PONTIFCIA UNIVERSIDADE CATLICA DO PARAN CENTRO DE CINCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA ENGENHARIA MECATRNICA (CONTROLE E AUTOMAO)

CONTROLE DE UMA PLANTA DE PROCESSO DE NVEL ATRAVS DE SISTEMA REMOTO UTILIZANDO LABVIEW

CURITIBA 2009

LEONARDO BIANCOLINI

CONTROLE DE UMA PLANTA DE PROCESSO DE NVEL ATRAVS DE SISTEMA REMOTO UTILIZANDO LABVIEWMonografia de Projeto Final apresentada ao Curso de Engenharia Mecatrnica (Controle e Automao), Centro de Cincias Exatas e de Tecnologia da Pontifcia Universidade Catlica do Paran PUCPR, como requerimento parcial para obteno do ttulo de Engenheiro. Orientador: Prof. Luciano A. Mendes

CURITIBA 2009

LEONARDO BIANCOLINI ENGENHARIA MECATRNICA (CONTROLE E AUTOMAO)

CONTROLE DE UMA PLANTA DE PROCESSO DE NVEL ATRAVS DE SISTEMA REMOTO UTILIZANDO LABVIEW

Esta monografia, que requisito indispensvel para a aprovao na disciplina de Projeto Final do curso de Engenharia Mecatrnica (Controle e Automao) do Centro de Cincias Exatas e de Tecnologia da Pontifcia Universidade Catlica do Paran PUCPR, foi julgada e aprovada pela seguinte banca examinadora:

Orientador: Prof. Luciano A. Mendes

Colaborador: Prof. Fernando Deschamps

CURITIBA, 15 DE JUNHO DE 2009

DEDICATRIA Dedicamos a Deus que sempre nos deu fora, aos nossos pais, companheiros e amigos que sempre nos incentivaram nos momentos mais difceis.

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AGRADECIMENTOS A Deus, por sempre abrir a porta da percepo de nossas mentes, das quais atravessamos, em direo aos nossos sonhos. minha esposa e filha, pelo carinho, amor, ateno, a meus pais por me conduzirem pelo caminho certo, pelos ensinamentos que no se aprende em nenhum centro acadmico, e por me proporcionar s experincias que tive. A todos que direta ou indiretamente contriburam para que este trabalho fosse realizado.

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RESUMO

Neste trabalho apresentada a elaborao de um sistema de monitorao e controle de ensaios experimentais atravs de uma rede de computadores. proposta uma infra-estrutura com base em instrumentao virtual e uma metodologia para o desenvolvimento de um laboratrio virtual, utilizando LabVIEW da National Instruments, com acesso via Internet atravs de pgina Web. O principal objetivo o controle dos parmetros de funcionamento de um sistema real de controle de nvel, atravs da Internet, utilizando uma interface amigvel e intuitiva. A proposta geral contribuir com a aquisio de dados a distncia atravs da Internet para auxiliar no estudo de sistemas reais que disponham de controle e a disposio de dados para elaborao de um relatrio didtico. Palavras-Chave: LabVIEW, Internet, aquisio de dados, rede de computadores.

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ABSTRACT

His work presents the elaboration of a monitoring system and control of experimental assays through a computer network. An infrastructure is proposal on the basis of virtual instrumentation and a methodology for the development of a virtual laboratory, using LabVIEW of National Instruments, with access saw Internet through Web page. The objective is the control of the parameters of functioning of a real system of level control, through the Internet, using friendly interface. The proposal general is to contribute with the acquisition of data in the distance through the Internet to assist in the study of real systems that make use of control and the disposal of data for elaboration of a didactic report. Key word: LabVIEW, Internet, data acquisition, computer network.

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SUMRIOLISTA DE FIGURAS.............................................................................................................................VII LISTA DE TABELAS............................................................................................................................VIII LISTA DE GRFICOS............................................................................................................................IX LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS..................................................................................................X LISTA DE SMBOLOS............................................................................................................................XI 1. 2. INTRODUO.................................................................................................................................1 LABORATRIOS VIRTUAIS COM ACESSO DISTNCIA .........................................................5 2.1. 2.2. 2.3. A INSTRUMENTAO VIRTUAL E O LABVIEW ..................................................................5 UTILIZANDO LABVIEW 7.1 PARA PROGRAMAO...........................................................6 A INTERNET...........................................................................................................................8 PROTOCOLOS NA INTERNET .....................................................................................8 O FUTURO DO IP (IPv6) ...............................................................................................9 O MODELO CLIENTE SERVIDOR................................................................................9 OS SERVIOS DA INTERNET ...................................................................................10 REPRESENTAO DE DOCUMENTO NA INTERNET .............................................10 DOCUMENTOS ATIVOS NA WEB..............................................................................11 A LINGUAGEM DE PROGRAMAO JAVA ..............................................................12 PLUG-IN .......................................................................................................................12 PUBLICANDO PGINA WEB COM LABVIEW............................................................12

2.3.1. 2.3.2. 2.3.3. 2.3.4. 2.3.5. 2.3.6. 2.3.7. 2.3.8. 2.3.9. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 4. 5.

AQUISIO DE DADOS DO EXPERIMENTO .............................................................................13 TRANSMISSO DE DADOS VIA USB.................................................................................16 AQUISIO DE DADOS COM DAQ-mx..............................................................................17 CONVERSOR TENSO CORRENTE..................................................................................18 CONVERSOR TENSO CORRENTE COEL ..............................................................18 CONVERSOR CORRENTE TENSO NO SINAL DE SADA ..............................................19 TRANSFORMAES DE UNIDADES E SUAS FUNES ................................................20 LAYOUT ENTRE O SERVIDOR E A PLANTA.....................................................................23

3.3.1.

A PLANTA DE CONTROLE DE NVEL.........................................................................................25 INTERFACE EXPERIMENTO USURIO......................................................................................27 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. FUNES DO TAB CONTROL ...........................................................................................28 ACESSO DAS FUNES VIA WEB....................................................................................31 O SISTEMA DE VISO ........................................................................................................31 SUB VIS INCORPORADOS NO PROGRAMA....................................................................32 SEGURANA DE OPERAO............................................................................................33 O CONTROLADOR PID .......................................................................................................34 ENTENDENDO O FUNCIONAMENTO DO CONTROLADOR PID.............................36 IDENTIFICAO DE SISTEMAS .........................................................................................37

6.

CONTROLADORES DA PLANTA.................................................................................................34 6.1. 6.2. 6.1.1.

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6.2.1. 6.3. 7. 8. 9. 10. 10.1. 10.2. 10.3. 10.4. 10.5. 11. 12.

IDENTIFICAO DO SISTEMA DA PLANTA DE NVEL............................................38

SINTONIA DO CONTROLADOR PID...................................................................................41

COMUNICAO ENTRE USURIOS ..........................................................................................43 CONCLUSO ................................................................................................................................44 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ..............................................................................................46 APNDICE ................................................................................................................................49 APNDICE 1 PROTOCOLO TCP/IP.............................................................................49 APNDICE 2 CRIANDO PAINEL REMOTO COM LABVIEW ......................................52 APNDICE 3 CONFIGURAO DA PLACA USB-6008 ..............................................55 APNDICE 4 TRANSMISSO DE DADOS VIA USB...................................................57 APNDICE 5 MTODOS DE ZIEGLER-NICHOLS ......................................................60 ANEXOS....................................................................................................................................63 FOTO DO EXPERIMENTO ......................................................................................................63 GLOSSRIO .............................................................................................................................64

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LISTA DE FIGURASFIGURA 1. Laboratrio virtual controlado pela internet. ..........................................................................3 FIGURA 2. Representao de um laboratrio virtual...............................................................................5 FIGURA 3. Componentes de um sistema de aquisio de dados...........................................................6 FIGURA 4. Exemplo de painel frontal no labview. ...................................................................................7 FIGURA 5. Exemplo de diagrama e blocos no labview. ..........................................................................7 FIGURA 6. Cliente-servidor comunicao atravs de protocolo TCP/IP.................................................9 FIGURA 7. Funcionamento da Internet (Cliente/Servidor) ....................................................................11 FIGURA 8. Representao de documento ativo....................................................................................11 FIGURA 9. Painel remoto.......................................................................................................................13 FIGURA 10. Placa de aquisio de dados USB-6008 ...........................................................................14 FIGURA 11. Atribuies dos terminais analgicos e digitais .................................................................15 FIGURA 12. Descries dos sinais ........................................................................................................16 FIGURA 13. Velocidade de transmisso de dados USB .......................................................................17 FIGURA 14. Interface conversor tenso corrente marca COEL............................................................19 FIGURA 15. Esquema eltrico de ligao do sinal de sada .................................................................19 FIGURA 16. Bloco de converso tenso para nvel ..............................................................................21 FIGURA 17. Bloco de converso nvel para tenso ..............................................................................22 FIGURA 18. Layout geral .......................................................................................................................23 FIGURA 19. Esquema eltrico de ligao da planta..............................................................................24 FIGURA 20. Esquema de funcionamento da planta de nvel ................................................................26 FIGURA 21. Interface para o usurio.....................................................................................................27 FIGURA 22. Tab PLANTA DE NVEL..................................................................................................28 FIGURA 23. Tab EXPORTAR DADOS ...............................................................................................29 FIGURA 24. Tab GRFICOS ..............................................................................................................30 FIGURA 25. Tab CMERA ON-LINE ..................................................................................................30 FIGURA 26. Diagrama de blocos da captura de imagem......................................................................32 FIGURA 27. Diagrama de blocos do Controlador PID em Labview ......................................................35 FIGURA 28. Estrutura do controlador PID contnuo ..............................................................................36 FIGURA 29. Estrutura do controlador PID discreto na planta ...............................................................37 FIGURA 30. Modelo de um sistema de 1 ordem padro......................................................................38 FIGURA 31. Resposta em malha aberta da planta de nvel a uma entrada degrau .............................39 FIGURA 32. Funo de transferncia da planta de nvel ......................................................................40 FIGURA 33. Curva da Funo de transferncia ....................................................................................40 FIGURA 34. Resposta da planta a entrada com ganho constante........................................................41 FIGURA 35. Resposta da planta de nvel com controlador PID ............................................................42 FIGURA 36. Comunicao entre usurios .............................................................................................43 FIGURA 37. As cinco camadas modelo de referncia TCP/IP..............................................................49 FIGURA 38. As cinco classe de endereo de IP ...................................................................................50

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FIGURA 39. Exemplo nmero de IP ......................................................................................................51 FIGURA 40. Web publishing tools..........................................................................................................52 FIGURA 41. URL do documento............................................................................................................53 FIGURA 42. Configurao do webserver...............................................................................................53 FIGURA 43. Webserver visible vis .....................................................................................................54 FIGURA 44. Tela do dispositivo USB 6008 instalado ............................................................................55 FIGURA 45. Acessando o painel de testes da placa USB 6008 ...........................................................56 FIGURA 46. O painel de testes da placa USB 6008..............................................................................56 FIGURA 47. Cabo USB..........................................................................................................................57 FIGURA 48. Simbologia USB.................................................................................................................58 FIGURA 49. Resposta ao degrau do processo em malha aberta .........................................................61 FIGURA 50. Parmetros do controlador para o primeiro mtodo..........................................................61 FIGURA 51. Sistema de malha fechada com controle proporcional .....................................................62 FIGURA 52. Resposta ao degrau do processo em malha fechada.......................................................62 FIGURA 53. Parmetros do controlador para o segundo mtodo.........................................................62 FIGURA 54. Servidor e planta................................................................................................................63

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LISTA DE TABELAS

TABELA 1. Valores de converso de corrente para tenso ..................................................................20 TABELA 2. Valores de nvel e tenso de entrada/sada........................................................................22

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ARPA - Advanced Research Projects Agency. DAQ Data Aquisition. HTML HyperText Markup Language. http HyperText Transfer Protocol. IP Internet Protocol. NI National Instruments. PID Proporcional Integral Derivativo. TCP Transmission Control Protocol. URL Uniform Resource Locators. WWW ou WEB World Wide Web.

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1.

INTRODUO

Atravs da velocidade em que os meios de comunicao evoluem, a atualidade necessita de projetos ousados que utilizem a infra-estrutura de comunicao via rede de computadores. No de se imaginar que em pouco tempo, a maneira como um professor, ou uma instituio de ensino ministrem as suas aulas seja de maneira completamente diferente das atuais, tendo a seu dispor cada vez mais tecnologia para desenvolver os assuntos de interesse para os alunos e pblico alvo. Os professores, em qualquer curso presencial, precisam aprender a gerenciar vrios espaos e a integr-los de forma aberta, equilibrada e inovadora. O primeiro espao o de uma nova sala de aula melhor equipada e com atividades diferentes [MORAN, 2004]. Descrio do problema Implementao do conceito de Laboratrio Virtual, utilizando uma planta fsica e a plataforma LabVIEW, permitindo a operao remota de experimentos, com aplicao na rea de cursos distncia, atravs da Internet. A grande vantagem em se ter disponvel um sistema de controle de um determinado experimento remotamente, que o usurio do sistema pode lanar informaes necessrias e tem a disposio uma resposta deste sistema de maneira coerente. A coleta de dados de um experimento utilizando um sistema remoto traz detalhes para o usurio, uma vez que o ambiente de instrumentao virtual possibilita uma configurao mais amigvel, dispondo s vezes, de visualizaes de respostas que o experimento em si no forneceria. Criando um ambiente de instrumentos virtuais geralmente os experimentos podem ganhar novas funes e ter cada vez mais uma resposta completa do sistema. Para criar um ambiente virtual de interface com o processo real, podemos utilizar um aplicativo como o LabVIEW, que um programa desenvolvido especialmente para aplicaes onde envolvam a instrumentao virtual.

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Os laboratrios virtuais, como so chamados, se destacam por disponibilizar a interface do experimento com o usurio em vrios terminais atravs da Internet interligada a uma rede de computadores, enquanto que os equipamentos reais que esto sendo operados esto em um ambiente seguro. Os experimentos reais podem muitas vezes ser especiais e com eles atribudos custos elevados devido aos componentes que os compem. Estando dispostos de um ambiente virtual, os usurios, podem conhecer o experimento real a operar, e ento coletar os dados necessrios sem a presena fsica com o experimento. A popularizao da Internet vem como a principal ferramenta de integrao aos ambientes virtuais. Atualmente com a expanso e investimento na rea de informtica e transmisso de dados, atravs do aumento de banda, a Internet, possibilitar uma conexo cada vez maior de usurios interligados, ficando fcil a interao dos usurios com sistemas conectados atravs da Internet. Objetivos Controle e acompanhamento remoto do experimento; Compatibilidade entre as plataformas; Interface com o usurio facilitando o uso, principalmente por alunos da graduao, com o primeiro contato em instrumentao e controle de plantas deste nvel; Gerenciamento e controle do ambiente. Disponibilizar ao usurio interao remota com a planta LABVOLT, acionando dispositivos, lendo sensores e determinando parmetros de um algoritmo de controle da planta rodando no servidor local. Monitoramento em tempo real dos instrumentos e componentes da planta fsica; Oferecer ao usurio imagens reais da planta fsica de NVEL (LABVOLT) atravs de um sistema de viso atravs de uma WEB CAM. Incluso de uma tela para preenchimento de um relatrio didtico com os resultados do experimento e sua interpretao. Para ilustrar como seria possvel atingir os objetivos e criar um ambiente virtual para operao de uma planta de controle de nvel, prope-se estudar as tecnologias da

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Internet e os meios de comunicao, os WebServers, as conexes USB, os sistemas de viso com a utilizao de web cam, a criao de ambiente virtual de instrumentao com o aplicativo LabVIEW e, entre outras, a comunicao de usurios com um sistema como o Skype, por exemplo. A figura 1 ilustra, de maneira geral, o experimento proposto.

FIGURA 1. Laboratrio virtual controlado pela internet.

FONTE: O AUTOR

Este trabalho ser organizado como segue: No captulo 1 detalhado o ambiente de instrumentao virtual para criao de laboratrios virtuais, e a descrio de como podemos interagir com uma rede de computadores, disponibilizando o experimento atravs da Internet. No captulo 2 descrita uma proposta de comunicao entre o servidor de dados (WebServer) e a planta de controle de nvel, atravs da placa de aquisio de dados da fabricante National Instruments. No captulo 3 mencionada uma nova tecnologia de transmisso de dados utilizando uma interface USB. No captulo 4 detalhada a planta de nvel da marca Labvolt, suas principais funes, os componentes que a constitui, os instrumentos e as funcionalidades. No captulo 5 so discutidas as funcionalidades do programa que ser criado utilizando a tecnologia de interface virtual, com a plataforma LabVIEW, suas principais funes e limitaes e como funcionar o sistema de viso. No captulo 6 detalhado o controlador PID utilizado na programao. Sua deduo de contnuo para discreto e como entrar com os ganhos.

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Por fim, no captulo 7 so apresentadas algumas tecnologias de comunicao entre usurios do programa, utilizando programas desenvolvidos e disponvel via Internet, como o Skype, por exemplo.

Justificativas Promover o interesse pela disciplina ou curso, facilitando assim o melhor aproveitamento dos recursos da planta fsica. Possibilitando maior nmero de usurios estudarem parmetros na mesma planta Melhoria da qualidade do Ensino Distncia, ampliando as possibilidades em reas que requerem o uso de laboratrios. Como resultado final deste trabalho disponibilizado um laboratrio virtual que permite o acesso, o controle e a monitorao de experimentos em tempo real, em forma remota atravs da Internet.

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2.

LABORATRIOS VIRTUAIS COM ACESSO DISTNCIA Um laboratrio virtual definido como um laboratrio controlado por computador

que pode ser acessado e controlado, atravs de um meio de comunicao como a Internet, por outros computadores que se conectem ao experimento. Neste caso, um laboratrio virtual representado por um processo onde estar conectado a um servidor executando um programa de aquisio de dados, mas com a habilidade de ser monitorado e controlado com a Internet atravs de um programa executado em um navegador web. No caso deste trabalho, o experimento estar conectado no servidor, atravs de comunicao com interface USB, e o servidor estar conectado na Internet. Os clientes so quaisquer computadores que esto conectados na Internet e que tenham disponveis navegadores web. No navegador web estar um painel frontal onde estaro disponveis as funes do programa que controla o experimento real. Na figura 2 est ilustrada como funciona um ambiente de laboratrio virtual.FIGURA 2. Representao

de um laboratrio virtual

Fonte: Prprio Autor

2.1.

A INSTRUMENTAO VIRTUAL E O LABVIEW

A idia da instrumentao virtual surgiu, pensando-se em colocar em uma placa de aquisio de dados ligada diretamente no computador, condicion-lo e convertlo forma digital. Atravs de um software as formas de onda adquirida pela placa

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podem ser exibidas na tela do computador. Com as interfaces grficas de usurio, tornou-se possvel reproduzir na tela o prprio painel dos instrumentos, tal como se o computador emulasse os instrumentos. Da o termo instrumento virtual. A instrumentao virtual destaca-se pela flexibilidade com que pode se adaptar aos experimentos, alis, com esse intuito que a tecnologia da instrumentao evoluiu para esse patamar. A reduo de custo e tempo com a implementao de novas funes para aquisio de dados a principal vantagem da instrumentao virtual. Na figura 3 apresentada uma das opes de ligao para aquisio de dados utilizando a instrumentao virtual.

FIGURA 3. Componentes de um sistema de aquisio de dados.

Fonte: ni.com

2.2.

UTILIZANDO LABVIEW 7.1 PARA PROGRAMAO

O LabVIEW um software de programao, muito utilizado para criar um ambiente virtual de operao de instrumentos. Sua especialidade substituir os antigos aparelhos analgicos de medio junto a uma estrutura de placa de aquisio de dados. O software LabVIEW, ser utilizado para implementao das funes deste trabalho. Basicamente o LabVIEW composto por dois ambientes de programao. O painel frontal, onde h a interface com o usurio, tanto diretamente no LabVIEW,

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como tambm a tela publicada para o browser na Internet e tambm o diagrama de blocos onde o ambiente de programao das funes do aplicativo. O painel frontal a forma de interface com o usurio, sua construo utiliza controles e indicadores quais representam as entradas e sadas do projeto. Os controles so representados pelos botes, knobs e outros dispositivos que representem uma entrada. Os indicadores so representados pelos grficos, LEDs e outros dispositivos que representem uma sada [NATIONAL INSTRUMENTS, 2005].FIGURA 4. Exemplo de painel frontal no labview.

Fonte: ni.com O diagrama de blocos representa, de forma grfica, a lgica utilizada para a programao das funes do painel frontal. Basicamente o diagrama de blocos pode representar os controles e indicadores do painel frontal atravs de cones ou como smbolos. Os controles, representados atravs de smbolos, recebem bordas grossas e os indicadores recebem bordas finas [NATIONAL INSTRUMENTS, 2005].FIGURA 5. Exemplo de diagrama e blocos no labview.

Fonte: ni.com

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2.3.

A INTERNET

Nos EUA, por volta do ano de 1970, nascia a primeira rede de computadores. A ARPA, como era chamada na poca teve fortes investimentos para criar o que hoje chamamos de Internet. Focalizado nas pesquisas de rede a ARPA fez contratos para transformar os projetos em um sistema operante chamado ARPANET. Nos anos 70, a ligao interredes tinha se tornado o foco principal da pesquisa da ARPA, e a Internet inicial tinha surgido. A pesquisa continuou nos anos 80, com a Internet se tornando um sucesso comercial nos anos 90 [COMER, 2001]. Desde aquela poca de grandes pesquisas, aos tempos atuais o crescimento de computadores conectados a Internet cresceu de maneira exponencial, tanto que atualmente temos mais de 30 milhes de computadores interligados no mundo inteiro.

2.3.1. PROTOCOLOS NA INTERNET A grande preocupao no surgimento da Internet foi o gerenciamento do endereo dos computadores. Aps vrios testes foram criados softwares que fornecem uma interface conveniente de alto nvel para aplicativos. Esses softwares resolvem aos problemas com a comunicao de baixo nvel possibilitando que os aplicativos se comuniquem facilmente [COMER, 2001]. A comunicao na rede de computadores deve concordar com um conjunto de regras chamado de protocolo. Para resumir, os protocolos de rede interagem com os softwares de protocolo, que seguem regras de comunicao. Os protocolos definidos so um meio que a comunicao entre diversos computadores interligados na Internet no chegue ao destino errado, ou no seja perdido pelo caminho, atribudo um endereo numrico a cada computador conectado rede, tambm chamado de host, que o identifica de maneira nica. Esse endereo denominado de endereo de IP, constitudo por quatro campos, separado entre si por pontos. Por exemplo: 255.255.198.200. As classes de endereo de IP e os detalhes do protocolo so apresentados no Apndice A.

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2.3.2. O FUTURO DO IP (IPv6) O sucesso que teve o protocolo IP para Internet Ipv4 dura at os atuais dias. O protocolo acompanhou mudanas tecnolgicas de hardware e de topologias de rede. A atual verso Ipv4 estar sendo substituda pela nova verso Ipv6 em algum tempo devido ao grande crescimento que a Internet providenciou [GASPARINI, 1994]. A maior alterao nos protocolos o do Ipv6 apresentar 128 bits em seu endereo contra 32 bits do Ipv4. Com esta alterao o protocolo grande o suficiente para acomodar o crescimento contnuo da Internet global por muitas dcadas.

2.3.3. O MODELO CLIENTE SERVIDOR

O termo cliente-servidor dado a dois computadores que atravs da Internet esto se comunicando. Os termos Cliente e Servidor se referem aos dois aplicativos envolvidos em uma comunicao. O aplicativo que comea ativamente o contato chamado de cliente, ao passo que o aplicativo que espera passivamente por contato chamado de servidor. [COMER, 2001]. Os computadores que esto conectados a rede de computadores podem ser clientes ou servidores. Para que o cliente e o servidor estabeleam uma comunicao necessrio que eles se reconheam na rede atravs de um protocolo, que seria o protocolo TCP/IP j apresentado.

FIGURA 6. Cliente-servidor comunicao atravs de protocolo TCP/IP

Fonte: Comer, 2001.

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Como mostra a figura 6, um aplicativo de cliente servidor interage diretamente com um protocolo da camada de transporte para estabelecer uma comunicao para enviar ou receber comunicao. O protocolo utiliza camadas mais baixas para enviar e receber mensagens, desta maneira um computador necessita de uma pilha completa de protocolos para rodar um cliente ou um servidor. [COMER, 2001].

2.3.4. OS SERVIOS DA INTERNET Os servios da Internet so baseados no modelo cliente-servidor e o funcionamento de troca de informaes a de um cliente solicitar, atravs do browser de www, acesso a uma pgina da Internet hospedada no servidor. O servidor recebe a informao do cliente e lhe envia os dados necessrios atravs do endereo de IP a resposta, de modo que a informao aparece no browser do cliente, de maneira formatada, como solicitado. A World Wide Web (www) um repositrio on-line de informaes que os usurios podem acessar utilizando um programa chamado de browser (navegador). A maioria dos navegadores tem uma interface de apontar e clicar o navegador mostra informaes na tela do computador e permite a um usurio navegar usando o mouse. As informaes mostradas incluem texto e imagens grficas. Alm disso, algumas das informaes exibidas so destacadas para indicar que um item selecionvel. Quando o usurio coloca o cursor sob um item selecionvel e clica com o boto do mouse, o navegador exibe novas informaes que correspondem ao item selecionado. [COMER, 2001]. 2.3.5. REPRESENTAO DE DOCUMENTO NA INTERNET Os documentos, na Internet, so representados atravs de pginas web suportadas pelo padro http (HiperText Transfer Protocol) que possuem contedo hipermdia, ou seja, alm de textos as pginas possuem figuras, vdeos, etc. Cada pgina da Web que contm um documento hipermdia usa uma representao padro. Conhecido como HyperText Markup Language (HTML), o padro permite especificar o contedo da pgina. O formato HTML das pginas web permitem que seja decidido o tamanho de fonte, cor das letras, etc. Dependendo do tipo de navegador, pode haver uma representao diferente dos itens selecionveis.

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FIGURA 7. Funcionamento da Internet (Cliente/Servidor)

Fonte: Prprio Autor

2.3.6. DOCUMENTOS ATIVOS NA WEB As pginas web que tem documentos ativos foram criadas para receber atualizao contnua de novas informaes. Basicamente, a idia da tcnica dos documentos ativos foi transferir a carga de trabalho de atualizao das informaes do servidor para os clientes. A atualizao das informaes fica por conta dos navegadores de Internet. A representao dos documentos ativos funciona com programas que traduzem e transportam o documento ao servidor. [COMER, 2001].FIGURA 8. Representao de documento ativo

Fonte: Comer, 2001.

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2.3.7. A LINGUAGEM DE PROGRAMAO JAVA

Ao criar um documento ativo, o programador escreve o programa em uma linguagem fonte. A linguagem Java tenta tornar conveniente a escrita e a leitura de programas fonte. Segundo (Comer, 2001) a tecnologia Java foi desenvolvida pela Sun Mycrosistems. O Java uma linguagem para criar e executar documentos ativos.

2.3.8. PLUG-IN O plug-in, na rea de informtica, tem o significado de um programa leve que auxilia outros programas maiores, quando h a necessidade de se ter algumas funes especficas. Um exemplo tpico so os plug-ins para rodar arquivos multimdia dentro de programas como o Internet Explorer da Microsoft, Mozila FireFox e o Netscape, entre outros navegadores de Internet. O plug-in Run Time Engine tem a funo de auxiliar os navegadores de Internet a interpretar os comandos executados pelo painel frontal desenvolvido no LABVIEW. A verso do plug-in testada e utilizada neste trabalho foi o Run Time Engine version 7.1.1 for windows 2000/NT/XP. Este plug-in instalado nas plataformas windows mencionadas tem a capacidade de executar os comandos desenvolvidos somente atravs do LABVIEW 7.1 (qual foi escolhido para desenvolver o trabalho). Para verses diferentes do programa necessria a instalao de outras verses de plugins. A verso 7.1.1 do plug-in, entre outras necessrias, esto disponveis para dowload no site da National Instruments (www.ni.com) em support-> Drivers and Updates. 2.3.9. PUBLICANDO PGINA WEB COM LABVIEW

As funcionalidades de um programa criado na plataforma LabVIEW pode ser disponibilizado em um browser. O LabVIEW obtm seu sucesso, utilizando as plataformas JAVA inseridas nos browsers e no necessitam de nenhuma programao adicional para obterem as funcionalidades. Com essa tecnologia, o usurio, pode acessar o experimento atravs de um browser.

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FIGURA 9. Painel remoto

Fonte: Prprio Autor A aquisio de dados ocorre no computador servidor, mas o usurio remoto tem o controle total e a funcionalidade idntica da aplicao distncia. Outros usurios em qualquer lugar da rede e interligado na Internet acessando o mesmo endereo URL ter a visualizao do experimento tambm. Para o sistema no se tornar confuso, apenas um cliente poder controlar o experimento, podendo passar o controle para outros clientes pelo run-time. O operador do servidor pode inviabilizar o controle dos clientes e depois tornar a disposio. Com as ferramentas de publicao contidas no LabVIEW, muito fcil tornar o experimento remoto. Atravs do Apndice B Painel remoto com LabVIEW, esto disponveis todos os passos para publicar uma pgina na Web com os controles do experimento.

3.

AQUISIO DE DADOS DO EXPERIMENTO A aquisio de dados, na nova era da instrumentao virtual, fornecida atravs

das placas de aquisio de dados. Existem vrios tipos de placas de aquisio de dados, dependendo do tipo de interface utilizada, tal como, USB, GPIB, Serial, Paralela, etc. Para integrar a planta de Nvel da Labvolt com o servidor, neste trabalho, utilizaremos a placa de aquisio de dados da national instruments. A USB6008, uma placa de aquisio de dados com interface USB. A placa a ser utilizada tem todos os recursos necessrios para comunicao com a planta. A USB-6008 contm 8 canais de entrada analgica, 2 canais de sada

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analgica, 12 canais de entrada/sada digital e um contador de 32-bits [USB6008/6009 User Guide and Specification].

FIGURA 10. Placa de aquisio de dados USB-6008

1 Identificao e orientao dos pinos 4 Cabo USB.

2 Conector Jack

3 Etiqueta dos sinais

FONTE: National Instruments A placa de aquisio de dados possui fisicamente dois lados, o lado com as conexes dos canais digitais e o lado das conexes dos canais analgicos. Os canais analgicos podem ser conectados em modo simples ou em modo diferencial. O modo simples, single-ended, utiliza-se a conexo com uma entrada e o terra (GND). No modo diferencial utilizam-se duas entradas. A diferena entre elas que a conexo em modo diferencial permite uma leitura de canais com referncias independentes, j o modo single-ended exige uma referncia comum para todos os canais. No modo diferencial podemos obter 20V, 10V, 5V, 4V, 2.5V, 2V, 1.25V, 1V. As entradas/sadas analgicas tero disponveis uma tenso de at +5V e uma corrente mxima de 200mA.

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FIGURA 11. Atribuies dos terminais analgicos e digitais

Fonte: National Instruments

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FIGURA 12. Descries dos sinais

Fonte: National Instruments

3.1.

TRANSMISSO DE DADOS VIA USB

A conexo USB (Universal Serial Bus), na atualidade, a tecnologia mais abrangente em termos de transmisso de dados. Vrios dispositivos diferentes podem se conectar ao computador, bastando apenas ter um conector USB e o driver que gerencia a dispositivo. A porta USB, no apenas traz a facilidade de conexo com os dispositivos, como tambm transmite energia, alm de dados. A possibilidade de transmisso de energia que faz possvel a utilizao da placa USB-6008 da National neste trabalho.

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A velocidade da transmisso de dados via USB melhorou bastante e atualmente pode ser utilizada para vrias aplicaes. Na figura 13 podemos verificar a evoluo da velocidade de transmisso via USB comparada com as principais tecnologias nessa rea.

FIGURA 13. Velocidade de transmisso de dados USB

Fonte: ni.com No Apndice 4 Pode-se verificar algumas caractersticas dessa tecnologia.

3.2.

AQUISIO DE DADOS COM DAQ-mx

As placas de aquisio de dados, de qualquer modelo, necessitam de um controlador de sinais. O DAQ-mx um pacote de drivers e controlador de sinais para reconhecer as placas da National Instruments que tem interface USB. O software da National Instruments chamado DAQ-mx utilizado para controlar os dados dos dispositivos de aquisio como o USB-6008. O DAQ-mx tem uma extensa biblioteca de VIs para o LabVIEW. O software DAQ-mx tem um driver que uma interface de programao e aplicao (API), qual uma biblioteca de VIs, funes, classes, atributos e propriedades para criar aplicaes para os dispositivos. O DAQ Assistant um meio grfico para configurar os canais virtuais e as tarefas de medio para o dispositivo. O pacote de programas e driver para o DAQ-mx, alm de possibilitar uma interface ao usurio um importante controlador de dados para porta USB.

18

A configurao da placa de aquisio de dados USB-6008 que iremos utilizar, de fcil configurao. No Apndice C podemos acompanhar a configurao da placa. 3.3. CONVERSOR TENSO CORRENTE

Utilizando-se, o sistema de aquisio de dados da National instruments, o USB 6008, o mesmo no permite enviar ou receber sinal de corrente diretamente, como visto no item anterior a placa s envia ou recebe sinais de tenso. A planta de nvel da LABVOLT s transmite atravs do sinal de corrente de 4 a 20mA, tanto para o sinal de entrada como o sinal de sada. O envio de sinal de entrada na planta foi solucionado com a incluso de um conversor de tenso / corrente da marca COEL. O sinal de sada da planta foi convertido de corrente para tenso acoplando um resistor conhecido de 250 em srie com o circuito. Com isso medimos uma diferena de potencial, cujo resistor conhecido e, portanto, a tenso conhecida tambm. No trabalho a converso ser de 4 a 20mA para 1 a 5V.

3.3.1. CONVERSOR TENSO CORRENTE COEL O conversor da COEL funciona com uma alimentao de tenso de 24Vcc e transforma tenses de 0 a 10V para 0 a 20mA. Para atender a necessidade da converso no projeto, o conversor foi ajustado para transformar 1 a 5V 4 a 20mA, atravs dos ajustes de zero e faixa no painel frontal.

19

FIGURA 14. Interface conversor tenso corrente marca COEL

Fonte: COEL 1) led GERAL: aceso indica interface alimentada 2) trimpot ZERO: ajusta o mnimo sinal de sada 3) trimpot FAIXA: ajusta o mximo sinal de sada 4) terminais de alimentao 5) terminais do sinal de entrada 6) terminais do sinal de sada

3.4.

CONVERSOR CORRENTE TENSO NO SINAL DE SADA

O sinal de sada da planta de nvel, que vem do sensor de nvel da SMAR, um sinal de corrente 4 a 20mA. Para fazer a converso para tenso foi utilizado um resistor de 250 conforme descrito no item 3.3.

FIGURA 15. Esquema eltrico de ligao do sinal de sada

Fonte: O autor

20

O circuito representado na Figura 15 interpreta a maneira como foi concluda a converso de corrente para tenso na sada. A converso feita medindo a queda de tenso no resistor de 250 .

R=Trabalha-se a equao, tem-se:

U i

U = R.i

Ou seja, tem-se a transformao que necessita. Os clculos e os valores das transformaes so representados na tabela 1: Clculos:

U = R.i U = 250.4.10 3 U = 1V

U = R.i U = 250.20.10 3 U = 5V

TABELA 1. Valores de converso de corrente para tenso CORRENTE MNIMA MXIMA 4 mA 20 mA TENSO 1V 5V

3.5.

TRANSFORMAES DE UNIDADES E SUAS FUNES

O processo de nvel recebe dois sinais para controle. As transformaes de unidade sero de tenso para centmetros, e de centmetros para tenso. Portanto preciso determinar a funo que representa a transformao entre o sinal de entrada e o real nvel do tanque e o nvel do tanque e o sinal de sada. Resumidamente as transformaes sero: Entrada: 1 a 5V para nvel de 0 a 100%. Sada: nvel de 0 a 100% para 1 a 5V.

21

Para representar, os valores de tenso e nvel presentes no projeto, tem-se a tabela a seguir: A funo de entrada representada por:

N = 25.U 25

Ou seja, o nvel representado por 25 vezes o valor da tenso de entrada menos 25, onde o nvel representado por N e a tenso representada por U. Para representar o clculo da funo acima, foi construdo um sub vi dentro do labview chamado de conversor 2, e representado pelo seguinte bloco:

FIGURA 16. Bloco de converso tenso para nvel

Fonte: O autor

A funo de sada representada por:

U=

N +1 25

Ou seja, a tenso de sada representada pela diviso do nvel 25 vezes mais 1. Para representar o clculo da funo acima, foi construdo um sub vi dentro do labview chamado de conversor 1, e representado pelo seguinte bloco:

22

FIGURA 17. Bloco de converso nvel para tenso

Fonte: O autor Na tabela 2 esto representados alguns sinais de entrada, nvel e sada que representam o sistema.TABELA 2. Valores de nvel e tenso de entrada/sadaVOLTS ENTRADA 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3 2,4 % NVEL 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 VOLTS SADA 1 1,08 1,16 1,24 1,32 1,4 1,48 1,56 1,64 1,72 1,8 1,88 1,96 2,04 2,12 2,2 2,28 2,36 2,44 2,52 2,6 2,68 2,76 2,84 2,92 VOLTS 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 5 % 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 VOLTS 3 3,08 3,16 3,24 3,32 3,4 3,48 3,56 3,64 3,72 3,8 3,88 3,96 4,04 4,12 4,2 4,28 4,36 4,44 4,52 4,6 4,68 4,76 4,84 4,92 5

Fonte: O autor

23

3.6.

LAYOUT ENTRE O SERVIDOR E A PLANTA

O layout de controle da planta de nvel, que est ilustrado na figura 16, tem acoplado o servidor de dados, os conversores, a placa de aquisio de dados e a planta de nvel da LABVOLT. As conexes sero atravs de cabos de cobre de rea 24 AWG. Para executar o controle temos basicamente dois sinais a serem controlados. O sinal de entrada que ir controlar o conversor I/P (conversor corrente presso), que ir comandar o elemento final de controle que a vlvula proporcional. O sinal de sada vem do sensor de nvel que converte presso em corrente (D/P diferencial de presso). As caractersticas da planta esto representadas no captulo 4 A planta de controle de Nvel.FIGURA 18. Layout geral

Fonte: Prprio autor

24

FIGURA 19. Esquema eltrico de ligao da planta

Fonte: Prprio autor

25

4.

A PLANTA DE CONTROLE DE NVEL A Labvolt uma empresa que desenvolve plantas didticas para aplicao

acadmica, e treinamento de tcnicos para simulao das atividades reais em campo. A Labvolt fabrica vrias plantas, tais como: vazo, nvel, temperatura, presso, entre outras, onde elas podem funcionar tanto de maneira simples, como tambm serem interligadas. Por exemplo, poder-se-ia interligar as plantas de vazo e nvel para tornar a operao mais complexa. A inteno de utilizar plantas com a tecnologia de instrumentao que se pode exercitar a operao simples da planta, calibrao de instrumentos, operao de micro controlador e controle de processo em malha fechada. A planta utilizada para a execuo deste trabalho, foi a planta de nvel, do modelo Level plant station (3503) da Labvolt. A planta de Nvel tem as seguintes caractersticas:

Um tanque aberto; Um tanque principal; Uma bomba; Uma vlvula proporcional;

Instrumentaes presentes na planta;

Conversor I/P; Medidor de nvel por diferena de presso; Indicador de vazo; Controlador PID FOXBORO 761;

Em geral a planta apresenta um painel de fcil acesso com conexes de engate rpido para aplicar um sistema de controle externo, ou atravs do controlador da FOXBORO presente na prpria planta. O funcionamento bsico da planta de nvel acontece da seguinte forma: A planta s pode ser ligada manualmente. Abre-se a passagem de ar e tambm se habilita a alimentao eltrica dos componentes. A bomba ligada parte em uma rotao pr-estabelecida e mantm-se constante.

26

A bomba succiona o fluido do reservatrio e alimenta o tanque principal. Para controlar o nvel do tanque principal, aps a bomba, h uma vlvula de controle proporcional (CV-1) que responsvel por obstruir de forma varivel a passagem do fluido, fazendo com que o nvel do tanque altere. No fundo do tanque principal existe uma passagem onde o fluido volta para o reservatrio, permanecendo neste ciclo, como na figura19. Existem, na planta, algumas vlvulas manuais para permitir conectar a planta de nvel a outras plantas, caso fosse necessrio.

Com os passos acima, a inteno manter o nvel do tanque principal exatamente no valor de set-point passado para o sistema.

FIGURA 20. Esquema de funcionamento da planta de nvel

Fonte: Prprio autor

27

5.

INTERFACE EXPERIMENTO USURIO

Neste captulo ser apresentado o programa, em Labview, que o usurio ter disposio para controle e operao da planta de nvel da LABVOLT. A interface apresentada ao usurio est representada na figura abaixo, e a descrio das funes conforme legenda da figura.FIGURA 21. Interface para o usurio

1 7 2 5 3

4

6

Fonte: Prprio autor Onde: 1 Indicadores da planta, nessa barra possvel verificar o status LIGADO ou DESLIGADO. O nvel mnimo MIN, mximo MX ou limite mximo LIMITE MX. Quando a planta acende a indicao de limite mximo, a mesma fecha a vlvula automaticamente, a fim de evitar transbordamento do tanque. 2 Seleo, pelo usurio, pelo tipo de controlador desejado, MANUAL ou PID. 3 Seleo, pelo usurio, do canal de comunicao da placa USB-6008. 4 Visualizao do nvel do tanque on-line. 5 Controle manual da vlvula proporcional. 6 Entrada de dados do controlador PID. SET POINT, Kp, Ti e Td.

28

7 Visualizaes das demais funes no Tab control explicadas no item 5.1.

5.1.

FUNES DO TAB CONTROL

Na tab control o usurio ter disponvel as seguintes funes:

Planta de Nvel, Exportar dados, Grficos, Cmera on-line.

A tag Planta de Nvel a tela onde o usurio tem disponvel a visualizao da planta de nvel, a posio dos instrumentos, vlvulas, bomba, etc. A visualizao tambm dos dados de controle, tambm a estrutura do controlador, como mostra a figura 22.FIGURA 22. Tab PLANTA DE NVEL

1 4

5

2

6

3

Fonte: Prprio autor

29

Onde: 1 Set point 2 Referncia (valor de set point convertido para sinal de 1 a 5V). 3 Valor do sinal do sensor de nvel (1 a 5V). 4 Valor do erro calculado. 5 Valor do sinal de controle de abertura da vlvula (1 a 5V). A tag Exportar dados a tela onde o usurio tem disponvel a seleo do local para gravao de dados no servidor, as variveis Set point e Nvel a serem gravadas, uma string para escrever o nome da equipe e o boto para iniciar a gravao dos dados.FIGURA 23. Tab EXPORTAR DADOS

Fonte: Prprio autor A tag Grficos a tela onde o usurio poder visualizar o comportamento da ao de controle, o set point escolhido e o nvel do tanque, on-line.

30

FIGURA 24. Tab GRFICOS

Fonte: Prprio autor A tag Cmera on-line a tela onde o usurio poder visualizar o experimento atravs de uma web cam.FIGURA 25. Tab CMERA ON-LINE

Fonte: Prprio autor

31

5.2.

ACESSO DAS FUNES VIA WEB

A interface do experimento acessada por uma pgina Web. Para acessar os controles o usurio necessita habilitar a funo Request Control. Quando o usurio tenta habilitar a funo acima, duas mensagens podem aparecer: Control Granted usurio est acessando os controles. Waiting for control: Either the server is locked or another client has control Outro usurio est acessando os controles, Aguarde pelo controle. Aps a liberao dos controles pelo usurio atual, o usurio que estava em espera recebe a permisso para acessar os controles. Uma vez que os controles foram concedidos para o novo usurio, todos os cones se tornaro ativos para seu controle. Para um usurio sair do experimento deve primeiro liberar o controle para os outros atravs da opo Releasing Control. Se o usurio esquecer de ativar a opo o prprio programa desabilitar o controle daquele usurio pelo tempo excedido por falta de comunicao.

5.3.

O SISTEMA DE VISO

Algumas funes da planta, que so operadas de forma visual, ou seja, com a presena do usurio pessoalmente operando a planta, tal como o visor de fluxo e a prpria altura da coluna de liquido dentro do tanque, sero representadas atravs de um sistema de viso atravs de uma cmera acoplada na planta de nvel da LABVOLT. O sistema de viso ser comandado por uma cmera USB, com uma resoluo 320 x 240 e com captura contnua. A visualizao das imagens geradas atravs da cmera ser atravs de uma funo no programa chamada cmera on-line. A captura das imagens so adquiridas atravs de uma biblioteca para cmera USB instalada no LabVIEW. As funes da biblioteca so abrir comunicao e adquirir imagens de uma cmera acoplada na porta USB do servidor.

32

FIGURA 26. Diagrama de blocos da captura de imagem

Fonte: Prprio autor Os blocos da esquerda para a direita. 1 Inicia Cmera; 2 - Grava as imagens; 3 - Monta a figura; 4 - Disponibiliza para tela; 5 - Finaliza a Captura;

5.4.

SUB VIS INCORPORADOS NO PROGRAMA

Algumas funes bsicas, como transformao de unidades, converses necessrias ao funcionamento do programa podem ser resumidas como sub vis. Alm de deixar a tela do diagrama de blocos mais limpa os sub vis podem ser editados fora do programa que eles atualizam-se automaticamente. Nesse trabalho foram utilizados alguns sub vis, como segue: Conversor 1 a 5V para 0 a 100% - Este sub vi tem uma funo incorporada que permite transformar o valor de tenso para porcentagem, ou seja 1V igual a 0% e 5V igual a 100%. Este bloco representado pelo cone

Conversor 0 a 100% para 1 a 5V Ao contrrio do primeiro vi esse bloco converte a porcentagem em tenso, ou seja, 0% igual a 1V e 100% igual a 5V. Esse bloco representado pelo cone

33

Conversor ms para s - Este sub vi tem uma funo de converter milisegundos para segundos. Essa funo importante para entrar com o valor de segundos na equao do PID. Esse bloco representado pelo cone

Conversor Td para Kd - Este sub vi tem uma funo de converter o valor do tempo derivativo para ganho derivativo. Essa funo depende das entradas Td (tempo derivativo), Kp (Ganho proporcional) e T (perodo de amostragem) e a sada torna-se Kd (Ganho derivativo). Esse bloco representado pelo cone

Conversor Ti para Ki - Este sub vi tem uma funo de converter o valor do tempo integral para ganho integral. Essa funo depende das entradas Ti (tempo integral), Kp (Ganho proporcional) e T (perodo de amostragem) e a sada torna-se Ki (Ganho integral). Esse bloco representado pelo cone

5.5.

SEGURANA DE OPERAO

No programa desenvolvido implementou-se uma funo de segurana a fim de evitar o transbordamento do tanque durante a sua operao. Invisvel aos olhos do operador a funo tem o objetivo de fechar a vlvula proporcional quando o tanque estiver com 98% de sua capacidade. Esta funo importante pois evita o descuidado de operao manual, bem como a tentativa de controlar o tanque a um nvel alto. A funo tambm garante que o tanque pare e encher se a conexo entre o servidor e o cliente cair.

34

6.

CONTROLADORES DA PLANTA

Atravs do painel de controle do experimento, o usurio ter possibilidade de controlar o experimento atravs de um controle manual e um controle PID (Proporcional integral derivativo). Atravs do controle manual o usurio poder verificar a resposta da planta em malha aberta, aplicando um valor de abertura na vlvula proporcional e verificando a resposta do nvel no tanque. Essa opo ser utilizada para identificao do sistema atravs da curva de reao, por exemplo. Atravs do controlador PID o usurio passar os valores do ganho proporcional Kp, do tempo integral Ti e do tempo derivativo Td, mais o set-point desejado e poder acompanhar a resposta do sistema atravs da interface grfica.

6.1.

O CONTROLADOR PID

O controlador PID analgico pode ser aplicado na maioria dos processos que necessitam de controladores. Para implementar o controlador PID contnuo no experimento em questo, ser necessrio discretizar a funo desse, a fim de obter a equao do PID discreto para implementao em Labview. O controlador PID analgico dado como segue:

1 de(t ) m(t ) = K [e(t ) + e(t )dt + Td ] Ti 0 dtAplicando-se a transformada inversa de LaPlace obtem-se

t

(1)

U (S ) 1 = K [1 + + Td .S ] E (S ) Ti.SSubstituindo o S da parte integral por Tustin:

(2)

S=

2 z 1 . T z +1

(3)

35

Substituindo o S da parte derivativa por Backward:

S=

z 1 T .z

(4)

Obtem-se a equao PID discreta como segue:

U (Z ) Ki = [ Kp + + Kd (1 z 1 )] 1 E (Z ) 1 zOnde:

(5)

Kp = K

Ki K .T K .Td ; Ki = ; Kd = e T o perodo de amostragem. Ti T 2

Finalmente para implementao em labview da funo PID discreta, aplicamos a transformada z inversa na equao de U(Z) / E(Z), obtendo assim a seguinte funo:

u (k ) = u (k 1) + Kp (e(k ) e(k 1)) + Ki.T .e(k ) +

Kd (e(k ) 2.e(k 1) + e(k 2)) (6) T

FIGURA 27. Diagrama de blocos do Controlador PID em Labview

5

7

6

1

8

3 4 Fonte: Prprio autor Onde: 1 Set-point; 6 u(k) 2 e(k) 3 e(k-1) 4 e(k-2) 5 u(k-1) 6 formula de u(k)

2

7 saturador de sinal (1 a 5)

36

6.1.1. ENTENDENDO O FUNCIONAMENTO DO CONTROLADOR PID. O controlador PID utilizado, na sua grande maioria, para controle de processos lineares, como o controle de nvel, por exemplo. Um grande desafio para o profissional de automao, porm, sintonizar os parmetros do controlador para que ele mantenha-se robusto o suficiente e manter a planta estvel. Existem trs parmentros de ajuste nesse controlador, que so: Ganho proporcional Kp. Ganho integral Ki; Ganho derivativo Kd.

Para obter esses parmetros de forma didtica, podemos utilizar um dos mtodos de Ziegler-Nichols, mostrados no APNDICE 5. No item 6.3 ser dado um exemplo de como sintonizar o controlador. A estrutura bsica do controlador PID contnuo mostrada na figura abaixo.

FIGURA 28. Estrutura do controlador PID contnuo

Fonte: Prprio autor No experimento proposto neste trabalho, o controlador implementado o PID discreto e ter estrutura como na figura 29:

37

FIGURA 29. Estrutura do controlador PID discreto na planta

Fonte: Prprio autor

A estrutura funciona da seguinte maneira: O controlador recebe um sinal de erro e(k), que a comparao do sinal do sensor de nvel y(k), com a referncia (Set Point). Atravs da funo implementada no controlador PID discreto, composta dos parmetros Kp, Ki e Kd, calcula-se um sinal de entrada para planta u(k). O posicionador pneumtico ir atuar conforme o sinal recebido, mandando a vlvula abrir ou fechar. Novamente h a leitura do sensor de nvel e recomea o looping.

6.2.

IDENTIFICAO DE SISTEMAS

A identificao de sistemas advm da aplicao de sinais de entrada e sada a um determinado processo. A anlise direta desses sinais para determinao de seus parmetros se d pela identificao em malha aberta. Na identificao direta, geralmente se utiliza um sinal degrau para entrada. A identificao se basear no sistema de primeira ordem, mais indicado para representar sistemas de nvel, por exemplo, e cuja curva de resposta se encaixa.

38

FIGURA 30. Modelo de um sistema de 1 ordem padro

Fonte: Prprio autor Onde y a sada, Ks o ganho esttico e

a constante de tempo.

Os parmetros Ks e podem ser obtidos atravs da resposta em regime, y(), da amplitude de entrada, U, e do tempo de resposta a 5%, t5% ou do tempo de resposta a 0,632 y():

Ks =

y () U

=

t 5% 3

y ( ) = 0,632 y ( )

O tempo de resposta a 5%, o tempo necessrio para o sinal atingir e permanecer dentro de uma faixa de 5% de seu valor de regime. Para um sistema de primeira ordem,

y (t5% ) = 0,95 y ()

6.2.1. IDENTIFICAO DO SISTEMA DA PLANTA DE NVEL A fim de identificar o sistema que representa a planta de nvel da Labvolt, aplicou-se a tcnica de identificao de sistemas de 1 ordem direta. Primeiramente obte-se a curva de reao da planta, representada pela figura 31:

39

FIGURA 31. Resposta em malha aberta da planta de nvel a uma entrada degrau

Fonte: Prprio autor Onde: Curva em azul (abaixo) a entrada degrau. Curva em vermelho (acima) a resposta em malha aberta. A figura 31 foi obtida atravs do comando de exportar dados do programa em labview, e posteriormente traado o grfico com a ferramenta Matlab. Com esses dados pode-se fazer os clculos para identificao do sistema, como segue:

U = 23,00 18,00 = 5,00 y () = 61,69 42,74 = 18,95Ks = y ( ) 18,95 = = 3,79 U 5

y (t 5% ) = 0,95 y () = 0,95 * 18,95 = 18,00 t5% = 260 s

=

t 5% 260 = = 86,67 3 3

40

A funo de transferncia do sistema fica a seguinte:

F (S ) =

KS 3,79 = S + 1 86,67 S + 1

Para verificar se a funo de transferncia vlida vamos plotar junto com a resposta do sistema. Utilizando o Simulink do Matlab cria-se o bloco representado na figura 32.FIGURA 32. Funo de transferncia da planta de nvel

Fonte: Prprio autor Comparando a resposta da simulao acima com a resposta da planta, obtem-se:FIGURA 33. Curva da Funo de transferncia

Com o grfico da figura 33, fica vlida a representao da funo de transferncia da planta de nvel.

41

6.3.

SINTONIA DO CONTROLADOR PID

A sintonia do controlador PID poder ser feita aplicando uma das duas tcnicas de Ziegler Nichols mostradas no APNDICE 5. Devido a resposta do sistema de nvel no ter tempo morto, fica muito sutil a aplicao do 1 mtodo de Ziegler Nichols para sintonia do controlador, visto que sem tempo morto a inclinao mxima da reta que representa a curva de resposta se dar no primeiro instante da resposta. Fica portanto invivel a aplicao do 1 mtodo. O segundo mtodo de sintonia dos parmetros do controlador PID de Ziegler Nichols leva em considerao a resposta oscilatria do sistema a um ganho constante. Aplicando-se um ganho de Ku igual a 8,3 obteve-se a resposta apresentada na figura abaixo:

FIGURA 34. Resposta da planta a entrada com ganho constante

Utilizando a tabela do 2 mtodo de Ziegler Nichols temos:

42

A partir da tabela acima obtem-se os parmetros do controlador Kc, ou Kp = 5, Ti = 4,5 e Td = 1,125. Aplicando-se os valores encontrados no controlador do programa, obtive-se a resposta da figura 35:

FIGURA 35. Resposta da planta de nvel com controlador PID

A figura 35 mostra o controlador em ao em diferentes set-points. A princpio iniciou-se o processo no set-point (nvel) igual a 50, elevou-se a 55, 75, voltou para 50, desceu a 25, subiu a 50 e 55 finalmente. Com a resposta acima tambm possvel chegar a concluso de que o sistema pode controlar a planta de nvel em vrios set-points.

43

7.

COMUNICAO ENTRE OS USURIOS Os usurios do sistema, podero se comunicar entre si utilizando um

programa de computador como o Skype por exemplo. O Skype um programa que permite aos usurios se comunicarem entre si. Os usurios podem se comunicar atravs de voz como tambm atravs de mensagens instantneas de texto, basta apenas criar a conta Skype e procurar por amigos. A figura abaixo representa como o Skype pode interligar os usurios. O servidor de dados pode receber o nome de Planta de Nvel para que os clientes possam fazer qualquer comunicao que desejem a ele. A idia de ter um sistema como Skype, de ter um usurio local planta onde os clientes podero solicitar algumas atividades a ele, como o de ligar e desligar a chave principal da planta. Os usurios entre si podero trocar mensagens de texto tirando algumas dvidas sobre o experimento, perguntar qual usurio est conectado e quanto tempo pretende utilizar o programa. Os usurios tambm podem combinar uma fila para utilizao do programa.FIGURA 36. Comunicao entre usurios

Fonte: Prprio autor

44

8.

CONCLUSO

Este trabalho de concluso de curso mostra que se pode desenvolver de maneira cada vez mais amigvel um ambiente interessante para operao de sistemas de controle, e chamar a ateno de alunos, operadores a desenvolver mais e mais ferramentas para esse tipo de ambiente, pois quando comea a programao de software, como o proposto, visto que vrias aplicaes podem ser melhoradas e implementadas a fim de tornar mais vantajoso esse tipo de aplicao. Pode-se dizer que a proposta inicial de criar um ambiente amigvel de programao foi atingida, mas esse trabalho, porm deve ser o comeo para outros trabalhos futuros, ou a prpria melhoria desses, visto que ainda podem-se atribuir outras funes, controladores, tipos de exportao de dados que no foram abordados aqui. A instrumentao virtual o grande salto para modernidade de controle de processos, pois se muito bem implementados, com hadwares confiveis, trs a custos baixos a atribuies de novas funes a processos onde a instrumentao analgica seria de alto custo, muitas vezes at de difcil instalao. Com o trabalho apresentado foram criados alguns recursos, via Labview, como a do painel da planta, com visualizaes de grfico, controlador PID, entre outras; e at funes que vo mais alm, que a possibilidade de ativar os controles da planta via remoto atravs de uma pgina web. Aplicando uma metodologia, que o aluno dever desenvolver durante atividades envolvendo esse experimento, pode-se sintonizar o controlador PID da planta, com os dados apresentados na resposta avalia-se que o cdigo do controlador mostra-se confivel, bastando desenvolver a partir daqui novos parmetros e buscando cada vs mais aperfeioar a sua resposta. Para trabalhos futuros envolvendo esse programa inicial, pode-se implementar mais cdigos de controladores atravs da ferramenta Mathscript do labview, essa ferramenta permite ao programador copiar cdigos desenvolvidos em Matlab para o ambiente da instrumentao virtual, com isso pode-se atribuir controladores tais como, o controlador PID adaptativo direto de ZhuZhi, o controlador de varincia mnima generalizado GMV, o controle preditivo baseado em modelo no paramtrico MAC (Model Algorithm Control), o controlador preditivo DMC

45

(Dinamic Matrix Control), entre outros. Com mais controladores implementados pode-se comparar a eficincia de cada um. Outra melhoria para trabalhos futuros a aquisio do pacote de ferramentas chamado Office Toolkit desenvolvido para labview. Com essa ferramenta pode-se pode-se ter uma apresentao mais profissional dos relatrios gerados pelo programa atravs dos dados do experimento que o programa poder apresentar. Com esse pacote a implementao fica a um passo de se tornar realmente profissional. Contudo, busca-se cada vez mais o aperfeioamento de controle de sistemas, com a implementao da instrumentao virtual a esses processos, torna-se cada vez mais interessante a anlise de dados e tambm a apresentao deles. No entanto, a implementao do programa proposto no deve parar por aqui, e deve sim ser somente o comeo do aperfeioamento da planta de controle de nvel da Labvolt.

46

9.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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47

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48

[LINK 7] http://www.foxboro.com. Acesso em: Junho de 2007. [LINK 8] http://www.smar.com.br Acesso em: Junho de 2007.

49

10.

APNDICE

10.1.

APNDICE 1 PROTOCOLO TCP/IP

A tecnologia inter-rede se tornou uma das idias mais importantes na rea moderna de redes. A maioria das grandes organizaes utiliza inter-redes como meio de comunicao entre computadores. As inter-redes e o protocolo TCP/IP possibilitaram a Internet. Os pesquisadores desenvolveram o protocolo de comunicao TCP/IP com 5 camadas. O modelo de camadas do TCP/IP tambm chamado de modelo de camadas inter-redes e representado na figura24, como segue:

FIGURA 37. As cinco camadas modelo de referncia TCP/IP

Aplicativo Transporte Internet Interface de Rede Fsico

Camada 5 Camada 4 Camada 3 Camada 2 Camada 1

Fonte: Comer, 2001. Camada 1 Fsico A camada 1 corresponde ao hardware de rede bsico. Camada 2 Interface de Rede Os protocolos da camada 2 especificam como organizar dados em quadros e como um computador transmite quadros atravs da Internet. Camada 3 Internet Os protocolos da camada 3 especificam o formato dos pacotes enviados atravs da Internet como tambm os mecanismos usados para encaminhar pacotes a partir de um computador at um destino final.

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Camada 4 Transporte Os protocolos da camada 4 especificam como assegurar transferncia confivel. Camada 5 Aplicao Os protocolos da camada 5 especificam como um aplicativo usa uma inter-rede. Os protocolos de comunicao TCP/IP possibilitam que qualquer host se comunique, apesar das diferenas de hardware. Podemos ter um servidor com uma CPU lenta e outra rpida que a comunicao estar estabelecida com o protocolo TCP/IP. Para fornecer um endereamento uniforme em uma inter-rede, o software de protocolo define um esquema de endereamento abstrato que atribui a cada host um endereo nico. Usurios, programas e aplicativos e camadas mais altas de software de protocolo usam os endereos abstratos para se comunicar. Na pilha de protocolos TCP/IP, o endereamento especificado pelo protocolo de internet (IP). O padro IP especifica que cada host atribudo um nmero de 32 bits nico. Cada pacote enviado atravs da Internet contm o endereo de IP de 32 bits do remetente como tambm do receptor pretendido (destino). Deste modo sempre necessrio saber o endereo de IP do computador remoto para qual as informaes esto sendo enviadas.[COMER, 2001]. Conceitualmente cada endereo de IP de 32 bits dividido em duas partes: prefixo e sufixo: a hierarquia projetada para fazer uso eficiente do roteamento. O prefixo do endereo identifica a rede fsica, enquanto o sufixo identifica um computador individual naquela rede. Em uma mesma rede no podemos ter dois computadores com o mesmo sufixo. Atualmente a Internet possui 5 classes de endereo de IP como podemos ver na figura 38.FIGURA 38. As cinco classe de endereo de IPBits Classe A Classe B Classe C Classe D Classe E 0 0 1 1 1 1 1 2 3 4 Prefixo 0 1 1 1 0 1 1 0 1 Prefixo Prefixo Endereo Multicast Reservado para uso Futuro 8 Sufixo 16 24 31

Sufixo Sufixo

Fonte: Comer, 2001.

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As classes A, B e C so chamadas de classes primrias porque so usadas para endereos de hosts. A classe D usada para multicasting, que permite a entrega a um conjunto de computadores. Os endereos de IP de 32 bits so representados para o usurio atravs de uma nomenclatura chamada notao decimal pontilhada como representado na figura 39 a seguir:

FIGURA 39. Exemplo nmero de IP Nmero Binrio de 32 bits Notao Decimal Pontilhada Equivalente

10000001 11000000 00001010 10000000 10000000

00110100 00000101 00000010 00001010 10000000

00000110 00110000 00000000 00000010 11111111

00000000 00000011 00100101 00000011 00000000

129.52.6.0 192.5.48.3 10.2.0.37 128.10.2.3 128.128.255.0

Fonte: Comer, 2001.

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10.2.

APNDICE 2 CRIANDO PAINEL REMOTO COM LABVIEW

Para transformar o experimento em um laboratrio remoto, importante certificar-se que o VI a ser publicado est aberto no LabVIEW. Em seguida, seleciona a opo Web Publishing Tool no menu Tools. Na figura abaixo est representada a tela padro para publicao do laboratrio remoto.

FIGURA 40. Web publishing tools

Fonte: Prprio autor O Document Title, ou ttulo do documento j recebe o nome do experimento, os campos Header e Footer (Cabealho e rodap) esto disponveis para edio da pgina Web. A segunda etapa ativar o boto Start Web Server. Esse boto pressionado ativa a funo do web server interno do LabVIEW que controla a pgina Web na Internet. Aps ativado o servidor web salvar a pgina para ser acessada pela Internet. Clicando em Save to Disk o programa criar a pgina em HTML e guardar na pasta www padro do LabVIEW. Aps a pgina salva, abre uma caixa de mensagem com a URL para acesso da pgina via Web, como na figura 41.

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FIGURA 41. URL do documento

Fonte: Prprio autor Clicar em OK no Document URL e em seguida em Done no Web Publishing Tools. Para configurar o Web Server, deve-se acessar o menu WebServer: Cofiguration em Tools>>Options. Na tela pode-se configurar o diretrio em que estar disponvel a pgina Web para o servidor LabVIEW, a porta padro para acesso da rede e o tempo de espera do servidor. Os detalhes esto na figura 42.

FIGURA 42. Configurao do webserver

Fonte: Prprio autor A ltima configurao necessria, para soluo completa de acesso remoto ao experimento, a configurao dos sub VIs visveis aos clientes. Alm das sub VIs visveis tambm se pode configurar o tempo de acesso onde um cliente pode continuar vendo um VI remoto depois que um outro cliente pede o acesso. O tempo padro de 300s, como na figura 43.

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FIGURA 43. Webserver visible vis

Fonte: Prprio autor

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10.3.

APNDICE 3 CONFIGURAO DA PLACA USB-6008

A configurao da placa USB-6008 acessada pelo programa Measurement & automation e seguir o caminho Iniciar>>programas>>National Instruments>> Measurement & automation. Como pode-se verificar na figura 44, encontraremos o dispositivo na tela da esquerda, em configurao. Buscar o item devices and interfaces, com o boto direito do mouse seleciona-se a opo criar novo. Em uma lista de opes s selecionar a placa USB-6008, seguir os passos de instalao e o programa reconhecer o dispositivo USB-6008 plugado na porta USB. Assim o dispositivo estar pronto para ser configurado atravs do painel de testes.

FIGURA 44. Tela do dispositivo USB 6008 instalado

Fonte: National Instruments Alguns dispositivos, como a USB-6008, tm um painel de teste para testar algumas funcionalidades, tais como a gerao e aquisio de sinais. Para acessar o painel de testes devemos abrir o programa Measurement & automation, como no item anterior e selecionar o dispositivo USB-6008 em devices & interfaces. O dispositivo aparecer na tela da direita. Como o boto direito do mouse selecionar a opo Test panel e aparecer uma tela como a da figura 32.

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FIGURA 45. Acessando o painel de testes da placa USB 6008

Fonte: National Instruments

FIGURA 46. O painel de testes da placa USB 6008

Fonte: National Instruments Navegando pelas tabs do painel de teste podemos configurar vrios parmetros para gerao e aquisio de sinais. Basicamente a placa USB-6008 tem 4 opes de configurao. A entrada e sada analgica e a entrada e sada digital. Utiliza-se, neste trabalho, por no haver sinais digitais na planta de nvel da Labvolt, somente as entradas e sadas analgicas.

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10.4.

APNDICE 4 TRANSMISSO DE DADOS VIA USB

CARACTERSTICA TCNICA Uma caracterstica importante e interessante do USB, que sua interface permite que o dispositivo conectado seja alimentado pelo cabo de dados. importante frisar que os cabos USB devem ter at 5 metros de comprimento. A velocidade de transmisso de dados da porta USB 1.1 varia de 1,5 a 12 Mbps. A porta USB 2.0 (ltima tecnologia) j suporta uma taxa de transmisso de dados 400Mbps, j comparvel a tecnologias como o FireWare. [LINK 4]. CARACTERSTICA FSICA As transferncias de sinal e eletricidade so feitas atravs de um cabo, com quatro fios, como na figura 32:

FIGURA 47. Cabo USB

Fonte: USB Complete A transmisso de dados ocorre em dois fios, ponto a ponto, em cada segmento. O clock transmitido, codificado, junto com os dados diferenciais (utiliza-se um par diferencial para a transmisso de dados). O esquema NRZI (Non Return to Zero Invert) utilizado para codificar o clock. Neste mtodo de codificao de dados serias, zeros e uns so representados pelo oposto em voltagens, alta e baixa, alternadas onde no h retorno para a voltagem zero (referncia) entre bits codificados. Elimina-se ento a necessidade por pulsos de clock. [AXELSON, 1999] O cabo possui dois fios (VBUS e GND) que distribuem energia aos dispositivos. Nominalmente a tenso em VBUS de +5V. A simbologia utilizada para representar fisicamente um conector USB est representada na figura 33. O smbolo est presente em todos os conectores que

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dispem da conexo USB.. As figuras geomtricas diferentes representam os vrios tipos de dispositivos que podem ser acoplados a ela.

FIGURA 48. Simbologia USB

Fonte: Prprio autor DISTRIBUIO DE ENERGIA Cada porta USB fornece, pelo cabo, uma quantidade de energia aos dispositivos USB conectados diretamente. Esses dispositivos so chamados de dispositivos alimentados pelo barramento (bus-powered devices). [LINK 4]. A placa de aquisio de dados da National Instruments, a USB 6008 (utilizada para conexo neste trabalho), bem como as demais placas da linha USB da National Instruments, so dispositivos que so alimentados pelo barramento. A placa USB 6008 simplesmente conectada a porta USB de um servidor e disponvel para aquisio, sem necessitar de qualquer fonte externa. GERENCIAMENTO DE ENERGIA Um servidor deve ter um sistema de gerenciamento de energia independente do USB. O software de sistema do USB interage com o gerenciador de alimentao do servidor para manipular os eventos eltricos do sistema, como a suspenso e a interrupo do fornecimento [LINK 4]. No experimento em questo foi instalado o software DAQmx da National Instruments, qual far a funo acima. O DAQmx, alm de reconhecer a placa USB 6008 tem a funo de gerenciar a energia placa.

PROTOCOLO USB O USB um barramento receptor. O controlador do servidor (por exemplo, o DAQmx da NAtional Instruments) inicia todas as transferncias de dados. Todas as transaes do barramento envolvem a transmisso de at trs pacotes. Cada transao se inicia quando o controlador do servidor envia um pacote

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USB descrevendo o tipo e a direo da transao, o endereo do dispositivo USB e o nmero do ponto final (endpoint). O ponto final a poro enderevel deste que a fonte de informao em um fluxo de comunicaes entre o servidor e o prprio. O nmero de endpoint um valor de 4 bits. Este primeiro pacote conhecido como "pacote de sinal" (token packet) [AXELSON, 1999]. O dispositivo USB, que endereado, seleciona a si mesmo pela decodificao do endereo apropriado. A direo da transferncia especificada no token packet. A fonte da transao envia ento um pacote de dados ou indica que no h mais dados para serem transferidos. O destinatrio, em geral, responde com um "pacote aperto de mo" (handshake packet), indicando o sucesso da transferncia [AXELSON, 1999] O modelo para transferncias de dados entre a fonte ou um destino no host e um ponto final de um dispositivo conhecido como pipe (tubo ou canal). Existem dois tipos de pipe: correntes (stream) e mensagens.[LINK 4].

60

10.5.

APNDICE 5 MTODOS DE ZIEGLER-NICHOLS

Os mtodos de sintonia de Ziegler-Nichols so utilizados para controladores P, PI e PID. Estes mtodos so recomendados para rejeio a perturbaes. Quando aplicados em seguimento de referncia apresentam sobre-sinal elevado, tipicamente 25%. H dois experimentos utilizados para obter os parmetros do controlador a partir das tabelas: Primeiro mtodo: experimento de malha aberta. Segundo mtodo: experimento de malha fechada.

PRIMEIRO MTODO No primeiro mtodo obtm-se a resposta da planta a uma entrada degrau (Figura 49). Este mtodo pode ser aplicado a plantas que no envolvam integradores nem plos complexos dominantes. A resposta ao degrau apresenta a forma de curva S. A funo de transferncia pode ser aproximada por um sistema de primeira ordem com tempo morto (atraso de transporte).

G (s) =

Kp Ts e s + 1

(7)

Os parmetros do controlador so ajustados para se obter uma razo de decaimento de entre os dois primeiros picos da resposta transitria a uma entrada degrau. Estrutura do controlador:

C ( s ) = Kp[1 +

1 + Td .S ] Ti.S

(8)

61

FIGURA 49. Resposta ao degrau do processo em malha aberta

Fonte: Prprio autor

Atravs da determinao dos parmetros Kp, T e pode-se determinar Kc Ti e Td atravs da figura abaixo.

obtidos da figura acima

FIGURA 50. Parmetros do controlador para o primeiro mtodo

Fonte: Prprio autor SEGUNDO MTODO As regras de ajuste de parmetros de controladores descritas nesta seo foram desenvolvidas a partir das experincias de Ziegler realizadas em diversos processos e tambm dos mtodos de anlise de Nichols. Os ajustes propostos so dados em termos do ganho de um controlador proporcional que leva o sistema ao limite de estabilidade, Kosc, e do correspondente perodo de oscilao Posc (Figura 38).

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FIGURA 51. Sistema de malha fechada com controle proporcional

Fonte: Prprio autor

FIGURA 52. Resposta ao degrau do processo em malha fechada

Fonte: Prprio autor

FIGURA 53. Parmetros do controlador para o segundo mtodo

Fonte: Prprio autor

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11.

ANEXOS FOTO DO EXPERIMENTOFIGURA 54. Servidor e planta

Fonte: Prprio autor

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GLOSSRIO API (Application Program Interface, ou Interface de Programa Aplicativo) O conjunto de procedimentos que um programa de computador pode chamar para acessar um servio em particular.

Endereo IP Um endereo de 32 bits atribudo a um computador que utiliza protocolos TCP/IP. O remetente deve conhecer o endereo IP do destino antes de enviar um pacote. Host Um computador de usurio final conectado a uma rede. Em uma inter-rede, cada computador classificado como um host ou um roteador. HTML (HiperText Markup Language) A forma origem usada para documentos na World Wide Web. O HTML embute comandos que determinam a formatao do texto a ser exibido. HTTP (HiperText Transport Protocol) O protocolo usado para transportar uma pgina da World Wide Web de um computador para outro. Java Uma linguagem de programao definida pela Sun Microsystems para uso de documentos ativos da World Wide Web. Os programas Java so compilados em uma representao bytecode. Aps um navegador carregar um programa Java, o programa executa localmente para controlar a tela. Mbps (Mega bit por segundo) Uma unidade de transferncia de dado igual a 1024 Kbps.

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Navegador (Browser) Um programa de computador que acessa e exibe informaes da World Wide Web. Um navegador contm mltiplos programas aplicativos e utiliza o nome de um objeto para determinar qual aplicativo deve ser usado para acessar o objeto. Ver URL. TCP/IP O sute de protocolos utilizado na Internet. Embora o sute contenha muitos protocolos, o TCP e o IP so dois dos mais importantes. Web Um sinnimo para World Wide Web. WWW (World Wide Web) O sistema hipermdia usado na Internet no qual uma pgina de informaes pode conter texto, imagens, clipes de udio ou vdeo e referncias a outras pginas.