;Automation & Driveâ&#x20AC;?. Os dois primeiros prĂŠmios incidiram sobre motores, o que significa que o MOVIAXISÂŽ foi o primeiro produto na ĂĄrea dos conversores de frequĂŞncia/servo-controladores.

Um construtor de måquinas alemão especializado neste tipo de måquinas recorre à tecnologia MOVIAXISŽ para optimizar o processo. A sincronização perfeita dos servo-accionamentos da SÊrie CM permite impressþes de alta qualidade (o desvio måximo entre cores Ê de 0,25 mm). Os programas de operação, configuração, visualização e diagnóstico, desenvolvidos com o software MOVITOOLSŽ e MotionStudio, são armazenados em cartþes de memória SD, reduzindo ao mínimo os tempos de paragem quando Ê necessårio substituir um módulo mestre ou um eixo. O programa de automação baseia-se em linguagens de programação IEC 61131-3 e foi implementado num controlador MOVI-PLCŽ Advanced.

SEW-EURODRIVE PORTUGAL Tel.: +351 231 209 670 ¡ Fax: +351 231 203 685 infosew@sew-eurodrive.pt ¡ www.sew-eurodrive.pt

iX: o software de IHM de quarta geração O iX Ê um conceito de IHM (Interface Homem-Måquina) baseado num software, que preenche a lacuna entre os terminais de IHM proprietårios e as caras soluçþes de licenças SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - Sistema de Supervisão e Aquisição de Dados). Consiste num ambiente de desenvolvimento e um ambiente de runtime e estå disponível em vårias versþes, inclusivamente um completo conceito IHM Lauer que pode rodar num PC painel ou plataforma PC desktop, como tambÊm uma versão runtime para PCs de outros fornecedores. Graças ao suporte da estrutura Microsoft. Net, o iX habilita uma extensa gama de opçþes de adaptação para utilizadores específicos.

Com habilidade para integrar controles .Net (DLLs) disponíveis externamente, não hå nenhum limite à imaginação criativa na geração de objectos, definidos pelo utilizador.

Em combinação com o padrão Windows Presentation Foundation (WPF) da Microsoft, os utilizadores têm opçþes sem precedentes para desenvolver interfaces de utilizadores. O uso de gråficos baseados em vector assegura que os ambientes de interface do utilizador sejam sempre apresentados precisamente, a despeito do factor de balança. Um grande número de objectos gråficos prÊ-definidos, como interruptores, indicadores de instrumentos e pictogramas tÊcnicos, oferece atÊ mesmo para novos acessos de utilizadores e resultados råpidos.

Adicionalmente, o iX suporta a barra multifuncional jå conhecida da Microsoft e, assim, livra os projectistas e utilizadores dos menus travados e embutidos. Isto significa que os comandos satisfatórios podem ser ancorados nos locais desejados. O iX constitui uma solução de plataforma aberta e suporta o padrão OPC (OLE [Object Linking and Embedding] for Process Control). Os utilizadores podem escolher protocolos de uma extensa lista de drivers ou uma conexão por um servidor OPC de terceira parte. Todos os dados são armazenados de acordo com o padrão SQL (Structured Query Language), que facilita a gestão råpida e fåcil dos dados. O iX Ê completamente programåvel em C#, permitindo a utilização de uma linguagem de programação orientada ao objecto para modificar objectos existentes, ou ainda a serem definidos como desejado. Não hå nenhum limite para a individualização. Um grande número de sugestþes profissionais, e mesmo, exemplos de códigos fontes abertos, estão disponíveis na Internet.

Bresimar Automação, S.A. Tel.: +351 234 303 320 ¡ Fax: +351 234 303 328/9 ¡ Tlm: +351 939 992 222 bresimar@bresimar.pt ¡ www.bresimar.com

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robĂłtica

PRODUTOS E TECNOLOGIAS

Anybus-S: nova interface PROFINET-IRT de fibra Ăłptica

F.Fonseca, S.A. Tel.: +351 234 303 900 ¡ Fax: +351 234 303 910 ffonseca@ffonseca.com ¡ www.ffonseca.com

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A HMS Industrial Networks estende a sua oferta de produtos Profinet com a introdução da interface Anybus-S Profinet-IRT com conectores de fibra ótica. O módulo de comunicação embutido, Anybus-S para Profinet, combina uma interface Profinet com funçþes IRT de acordo com a Classe C padrão. O módulo de comunicação inteligente Ê baseado na tecnologia ERTEC-200 da Siemens e inclui todos os componentes analógicos e digitais para uma efectiva interface Profinet IO com características IRT, inclusive um interruptor tempo real de duas portas integrado. A conexão de rede física Ê feita por dois conectores de fibra ótica SC-RJ. Este módulo tem aplicação específica para utilização em indústrias automobilísticas. Muitos fabricantes de automóveis estão a usar a tecnologia de fibra ótica nas suas instalaçþes Interbus existentes, e agora estão a utilizar o Profinet com transmissão por fibra óptica.

A introdução do Profinet Ê vista como uma evolução natural do Interbus e Ê conquistarå o seu lugar passo-a-passo durante os próximos cinco anos. O poderoso processador on-board ERTEC-200 da Siemens controla o protocolo Profinet integralmente de forma autónoma e, assim, alivia o processador principal do dispositivo de campo completamente do processo de protocolo. As portas duais RAM e a interface de software e hardware do módulo são unificadas e funcionalmente idênticas a todos os outros módulos Anybus-S. Esta intercambiabilidade Ê provida por um conector de 16-pin RJ11 que assegura a conexão com todos os outros fieldbus, e módulos Ethernet da família Anybus-S, sem qualquer mudança para interface de dispositivo.

O PROFINET-IO oferece comunicação em tempo real com um alto processamento de dados e tambÊm permite que funçþes de TI industrial sejam empregues. A transmissão por fibra óptica garante a mais alta imunidade contra perturbação eletromagnÊtica e monitorização de qualidade de transmissão avançado.

Cabos M12 para Ethernet Industrial da Weidmßller A Weidmßller dispþe de uma ampla gama para ligaçþes de Ethernet Industrial, que oferece a solução correcta para cada necessidade. Apenas as ligaçþes de cobre podem ser utilizadas entre o RJ45 e o M12, com codificação D (abreviado: M12D). Particularmente, o tipo de ligação M12 oferece múltiplas vantagens: as ligaçþes são mais compactas e possuem um grau de protecção IP67. Para alÊm disso fornecem uma largura de banda Cat.5 / 5E, e são eståveis atÊ à vibração.

Se considerarmos o campo das conectores macho e os cabos, a Weidmßller tambÊm apresenta uma enorme variedade. A gama de conectores macho contÊm versþes em linhas rectas, curvas, em conectores fêmea ou tambÊm RJ45. Nos cabos, o utilizador pode escolher entre o tipo PROFINET tipo C ou tipo B, ou um cabo especialmente desenhado para o sector ferroviårio. Todos estes produtos estão disponíveis em stock, e para alÊm disso, a Weidmßller tambÊm oferece cabos de ligação especiais, desenhados segundo as especificaçþes do cliente.

WeidmĂźller â&#x20AC;&#x201C; Sistemas de Interface, S.A. Tel.: +351 214 459 191 ¡ Fax: +351 214 455 871 weidmuller@weidmuller.pt ¡ www.weidmuller.pt

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robĂłtica

FEIRAS E CONFERĂ&#x160;NCIAS

DESIGNAĂ&#x2021;Ă&#x192;O

TEMĂ TICA

LOCAL

DATA

CONTACTO

Annual Robotics Industry Forum

FĂłrum sobre robĂ´s para a indĂşstria

Orlando E.U.A.

20 a 22 Janeiro 2010

RIA â&#x20AC;&#x201C; Robotics Online webmaster@robotics.org www.robotics.org

SEMICON

Feira sobre semicondutores: produção, tÊcnicas e materiais

Seul Coreia do Sul

3a5 Fevereiro 2010

SEMI www.semi.org semihq@semi.org

RoboParty 2010

Evento de construção e dinamização de robôs

GuimarĂŁes Portugal

19 a 21 Fevereiro 2010

SAR e Universidade do Minho fernando@dei.uminho.pt www.roboparty.org

Sinerclima

Feira de climatização e energias renovåveis

Batalha Portugal

25 a 28 Fevereiro 2010

ExpoSalĂŁo info@exposalao.pt www.exposalao.pt

LogiMAT 2010

Feira internacional de distribuição e fluxo da informação dentro das empresas

Estugarda Alemanha

2a4 Março 2010

EUROEXPO Messe und Kongress GmbH info@euroexpo.de www.euroexpo.de

Robotique 2010

Feira de novidades de robĂ´s e integradores

Roissy França

22 a 26 Março 2010

GL Events robotique@gl-events.com www.gl-events.com

FESTIVAL NACIONAL DE ROBĂ&#x201C;TICA 2010

Festival cientifico de robĂłtica

Leiria Portugal

24 a 28 Março 2010

I.P. Leiria - E.S. Tecnologia e GestĂŁo robotica2010@estg.ipleiria.pt robotica2010.ipleiria.pt

Hannover Messe 2010

Feira internacional de tecnologias industriais

HanĂ´ver Alemanha

19 a 23 Abril 2010

C. ComĂŠrcio e IndĂşstria Luso-AlemĂŁ info@hf-portugal.com www.hf-portugal.com

EXPO ELECTRONICA

Feira internacional para componentes electrĂłnicos e equipamentos tecnolĂłgicos

Moscovo RĂşssia

20 a 22 Abril 2010

Crocus Expo electron@primexpo.ru www.primexpo.ru

Electron Tech Expo

Feira de tecnologia e materiais para as indĂşstrias elĂŠctrica e electrĂłnica

Moscovo RĂşssia

20 a 22 Abril 2010

Crocus Expo electron@primexpo.ru www.primexpo.ru

TektĂłnica

Feira de construção

Lisboa Portugal

11 a 15 Maio 2010

FIL fil@aip.pt www.fil.pt

AutomĂĄtica 2010

Feira internacional sobre automação e mecatrónica

Munique Alemanha

8 a 11 Junho 2010

MundiFeiras mundifeiras@mail.telepac.pt www.messe-muenchen.de

Informação sobre conferências IEEE por sociedade: http://www.ieee.org/web/conferences/search/index.html Informação sobre conferências IFAC: http://www.ifac-control.org/events Informação geral sobre conferências IASTED: http://www.iasted.com/conference.htm

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robĂłtica

FEIRAS EVENTOS E FORMAĂ&#x2021;Ă&#x192;O

Maior oferta de robĂłtica na Automatica Na Automatica 2010, 4.ÂŞ edição da Feira Internacional de Automação e MecatrĂłnica, obterĂĄ uma panorâmica geral de todas as inovaçþes no segmento da robĂłtica e automação. Realizada desde 2004, decorrerĂĄ em 2010 de 8 a 11 de Junho nas instalaçþes da Nova Feira de Munique, e estarĂŁo presentes lĂ­deres e gestores terĂŁo a oportunidade de beneficiar das inovaçþes e soluçþes que jĂĄ estĂŁo a ser usadas noutras ĂĄreas. Esta feira tem como objectivo primordial representar a cadeia completa da criação de valor, automatizar processos e reduzir custos de produção de forma a que se consigam aguentar face Ă concorrĂŞncia global. IrĂĄ decorrer pela segunda vez, a â&#x20AC;&#x153;ISR/ROBOTIK 2010â&#x20AC;?, uma das conferĂŞncias de robĂłtica mais importantes do mundo. Os participantes na coneferĂŞncia, O ISR (SimpĂłsio Internacional de RobĂłtica 2010) e o ROBOTIK 2010 irĂŁo reunir-se de 7 a 9 de Junho de 2010 no Centro Internacional de Congressos (ICM).

Neste evento estarão presentes os maiores investigadores e fabricantes que irão expôr as inovaçþes dos segmentos da robótica de serviços e industrial, componentes e acessórios, e durante o simpósio, os participantes poderão dialogar com colegas de investigação e desenvolvimento, ou compartilhar com os peritos da indústria as experiências da automatização na sua produção. A feira pretende dar ferramentas para que os visitantes possam estudar e optimizar os processos, porque numa Êpoca de crise, as empresas devem fazer o possível para que as suas instalaçþes de produção sejam mais rentåveis, ainda que com lotes pequenos. AlÊm disso, tambÊm Ê necessårio criar as condiçþes de partida para que os novos produtos voltem a estimular o mercado, não esquecendo que a chave para uma maior flexibilidade e rentabilidade Ê a automatização.

Automatica 2010 mundifeiras@mail.telepac.pt ¡ www.messe-muenchen.de

SITRAINâ&#x201E;˘ â&#x2C6;&#x2019; Siemens Training, um conceito mundial SITRAIN, a formação Siemens para a Industry Automation e Drive Technologies, possui 300 centros de formação em 62 paĂ­ses que oferecem cursos especializados em Automação e Accionamentos.

A Siemens Ê, a nível mundial, uma empresa de referência no segmento industrial tecnológico da Automação e Accionamentos. Um dos serviços que disponibilizam Ê, exactamente a formação com a garantia dada pela Acreditação da Direcção Geral do Emprego e das Relaçþes do Trabalho (DGERT) e assim os seus clientes podem aceder a apoios públicos para o desenvolvimento dos seus projectos de formação no âmbito do Quadro de Referência EstratÊgico Nacional (QREN), atravÊs do Programa Operacional de Potencial Humano (POPH).

Com adequada formação, as decisþes tornam-se mais seguras e eficazes no que diz respeito à utilização eficiente de equipamentos e uma optimização dos processos, ou seja, a formação cria mais competências nos colaboradores da indústria.

Os formadores da Siemens são certificados (possuem CAP) e fazem regularmente formaçþes, que lhes permitem desenvolver um vasto conhecimento de aplicaçþes específicas em vårios ramos da indústria. O know-how dos formadores direccionado para o processo produtivo, a elevada componente pråtica e o recurso a equipamentos didåcticos que permitem simular situaçþes reais são por si só a garantia de qualidade das acçþes de formação que a Siemens ministra.

A grande novidade do Programa de Formação para 2009/2010 ĂŠ a introdução do novo curso â&#x20AC;&#x153;SIMATIC S7-1200â&#x20AC;?, como resposta ao lançamento do novo autĂłmato modular compacto.

Siemens, S.A. Tel.: +351 214 178 704 ¡ marketing.ad.pt@siemens.pt www.siemens.pt/automation/formacao

robĂłtica [111]

LINKS

Substitutos? Naaah!

Apareceu recentemente nos cinemas um filme intitulado â&#x20AC;&#x153;Substitutosâ&#x20AC;? (â&#x20AC;&#x153;Surrogatesâ&#x20AC;? no original em inglĂŞs). Segundo esse filme, os robĂ´s viveriam por nĂłs apesar de comandados pelo nosso cĂŠrebro atravĂŠs de uma ligação remota. Ficção cientĂ­fica e show-business. O habitual em Hollywood.

Ă&#x2030; preciso saber distinguir a ficção da realidade. Os robĂ´s representados no filme estĂŁo fora do nosso alcance, isto ĂŠ, nem sĂŁo possĂ­veis hoje, nem ĂŠ realista admitir que sejam tecnicamente possĂ­veis em menos de 30 anos.

No entanto, a robótica actual tem sido usada para ajudar as pessoas. Não para as substituir, mas para permitir que realizem tarefas de uma forma mais simples e mais confortåvel. Um BOM exemplo Ê a utilização de robôs para melhorar a física daqueles que perderam qualidades motoras: por acidente, doença ou devido à idade. A Honda, por exemplo, lançou recentemente um protótipo que permite auxiliar a locomoção humana.

J. Norberto Pires Chairman do Controlo 2010

Trailer do Filme http://www.youtube.com/watch?v=jwTJ7mCcFoY ProtĂłtipo da Honda:

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