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
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EDITORIAL Passo-a-passo. Sem atalhos
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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
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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 estratĂŠgia que coloca o foco nas pessoas e na sua capacidade de reinventar o seu futuro. Uma estratĂŠgia clara de desenvolvimento teria tornado evidente a necessidade de reforço da capacidade cientĂfica e tĂŠcnica, 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 constrĂłi passo-a-passo. Precisamos essencialmente daqueles que investem em Portugal para utilizar a qualidade dos nossos recursos humanos, para quem constituĂmos uma vantagem competitiva porque identificam os nossos sucessos na transformação de conhecimento em ideias de negĂłcio e em empresas, que reconhecem a nossa capacidade criativa. NĂŁo precisamos do investimento que tem como Ăşnico objectivo salĂĄrios baixos ou incentivos financeiros Ă instalação. SĂŁo atalhos. E quem se mete por atalhos... mete-se em trabalhos. Nessa perspectiva ĂŠ muito importante reconhecer o papel do consĂłrcio INOV-C, liderado pela Universidade de Coimbra, nessa nova atitude do Centro de Portugal. Na verdade, o consĂłrcio permite um conjunto de sinergias alargadas num conceito de parque de ciĂŞncia e tecnologia multipolar alargado Ă regiĂŁo, e no qual se inclui, entre outros, o iParque, o Biocant e o IPN. As vantagens sĂŁo as da integração, da coordenação prĂłxima, da eficĂĄcia e da nĂŁo duplicação de meios e infraestruturas. A candidatura foi aprovada pela ComissĂŁo Directiva do Programa Operacional Regional do Centro em Dezembro. Ao todo foram atribuĂdos cerca de 23, 5 milhĂľes 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 edifĂcio 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 ĂŠ ser uma das 100 regiĂľes mais inovadoras da Europa e por isso atractivos para iniciativas empresariais que signifiquem um considerĂĄvel investimento estrangeiro diferenciador, que ĂŠ 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)
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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.
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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.
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ARTIGO TÉCNICO Daniel Albuquerque, JosÊ 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
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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
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€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€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€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€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€r the receiver particles. With method itimage iswhich andthe number ofthis particles, are emitted In ultrasonic intensity is4Ď€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— 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€ 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— 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— 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€ 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—distance 4Ď€ 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€r 2Ď cW 4Ď€ r1 Ă—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—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€ 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€ 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 „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— 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€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 −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—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 âˆ’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— 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 − 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— is obstructing surface on thecannot path of exist thepath ray, the source is invalid. −10 10 r . [11]. To solve this problem we used a Hybrid Method I(r, Îą) = I(r ) Ă— 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 − This called the visibility test [11]used andthe can beexistent done by tracing the ray back − 10 r. [11]. This method combines the bestpath feature of ray both Îą) = )) can Ă— (9) value 9613-1 ofI(r, Îą for theI(r air using 10calculated 0 I(r, Îą) = I(r Ă—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 − ∆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— 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 − Image find allusing existent sources amplitude, (9) becomes then weSource validated each them the virtual Ray −r20 Image Source Method toofrays find virtual sources 20 ∆r amplitude, equation equation (9) becomes 0) P2 (r, Îą) P =Ă— P10 10(r−r (10) (10) The surfaces are modelled by that aall set existent of quadrilaterals, because almost all the 0Ă— Îą Method with only the rays are created bythe the virtual = (11) − 20 ∆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— (10) Method only the rays that are using the Tracing virtual wewith validated each of them using thebyRay Ray Tracing − 20 (r−r0 ) 20 ∆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—âˆ’ 10 P2 (r,2Îą) = =P (10)(11) 0Ă— Îą = P (7) the ray, the virtual source is are invalid. This called the ray back Îą −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 − ∆r 20 (r−r0 ) Method with only the rays that are created by the virtual Îą 0 Îą = P Ă— 10 (11) − ∆r 20 0 10 the virtual sources in a cubic room (up to the fourth reflection) with vertices P Ă— (10) − 2020(r−r0 ) the ray, the virtual source is invalid. This is called the r P22 (r, (r, Îą) Îą) == = =PP P000Ă— Ă— 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 (r−r − ) 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) − (r−r 20 0) Îą 0 = P Ă— 10 (11) 20 0 Ă— 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
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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
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Fig. 3.
The path of a second order reflection.
ARTIGO TÉCNICO Filipe Campos Meira Castro, António Fernando Macedo Ribeiro, Univ. do Minho, Departamento de Electrónica Industrial, Guimarães, Portugal [11] filipemeiracastro@gmail.com, fernando@dei.uminho.pt Gßnther Starke, Christoph Dreyer APS – 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 “Motor Left: Error, Motor Right: Error� 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 TÉCNICO
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 “pull-up resistors�, 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 “buck� configuration was adopted and the switch output is specified to swing 40V below ground which is perfect to the robot’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 “clock stretching� [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 don’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
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 – diria atĂŠ uma abordagem disruptiva -, na Ăşltima dĂŠcada. Como em tudo na vida que se faz com paixĂŁo, os resultados tĂŞm 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. É uma mudança necessĂĄria, pois claro. É 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: - É 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, ROI’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. - É 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 estratĂŠgicas, tomam-se decisĂľes conjuntas, traçam-se rotas complementares. Desafio o caro leitor a uma tarefa difĂcil: encontrar uma autarquia do nosso paĂs que hĂĄ 10 anos atrĂĄs estava disponĂvel 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. É 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 sensĂveis domĂnios da inovação, se hĂĄ algo com que temos que ter cuidado ĂŠ com os adjectivos que utilizamos. O que a nĂvel macro acabei de adjectivar de timidez, sofre como que uma metamorfose na anĂĄlise micro. De facto,
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- Muito corajosos sĂŁo tambĂŠm os nossos autarcas que, satisfeitas as necessidades bĂĄsicas dos seus municĂpios, construĂdas as infra-estruturas cruciais para os seus cidadĂŁos, em conjunto com as universidades, estĂŁo de facto a procurar investir na mudança de comportamentos, atitudes do municĂpio, apostando em ĂĄreas como a competitividade, inovação e empreendedorismo. Despem-se de preconceitos os municĂpios e as universidades e colaboram neste desiderato em
E S PA Ç O Q U A L I D A D E
A Importância da Resposta (1ÂŞ parte) Quase em vĂŠsperas de Natal, acho interessante abordar um assunto em que poucos reparam, ou doutra forma, sĂł os que vestem determinados papĂŠis ĂŠ que o conhecem. Talvez porque o espĂrito de Natal, apele Ă s emoçþes e sentimentos, e palavras como respeito pelo prĂłximo, consideração, dignidade, compaixĂŁo sejam mais audĂveis! Todas estas palavras deveriam ser treinadas e assimiladas durante os 365 dias do ano, mas, como nem sempre ĂŠ possĂvel, resta-nos a consolação de serem pelos menos lembradas na ĂŠpoca NatalĂcia! Os gestores de recursos humanos, os gerentes e administradores de empresas, algumas pessoas com funçþes de chefia, assumem a ĂĄrdua tarefa de recrutar pessoas, digo ĂĄrdua, 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 tĂŠcnicas de gestĂŁo de recursos humanos, jĂĄ que a anĂĄlise curricular, os nĂŁo verbais e seus significados, a postura, a colocação do candidato/a, o seu percurso profissional, a aferição das competĂŞncias efectivamente adquiridas, a sua imagem, a forma como se expressa e verbaliza a sua opiniĂŁo e demonstra os seus conhecimentos, sĂŁo elementos reveladores sobre a possibilidade de termos conhecido alguĂŠm 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 “trabalhoâ€? 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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Estou a falar de “atitudeâ€?! 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 ĂŠtica profissional, quando simplesmente nĂŁo emite qualquer feedback. Nem quando os candidatos/as vĂŁo a uma entrevista e nĂŁo sĂŁo seleccionados, muito menos quando se recebe uma candidatura espontânea. A pergunta que coloco ĂŠ a seguinte: Quem tĂŞm a responsabilidade de recrutar, agendar entrevistas, decidir e reportar os outputs de um processo de R&S, nĂŁo deveria ter tambĂŠm a mesma resposnsabilidade para responder em caso de rejeição ou de nĂŁo aceitação? Porque ĂŠ que nĂŁo se diz “a quem estĂĄ do outro ladoâ€?, 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 “NĂŁo Obrigadoâ€?, ĂŠ tĂŁo ou mais importante como dizer “Simâ€?. Existe um provĂŠrbio antigo que nenhum de nĂłs deveria esquecer: “NĂŁo faças aos outros o que nĂŁo gostarias que te fizessem a ti!â€?... Em algum momento das nossas vidas, somos nĂłs recrutadores que assumimos o papel de candidatos/as!...
por Maria Manuel Costa – Directora de Recursos Humanos e Qualidade mane1976@hotmail.com
dossier
PROTAGONISTAS
automação industrial [38]
AUTOMAĂ‡ĂƒO DE MĂ QUINAS E PROCESSOS INDUSTRIAIS LuĂs CristĂłvĂŁo (Instalcontrol, Lda.), WeidmĂźller – 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 tĂŠcnicas, softwares e/ou equipamentos especĂficos numa determinada mĂĄquina ou processo industrial, com o objectivo de aumentar a sua eficiĂŞncia, 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 interferĂŞncia humana sobre esse processo ou mĂĄquina. Com a Automação Industrial, os operadores humanos sĂŁo providos de maquinaria para auxiliĂĄ-los nos seus trabalhos. Entre os dispositivos de aplicação da automação industrial podem ser aplicados os computadores ou outros dispositivos capazes de efectuar operaçþes lĂłgicas, como controladores lĂłgicos programĂĄveis, microcontroladores, entre outros. Estes equipamentos, em alguns casos, substituem tarefas humanas ou realizam outras que o ser humano nĂŁo consegue realizar. Esta ĂŠ largamente aplicada Ă s mais variadas ĂĄreas de produção industrial, desde a indĂşstria automĂłvel, indĂşstria do papel e celulose, entre outras, bem como a embalagem em todas estas indĂşstrias (Lacrado, Etiquetado, Ensacado).
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A parte mais visĂvel da automação, actualmente, estĂĄ ligada Ă robĂłtica, mas tambĂŠm ĂŠ utilizada nas indĂşstrias quĂmica, petroquĂmicas e farmacĂŞuticas, com o uso de transmissores de pressĂŁo, temperatura e outras variĂĄveis necessĂĄrias para um SDCD (Sistema Digital de Controlo Distribuido) ou CLP (Controlador LĂłgico ProgramĂĄvel). A Automação Industrial visa, principalmente, a produtividade, qualidade e segurança num processo. Num exemplo prĂĄtico, toda a informação dos sensores ĂŠ concentrada num controlador programĂĄvel o qual de acordo com o programa memorizado define o estado dos actuadores. Actualmente, com a instrumentação de campo inteligente, funçþes executadas no controlador
programĂĄvel tem uma tendĂŞncia de serem migradas para estes instrumentos de campo. A Automação Industrial possui vĂĄrios barramentos de campo (mais de 10, incluindo vĂĄrios protocolos como: CAN OPEN, FIELDBUS FOUNDATION, entre outros) especĂficos para a ĂĄrea industrial, mas controlando equipamentos de campo como vĂĄlvulas, 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 tambĂŠm interligar com o sistema administrativo da empresa. Uma contribuição adicional importante dos sistemas de Automação Industrial ĂŠ a conexĂŁo do sistema de supervisĂŁo e controle com sistemas corporativos de administração das empresas. Esta conectividade permite o compartilhamento de dados importantes da operação diĂĄria dos processos, contribuindo para uma maior agilidade do processo decisĂłrio e maior confiabilidade dos dados que suportam as decisĂľes 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.
DOSSIER LuĂs CristĂłvĂŁo (Instalcontrol, Lda.) WeidmĂźller – Sistemas de Interface, S.A. Tel.: +351 214 459 190 . Fax: +351 214 455 871 weidmuller@weidmuller.pt . www.weidmuller.pt
AUTOMAĂ‡ĂƒO 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 fĂĄbrica 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 quĂmicos, 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. É 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 potĂŞncia para os accionamentos deveram ter uma atenção especial em função do nĂşmero de manobras por minuto a que os mesmos estarĂŁo sujeitos. Neste conjunto de sistemas e mĂĄquinas poderemos utilizar os seguintes equipamentos para corte de potĂŞncia 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, transĂstores de potĂŞncia trifĂĄsicos 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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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.
DOSSIER Salvador Giró Director Grupo INFAIMON Tel. +351 234 312 034 ¡ Fax: +351 234 312 035 infaimon.pt@infaimon ¡ www.infaimon.com
Sensores de VisĂŁo, Câmaras Inteligentes e Sistemas de VisĂŁo Avançados Diversas alternativas de VisĂŁo Artificial para resolver aplicaçþes de controlo de qualidade e produção na indĂşstria A visĂŁo artificial tornou-se numa ferramenta fundamental para solucionar problemas de controlo nos processos de fabrico contĂnuo 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 caracterĂsticas adequadas, para resolver com mais eficiĂŞncia Ă s mais diferentes aplicaçþes.
Os sistemas de visĂŁo artificial podem ser divididos em trĂŞs categorias: Sensores de VisĂŁo, Câmaras Inteligentes e Sistemas de VisĂŁo. Este artigo pretende diferenciar estes sistemas, apesar de que algumas vezes seja difĂcil separĂĄ-los. Mais ainda, com a crescente miniaturização e aumento da potĂŞncia dos processadores, este limite começa a ser impossĂvel de estabelecer.
gem ĂŠ o Ăşnico mecanismo que o operador dispĂľe para controlĂĄ-lo e um sistema OK/NotOK ĂŠ a Ăşnica saĂda disponĂvel. Enquanto isso simplifica muito o seu funcionamento, ao mesmo tempo reduz as potenciais aplicaçþes que estes sensores podem resolver. AlĂŠm do mais, dado o poder limitado do seu hardware, nĂŁo sĂŁo capazes de processar mais do que algumas peças por segundo. Os programas que estĂŁo incluĂdos nos sensores de visĂŁo nĂŁo podem ser alterados. NĂŁo necessitam de um PC para processar a imagem ou enviar resultados a um PLC ou a um outro elemento de controlo. Os sensores de visĂŁo, com fĂĄcil e rĂĄpida instalação abriram um novo espaço nas aplicaçþes, onde a visĂŁo ĂŠ considerada mais um componente standard no controlo dos processos industriais.
SENSORES DE VISĂƒO 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 estĂĄ orientado ao mercado do cliente final e supĂľe-se que o prĂłprio cliente pode instalĂĄ-lo sem ajuda de nenhuma engenharia e sem necessidade de um set-up por parte de terceiros. Os sensores de visĂŁo estĂŁo pensados para resolver problemas concretos e fĂĄceis e para serem manuseados de forma simples, inclusive por pessoas nĂŁo especializadas em visĂŁo. Para que sejam mais fĂĄceis de utilizar, foram eliminadas muitas funçþes que incorporam os sistemas de visĂŁo mais avançados, reduzindo assim a sua complexidade. Na maioria das vezes um botĂŁo 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 ausĂŞncia‌ Estes sensores quebram barreiras entre os sensores de medição industrial e os sistemas de visĂŁo artificial, criando um vĂnculo contĂnuo entre estes dois mundos.
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‡ĂƒO 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 “analisadores de redeâ€?. 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. É 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: — 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; — Ter a capacidade de criar a Tabela e registar aĂ os valores lidos pelo analisador de rede; — 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 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 jĂĄ nĂŁo 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 hĂbrida entre outras coisas. HĂĄ tambĂŠm uma preocupação crescente em criar sistemas de segurança que nĂŁo sejam viciĂĄveis e mais antimanipulĂĄveis, no prĂłprio 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 “Tratados de Romaâ€? 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. É 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 “seguroâ€?? Tomemos como exemplo o “Space Shuttleâ€?. Muitas vezes ouvimos a notĂcia que o lançamento de um “Vai-VĂŠmâ€? foi interrompido e adiado no Ăşltimo instante. Qual ĂŠ o motivo? VĂĄrios computadores supervisionam e controlam o sistema do “Vai-VĂŠmâ€? 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 “decisĂŁo individualâ€?, 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 “divergenteâ€? desliga-se e o voo continua. Este
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R E P O RTAG E M Texto: Helena Paulino
20 anos a inovar com a “robĂłticaâ€? Poucas revistas se podem orgulhar de chegar aos 20 anos. A revista tĂŠcnico-cientĂfica “robĂłticaâ€? ĂŠ uma delas, e para comemorar a data organizou uma Mesa Redonda com o tema “20 Anos a Inovarâ€?, 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 “robĂłticaâ€? 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 “RobĂłtica e Automatizaçãoâ€?, que dez anos depois mudou apenas para “robĂłticaâ€? 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 “robĂłticaâ€? 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 – Coimbra, Porto e Lisboa – 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.
“Massa crĂtica torna-nos bem sucedidosâ€?
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 “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€? 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.
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 “a Critical Software nĂŁo possui muitas capacidades de investir e hĂĄ muitas ideias que necessitam de sair para o mercado.â€? 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. AtravĂŠs do Critical Venture os empreendedores podem lançar a sua empresa, num prazo entre 3 a 5 anos, e provar que possuem uma estratĂŠgia com capacidade de vingar num mercado competitivo como o que temos actualmente. No final ditou que acredita que a Critical Ventures serĂĄ uma forma “de multiplicar no mercado ideias e jovens empreendedores que, sem um empurrĂŁo inicial teriam alguma dificuldade em passar Ă prĂĄtica.â€? Ou seja, pretende massificar os projectos de desenvolvimento e investigação tecnolĂłgica.
Partir de uma ideia para um valor global Jorge Figueira da GATS – 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: “Onde hĂĄ um problema hĂĄ uma oportunidade!â€? 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 nĂŁo apenas entre amigos ou num pequeno cantinho da blogosfera, dos bonecos que criara, faltaralhe tambĂŠm o prĂłprio registo da sua ideia. Ou seja, uma oportunidade porque a ideia jĂĄ estava criada. Uma das visĂľes de Jorge Figueira e do organismo que lidera, o GATS, ĂŠ transformar a regiĂŁo de Coimbra e Leiria numa referĂŞncia internacional em termos de criação de conhecimento, inovação e empreendedorismo nas ĂĄreas das ciĂŞncias da vida, energia, tecnologias da informação e da comunicação e electrĂłnica, e indĂşstrias criativas. Desta forma a regiĂŁo centro consolida-se como a 2.ÂŞ regiĂŁo mais inovadora de Portugal, e coloca-se no ranking das 100 regiĂľes mais inovadoras da Europa em 2017, de acordo com o Regional Innovation Scoreboard. Tudo isto pode ser facilmente concretizĂĄvel atravĂŠs de fortes parceiros existentes nesta regiĂŁo, como a Universidade de Coimbra, o Instituto PolitĂŠcnico 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 – 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 “robĂłticaâ€? A revista “robĂłticaâ€? 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: “Atreve-te!â€?
Poupar energia e ter qualidade de vida JosĂŠ LuĂs 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 estĂŁo a trabalhar em simultâneo, e por isso, podemos aproveitar a energia nĂŁo utilizada para outros fins. Deu como exemplo o aproveitamento da bateria do nosso automĂłvel no caso da rede de nossa casa nĂŁo ter energia suficiente, no caso de termos um modelo-singular de negĂłcio nas nossas habitaçþes em que podemos vender energia Ă EDP. Incutiu a ideia de tudo se tratar de uma rede energĂŠtica como um todo, seja a nossa habitação ou o nosso automĂłvel, e tambĂŠm num sentido mais geral e global, estando nĂłs na era da globalização e nĂŁo nos podendo esquecer desse facto. Para ter uma rede inteligente ĂŠ necessĂĄrio ter igualmente uma casa inteligente, em que os aparelhos estĂŁo preparados para ligar e desligar o seu consumo quando necessĂĄrio, e assim poupar energia. A monitorização ĂŠ algo tambĂŠm fulcral em toda esta rede, porque ĂŠ necessĂĄrio que o cidadĂŁo comum saiba o que ĂŠ 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 energĂŠtica. Para JosĂŠ LuĂs Malaquias parece tudo simples, atĂŠ porque desvendou que esta informação pode ser dada da forma mais simplista, atĂŠ 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 Ê algo que as empresas necessitam. O iParque definiu 5 åreas estratÊgicas: ciências e tecnologia biológica, da vida e da saúde; ciên-
cias e tecnologias da informação e multimĂŠdia; telecomunicaçþes; automação e robĂłtica inteligentes; e ainda outros projectos transversais. Nestas ĂĄreas pretende-se que se criem clusters de empresas que sirvam de suporte para o desenvolvimento de uma verdadeira cultura de Investigaçao e Desenvolvimento em consĂłrcio com instituiçþes universitĂĄrias, politĂŠcnicas e centros de investigação da regiĂŁo 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 – Business Center – 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.ÂŞ edição da ConferĂŞncia 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 elĂŠctricas, nas ĂĄreas 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 paĂs.
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. “Ainda nĂŁo sentimos o sabor da derrotaâ€?, 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€?, 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, “CHECKMASTERâ€?, 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 eĂłlica, 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 tĂŠcnicos de forma rĂĄpida, 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 fĂsicas do modelo real. Cria-se um modelo base paramĂŠtrico, associam-se parâmetros a tabelas de Excel, criam-se todas as peças como derivadas desse modelo base, obtĂŞm-se a planificação das chapas e os desenhos tĂŠcnicos para corte das mesmas. JosĂŠ Meireles da M&M Engenharia Industrial realizou uma visita virtual a uma eĂłlica, electrificação, e relatĂłrio, tudo realizado com o EPLAN Electric P8 Professional EMI SP1. O orador deu como exemplo o Parque EĂłlico 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.ÂŞ ConferĂŞncia da ISA Portugal A 1.ÂŞ ConferĂŞncia TĂŠcnica de Instrumentação e Controlo foi promovida e marcou o inĂcio da actividade da secção portuguesa da ISA, The Internacional Society of Automation. O evento contou com a participação de muitos profissionais ligados Ă automação, instrumentação industrial e sistemas de controlo de processo em actividades que promovam o seu desenvolvimento tĂŠcnico e pessoal.
O encontro realizado no Hotel Olissippo Oriente, em Lisboa, contou com a presença de JosĂŠ 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, JosĂŠ MarĂa AmezĂĄga da Petronor que abordou a instrumentação ocorrida em atmosferas explosivas, e Pedro Ramos da CUF QuĂmicos Industriais e JosĂŠ 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 JosĂŠ Alexandre Pereira deu o mote para o evento com uma apresentação sobre o projecto e a realidade da ISA Portugal, referindo-se Ă s normas e certificaçþes vigentes, Ă formação e treino, publicaçþes, conferĂŞncias e exposiçþes jĂĄ em agenda. Relembrou que o primeiro encontro decorreu em Lisboa, a 13 de Outubro de 2006, numa reuniĂŁo informativa com Francisco DĂaz-Andreu e Manuel BollaĂn, e a partir daĂ o nĂşmero de sĂłcios portugueses foi crescendo significativamente. A 1.ÂŞ Assembleia Geral decorreu no ISEL no ano seguinte, onde foram elaborados os estatutos numa Assembleia Geral de SĂłcios, e posteriormente a 25 de Setembro de 2009 houve uma escritura pĂşblica da Associação ISA Portugal. A ISA pretende ser o ponto de encontro da comunidade profissional portuguesa ligada Ă automação, instrumentação industrial e controlo de processos, incluindo os utilizadores finais, os fabricantes e fornecedores, as escolas e academias. Consequentemente serĂĄ criada uma estrutura flexĂvel mas consolidada, que assegura a continuidade da actividade da organização e a sucessĂŁo dos orgĂŁos dirigentes. Para isso, fixaram para 2010 a fasquia de membros nacionais da ISA numa centena. JosĂŠ Alexandre Pereira terminou enumerando as entidades colaboradoras de apoio institucional e os patrocĂnios desta 1.ÂŞ ConferĂŞncia TĂŠcnica de Instrumentação e Controlo.
Prevenção e diagnĂłstico garantem segurança O engenheiro especialista em atmosferas explosivas da Petronor, JosĂŠ MarĂa AmĂŠzaga, recomendou uma anĂĄlise detalhada da fĂĄbrica para descobrir se esta armazena ou manipula produtos inflamĂĄveis (sejam lĂquidos, vapores, gases
inflamĂĄveis, 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 fĂĄbrica. A Directiva 94/9/ CE do Decreto-Lei 112/96 de 5 de Agosto de 1996 ĂŠ aplicada ao material elĂŠctrico e electrĂłnico 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 mĂnimas que devem ser aplicadas nas instalaçþes, o que exige um Manual de Protecção contra ExplosĂľes antes do material ser colocado em serviço e antes de transformaçþes ou ampliaçþes. O desenho ou anĂĄlise de uma instalação ATEX permite classificar as instalaçþes perigosas segundo as fontes de escape, e a partir delas sĂŁo determinadas as zonas perigosas. O sistema de segurança implica aparelhos de segurança, material elĂŠctrico associado e aparelhos elĂŠctricos simples, tudo com cabos de ligação e bus de campo. O material ATEX ĂŠ vĂĄlido para o utilizador de acordo com o DL 112-96, com a marcação CE.
Kees Kemps tambĂŠm falou sobre a segurança em sistemas instrumentados. A tecnologia nestes sistemas de segurança sofreu uma mutação com os sistemas pneumĂĄticos e/ou hidrĂĄulicos, as soluçþes baseadas nas ligaçþes com uma simples ligação: redundante em sĂŠrie e redundante com monitorização. O transĂstor possui um estado electrĂłnico sĂłlido, controladores lĂłgicos programados, tudo isto baseado
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 portfĂłlio de produtos que a empresa tem para oferecer ao mercado, dando posteriormente a palavra a David Braga, ResponsĂĄvel pelo Departamento de Serviços, que apresentou o CDSÂŽ - Complete Drive Service. Esta ĂŠ uma gama de serviços da SEW composta por 14 mĂłdulos especĂficos, que cada Cliente pode configurar Ă medida das suas necessidades. Seguindo a estratĂŠgia de proximidade da SEW-EURODRIVE PORTUGAL foi apresentado, ainda, o novo Centro de AssistĂŞncia TĂŠcnica de Lisboa no qual, para alĂŠm da sua sede na Mealhada, podem ser feitos vĂĄrios serviços de intervenção rĂĄpida.
Figura 1 ¡ Eng.º Nuno Saraiva (Director Geral)
manos qualificados que fornecem e montam rapidamente componentes ou unidades novas, e oferecem um aconselhamento tĂŠcnico em electromecânica ou produtos electrĂłnicos, por telefone ou pessoalmente. O Serviço de Help Desk oferece um apoio tĂŠcnico especializado para suporte ao projecto ou manutenção de sistemas ou mĂĄquinas, e assim hĂĄ 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 dispĂľem de software dedicado a aplicaçþes e tecnologia de accionamentos, e fornece ferramentas para a parametrização, visualização e programação, atravĂŠs 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 TĂŠcnica transfere know-how em cursos ministrados por formadores com o CAP e acreditados pela DGERT. Os Serviços de Reparação sĂŁo orientados de acordo com as necessidades do Cliente: apenas as peças com defeito sĂŁo substituĂdas, ou, se necessĂĄrio ĂŠ executada uma revisĂŁo completa. O Serviço de Sobressalentes caracteriza-se pela qualidade, rapidez e facilidade, desde o aconselhamento atĂŠ Ă identificação dos sobressalentes correctos, e disponibilidade e entrega imediata dos mesmos. E, as substituiçþes sĂŁo feitas de forma rĂĄpida e segura, mantendo a unidade fabril em produção contĂnua. O Serviço de Redutores Industriais ĂŠ um dos pontes fortes, pois a SEWEURODRIVE PORTUGAL ĂŠ o Centro de CompetĂŞncia do Grupo SEW para a PenĂnsula IbĂŠrica, porque a SEW-EURODRIVE PORTUGAL trabalha com qualquer tipo de serviço nos redutores de maior porte. Com o Serviço de Entrega e Recolha hĂĄ uma optimização da gestĂŁo do tempo, por ser o mesmo interveniente que instala e desinstala, reduzindo as interfaces,
A Formação TÊcnica Especializada, ministrada pela SEW e acreditada pela DGERT – Direcção-Geral do Emprego e das Relaçþes de Trabalho, realizada na DriveAcademyŽ, a Sala de Formação SEW ou nas instalaçþes dos Clientes, por 4 Formadores especializados foi apresentada pelo Nuno Saraiva. Os programas de Formação TÊcnica incluem cursos de Accionamentos Electromecânicos, Conversores de frequência MOVITRACŽ (31C, 07B, LT), Variadores tecnológicos MOVIDRIVEŽ (A, Compact, B), Servo-accionamentos, Sistemas Descentralizados (MOVIMOTŽ), Redutores Industriais, Controlo de Posição IPOSplusŽ, Comunicação por bus de campo, Controladores MOVI-PLCŽ, 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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Figura 2 ¡ Eng.º David Braga (Responsåvel do Departamento de Serviços)
TA B E L A CO M PA R AT I VA Ricardo SĂĄ e Silva
TABELA COMPARATIVA DE MĂłdulos I/O Os mĂłdulos I/O, tĂŁo comuns hoje em dia, estĂŁo presentes nos armĂĄrios de controlo, caixas de distribuição, e estĂŁo situados directamente in loco, e evoluĂram bastante nos Ăşltimos anos. Estes sĂŁo tambĂŠm chamados mĂłdulos de bornes, mĂłdulos distribuĂdos E/S, bornes inteligentes, entre outros, e normalmente estĂŁo montados sobre trilhos DIN.
No mercado existem vĂĄrios tipos de MĂłdulos I/O, mas podemo-nos focar nos MĂłdulos de I/O distribuĂdos, dispositivos com terminais de conexĂŁo directa Ă entrada e/ou saĂdas discretas ou analĂłgicas, com possibilidade de configuração e variadas funcionalidades, e conectados habitualmente via bus de comunicação de um ou mais dispositivos externos com potĂŞncia de processo ou controlo (PLC, PC, controladores, entre outros). Dada a variedade de combinaçþes possĂveis, 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 possĂveis aplicaçþes sĂŁo das mais variadas, desde automotive, maquinaria, transporte, processo, centrais de energia, automação de edifĂcios e domĂłtica, entre outros. Para alĂŠm disso, o consumo dessas unidades tambĂŠm reduziu sensivelmente, possibilitando a sua utilização em aplicaçþes remotas ou bateria alimentada por painĂŠis solares. O factor e densidade de linhas I/O por volume e peso tambĂŠm foi optimizado, o que favorece a sua inclusĂŁo a bordo de veĂculos ou aplicaçþes cinemĂĄtica. Todos estes MĂłdulos I/O possuem diferentes tipos, tendo diferentes modos de leitura, diferentes meios de entrada e saĂdas de dados/informação, diferentes funcionalidades, e cada tipo possui o seu diferente grau de precisĂŁo bem como a manutenção das instalaçþes. E, cada vez mais, jĂĄ nĂŁo faz sentido falar de comunicaçþes – MĂłdulos I/O – sem se falar em segurança, cada vez ĂŠ mais necessĂĄria essa segurança para que os dados nĂŁo se “percamâ€? ou ocorram problemas nas mĂĄquinas/ instalaçþes. Todas essas especificaçþes estĂŁo diferenciadas e preenchidas na tabela seguidamente apresentada.
[82]
robĂłtica
ffonseca@ffonseca.com
ffonseca@ffonseca.com
ffonseca@ffonseca.com
ffonseca@ffonseca.com
ffonseca@ffonseca.com
ffonseca@ffonseca.com
ffonseca@ffonseca.com
ffonseca@ffonseca.com
ffonseca@ffonseca.com
ffonseca@ffonseca.com
ffonseca@ffonseca.com
ffonseca@ffonseca.com
ffonseca@ffonseca.com
vendas@mecmod.com
vendas@mecmod.com
FFonseca, S.A.
FFonseca, S.A.
FFonseca, S.A.
FFonseca, S.A.
FFonseca, S.A.
FFonseca, S.A.
FFonseca, S.A.
FFonseca, S.A.
FFonseca, S.A.
FFonseca, S.A.
FFonseca, S.A.
FFonseca, S.A.
FFonseca, S.A.
Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal
Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal
Murrelektronik
Murrelektronik
Murrelektronik
Murrelektronik
Murrelektronik
Murrelektronik
Murrelektronik
Murrelektronik
Sick
Sick
Sick
Sick
Sick
Delta Electronics
Delta Electronics
vendas@mecmod.com
ffonseca@ffonseca.com
FFonseca, S.A.
Murrelektronik
Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal
fagorautomation@ fagorautomation.pt
FAGOR Automation Portugal S. Coop
FAGOR Automation
Delta Electronics
fagorautomation@ fagorautomation.pt
FAGOR Automation Portugal S. Coop
FAGOR Automation
vendas@mecmod.com
bresimar@bresimar.pt
BRESIMAR
BECKHOFF
Mecânica Moderna,S.A. - Sucursal em Portugal
bresimar@bresimar.pt
BRESIMAR
BECKHOFF
Delta Electronics
Contacto
Distribuidor
Fabricante
Modbus TCP
EtherNet/IP EtherCAT
PROFINET
X
X
X
X
X
X
DeviceNet/CANOpen
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Interbus
Fieldbus Fundation
Wireless
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
v
X
X
X
X
X
DVP04DA-S / MĂłdulo AO
DVP04AD-S / MĂłdulo Ai
DVP16SP11 / Modulo i/o
Geral / MĂłdulos PLC
UE44xx
UE42xx
UE32xx
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Modbus
UE41xx
X
X
X
X
X
X
Profibus DP
X
X
X
X
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
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
AnalĂłgicos
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
RTD
X
X
X
X
X
X
TC
X
X
X
X
X
X
Coontadores rĂĄpidos
X
X
X
X
X
RS232 / RS485
X
X
X
X
X
X
X
X
Encoder
X
X
X
X
As-i
X
X
X
X
X
X
X
X
EIB
X
LON
X
BĂĄsico
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
ProgramĂĄveis PLC
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Certificado de Segurança
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Bus de Segurança
Segurança Måquinas/ Instalaçþes
Grau de Protecção X
IP20 /IP67
IP20
IP20
IP20
X
X
X
X
X
IP20 /IP67
IP20
X
X IP67
IP65
X
X
IP67
X IP68 /69K
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
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
robĂłtica [83]
robĂłtica
vendas@mecmod.com
vendas@mecmod.com
vendas@mecmod.com
vendas@mecmod.com
vendas@mecmod.com
vendas@mecmod.com
vendas@mecmod.com
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
X
X
X
Modbus TCP
X
X
X
X
X
EtherNet/IP
X
X
X
X
X
EtherCAT
X
X
PROFINET
X
X
DeviceNet/CANOpen
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Interbus
X
X
X
X
Modbus
X
X
X
X
Profibus DP
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Outros
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Digitais
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
AnalĂłgicos
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
RTD
X
X
X
X
X
X
TC
X
X
X
X
X
Coontadores rĂĄpidos
X
X
X
X
RS232 / RS485
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Encoder
X
X
X
X
As-i
X
X
X
Funcionalidade
BĂĄsico
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
ProgramĂĄveis PLC
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Certificado de Segurança
X
X
X
X
Bus de Segurança
Segurança Måquinas/ Instalaçþes
Grau de Protecção X
IP20 /ip54
IP20
IP20
X
X
IP20 /ip67
IP20
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
IP20
IP20
IP65
IP20
IP67
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
X
Extracção a quente
[84] LON
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
parker.portugal@parker.com
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
www.phoenixcontact.pt
pilz@pilz.pt
pilz@pilz.pt
pilz@pilz.pt
Meditor LDA
Meditor LDA
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Phoenix Contact, S.A.
Pilz
Pilz
Pilz
Schneider Electric
Schneider Electric
Schneider Electric
Parker Hannifin
Parker Hannifin
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Phoenix Contact
Pilz
Pilz
Pilz
Schneider Electric
Schneider Electric
Schneider Electric
automation.news@ pt.schneider-electric.com
weidmuller@ weidmuller.pt
Schneider Electric
Todos os distribuidores autorizados Weidmรผller em vรกrios pontos do paรญs
Schneider Electric
Weidmรผller S.A.
automation.news@ pt.schneider-electric.com
automation.news@ pt.schneider-electric.com
automation.news@ pt.schneider-electric.com
parker.portugal@parker.com
parker.portugal@parker.com
Meditor LDA
Parker Hannifin
Contacto
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
Wireless
X
X
Modbus TCP
X
X
X
X
X
X
EtherNet/IP
X
X
X
PROFINET
X
X
DeviceNet/CANOpen
X
X
X
X
X
X
X
Interbus
X
X
X
X
X
Modbus
X
X
X
X
Profibus DP
X
X
X
X
X
X
Digitais
Analรณgicos RTD TC
Coontadores rรกpidos RS232 / RS485 Encoder
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
IP20
X
X
IP67
IP67
IP67
IP20
IP20
IP67
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
IP20
IP20
X
X
X
X
X
X
Outros
IP20
X
X
X
X
As-i
IP20
X
X
X
X
EIB
X
X
X
X
LON
X
X
X
X
X
Programรกveis PLC
X X
X
X
Bรกsico
X
Certificado de Seguranรงa
X
X
X
X
X
X
X
X
Grau de Protecรงรฃo
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Bus de Seguranรงa
EtherCAT
Seguranรงa Mรกquinas/ Instalaรงรตes Manutenรงรฃo Instalaรงรตes
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Plug&Play
Funcionalidade
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Modular
Tipo de I/O
X
X
X
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
FEIRAS E CONFERĂŠNCIAS
DESIGNAĂ‡ĂƒO
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 – 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“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
[110]
robĂłtica
LINKS
Substitutos? Naaah!
Apareceu recentemente nos cinemas um filme intitulado “Substitutosâ€? (“Surrogatesâ€? 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.
É 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 robĂłtica actual tem sido usada para ajudar as pessoas. NĂŁo para as substituir, mas para permitir que realizem tarefas de uma forma mais simples e mais confortĂĄvel. Um BOM exemplo ĂŠ a utilização de robĂ´s para melhorar a fĂsica daqueles que perderam qualidades motoras: por acidente, doença ou devido Ă idade. A Honda, por exemplo, lançou recentemente um protĂłtipo 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:
[112]
robĂłtica