Robótica 77

.pt

774º TRIMESTRE

número 76 | trimestral | portugal 9.50

ARTIGOS TÉCNICOS. Visual Homing of Robot Heads without Absolute

Sensors. Room Acoustics Simulator for Ultrasonic Robot

Location. Mobile robot electronic system with a network

and micro-controller based interface

COLUNA: EMPREENDER E INOVAR EM PORTUGAL. Inovar(mos)

DOSSIER: AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL. Automação de Máquinas e Processos Industriais. Sensores de Visão, Câmaras Inteligentes e

Sistemas de Visão Avançados. Meios de Controlo Programáveis. Tecnologia de Segurança na Automação

REPORTAGEM . 20 Anos a Inovar com a Robótica. Instrumentação e Controlo em foco na

1.ª Conferência da ISA Portugal . Soluções de Manutenção Industrial na

SEW-EURODRIVE PORTUGAL. Produtividade, Liderança e Competitividade em

Aveiro

TABELA COMPARATIVA . Módulos I/O

www.coimbraiparque.pt

2009

DIRECTOR

J. Norberto Pires, Departamento de Engenharia Mecânica,

Universidade de Coimbra, [email protected]

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

[email protected]

CHEFE DE REDACÇÃO

Helena Paulino

[email protected]

DESIGN

Jorge Brandão Pereira,

em colaboração com Publindústria, Lda.

wEBDESIGN

Martino Magalhães

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PUBLICIDADE

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ASSINATURAS

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REDACÇÃO, PROPRIEDADE E ADMINISTRAÇÃO

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Apartado 3825, 4300-144 PORTO, Tel. 225 899 620, Fax 225 899 629

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REPRESENTAÇÃO EM ESPANHA

ANUNTIS INTEREMPRESAS, S.L.

Tel. +34 93 6802027, Fax +34 93 6802031,

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PUBLICAÇÃO PERIÓDICA: Registo n.º 113164

ISBN: 152701/00

ISSN: 0874-9019

TIRAGEM: 5000 exemplares

Os trabalhos assinados são da

exclusiva responsabilidade dos seus autores

SUMÁRIO

2 EDITORIAL Passo-a-passo. Sem atalhos 4 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

24 COLUNA: EMPREENDER E INOVAR EM PORTUGAL Inovar(mos)

26 ESPAÇO QUALIDADE A Importância da Resposta (1ª parte)

28 ACTUALIDADE Notícias da Indústria

36 DOSSIER Automação Industrial

48 INFORMAÇÃO TÉCNICO-COMERCIAL [48] BRESIMAR: Uma escolha racional: H Series – gama de consolas de operação económicas para aplicações simplificadas [50] Consolas de Diálogo Homem-Máquina – SIEMENS SIMATIC HMI [54] M&M ENGENHARIA: Encurtar tempos ao processar PLCs [56] ABB lança robô de pequenas dimensões [58] PROSISTAV: Pequeno, inteligente, SLIO® – O novo sistema de I/Os descentralizados da VIPA [60] Produtos BlueGiga e Sierra Wireless na LUSOMATRIX [62] RUTRONIK: Amplificador para termopares, preciso e digitalmente configurável [67] IGUS: Acessórios para robôs – Muitas novidades no fornecimento de energia e dados [68] MOTOFIL: Células de fabrico flexíveis ao serviço da indústria de painéis fotovoltaicos [70] Cabos para robô PROFINET/AIDA da WEIDMüLLER [71] SEW-EURODRIVE PORTUGAL: Ficha Prática 72 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

82 TABELA COMPARATIVA Módulo I/O

86 BIBLIOGRAFIA

88 PRODUTOS E TECNOLOGIAS Novidades da Indústria

110 FEIRAS E CONFERÊNCIAS Calendário

111 FEIRAS Eventos e Formação

112 LINKS Substitutos? Naaah!

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

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[ FICHA TÉCNICA ]

D A M E S A D O D I R E C T O R

2[ ] ��robótica

J. Norberto Pires Prof. da Universidade de CoimbraCEO do Coimbra Inovação Parque

Passo-a-passo. Sem atalhos

Dizia recentemente um grande industrial europeu aos seus vários colaboradores, na reunião anual da empresa, depois de ter instalado várias unidades na China e países de leste: “Foi um erro. Temos de voltar a aprender a fazer o que sabíamos fazer. Com qualidade. Liderando a inovação técnica. E fazer aqui na nossa casa. Na Europa.”. Deslocalizar a produção para reduzir custos não é sustentável e funciona contra o modelo europeu.

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

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

Nessa perspectiva é muito importante reconhecer o papel do consórcio INOV-C, liderado pela Uni-versidade de Coimbra, nessa nova atitude do Centro de Portugal. Na verdade, o consórcio permite um conjunto de sinergias alargadas num conceito de parque de ciência e tecnologia multipolar alargado à região, e no qual se inclui, entre outros, o iParque, o Biocant e o IPN. As vantagens são as da integração, da coordenação próxima, da eficácia e da não duplicação de meios e infra-estruturas. A candidatura foi aprovada pela Comissão Directiva do Programa Operacional Regional do Centro em Dezembro. Ao todo foram atribuídos cerca de 23, 5 milhões de euros de FEDER ao projecto conjunto. O iParque candidatou as suas duas fases de construção - que incluem os terrenos, as infra-estruturas, o Business Center, o edifício Nicola Tesla (acelerador de empresas), o sistema de mobilidade do parque e as infra-estruturas de comunicação – num total de 24.390.000 euros. Esta aprovação atribui ao iParque 11.045.040 euros de FEDER.

O objectivo é ser uma das 100 regiões mais inovadoras da Europa e por isso atractivos para inicia-tivas empresariais que signifiquem um considerável investimento estrangeiro diferenciador, que é necessariamente o investimento na nossa capacidade de sermos criativos e empreendedores. Esse é que é o investimento relevante e sustentável.

J. Norberto Pires

(também publicado no Jornal de Notícias de 16 de Dezembro de 2009)

A R T I G O T É C N I C O

[ ]4 ��robótica

Visual Homing of Robot Heads witHout absolute sensoRs

Bartosz Tworek1, Alexandre Bernardino2 and José Santos-Victor2

1 Faculty of Electrical Eng., Automatics, Computer Sc. and Electronics, AGH University of Technology and Science, Krakow, Poland

[email protected] Institute for Systems and Robotics,

Instituto Superior Técnico, Lisboa, Portugal{alex,jasv}@isr.ist.utl.pt

abstRactWith 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. intRoductionMany 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 pos-sible 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 cur-rent 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 end-effector, 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.

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 presenta-tion 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 foRmulationIn this section we formulate our problem in terms of a homography estima-tion 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 kinemat-ics structures.


[ ]5��robótica

Figure 1 . Left: the kinematics structure of the pan-tilt system considered in this paper. Right:

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

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

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

Let us consider that, at start-up, the system has initial angles qt0 and q

p0.

These angles are unknown when the system is turned on. Then, a pro-spective motion of the tilt unit is performed: the tilt angle is changed by q

t. This process is illustrated in Fig. 2.

Figure 2 . The geometry of the system before (a) and after (b) the prospective motion.

For the sake of simplicity, and without loss of generality, we can consider a null initial tilt angle, q

t0 = 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 im-age coordinates:

(3)

(4)

Let us recall that we are willing to estimate qp0

, the unknown pan angle at start-up. q

t is a known, actuated angle. The image coordinates x

0, y

0,

x1 and y

1 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)

(6)

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)

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 q

p0 by, e.g.:


VISu

Al

Ho

mIn

g o

f Ro

BoT

HEA

dS

WIT

Ho

uT

ABS

olu

TE S

EnSo

RS3. comPuting tHe HomogRaPHyIn this section we describe the method employed to estimate the par-ticular homography arising in our formulation. The section is divided in three parts. The first part describes the methods employed to obtain point matches between the images before and after the prospective motion. The second part formulates the problem of estimating the homography from point matches, measured in the images. The third part presents the whole algorithm integrated in a robust estimation architecture (RANSAC).

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

In the above equation, the lower index represents the image (0 for the image before and 1 for the image after the rotation), and the upper index represents the index of the point in the set, from 1 to N.

To obtain an adequate set of points in the first image, we use the corner detector in OpenCV [4], a open-source computer vision C library. The corner detector selects points in the image that are easy to track, and is based in [7]. It calculates the minimum eigenvalue of the Hessian matrix for each pixel of the image and then performs non-maxima suppression so that only local maxima in 3x3 neighborhood remains. Then it rejects the corners with the minimal eigenvalue less than a quality level determined by us. Finally it checks if all the corners found are separated enough one from another according to minimal distance determined by us.

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

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

Rearranging the previous equations, for each point we get the following constraints:

This can be written vector form

with

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

with

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

3.3. Robust EstimationThe above homography estimation method works well when there are no erroneous correspondences between the points in both images. Unfortu-nately, the tracking method sometimes provides false point matches that will degrade the results of the homography estimation. In order to address this problem, we use a well known robust estimation method that is able to eliminate the false matches (outliers) from the estimation process. The RANdom SAmple Consensus (RANSAC) [6] is an algorithm for robust estimation of models in the presence of many data outliers.

We apply the RANSAC algorithm to our problem as follows:

• Repeat for L times:— Select randomly a set of 3 feature pairs— Compute homography H using the selected feature pairs — Calculate a degree of fit (d) for all correspondences — Compute the number K of inliers consistent with H, i.e. the number

of correspondences for which the degree of fit is lower than a threshold (d<t).

• Keep H whose set of inliers is the largest.

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

where x ↔ x’ are the point correspondences.

The number of iterations L is set adaptively, according to the following algorithm:

• L = ∞ , samplecounter = 0• While L = samplecounter repeat

— Execute a RANSAC cycle (select random samples, compute hom-ography and the number of inliers)

— Estimate the proportion of outliers by


[ ]7��robótica

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

pairs in a sample).

— Increment sample counter• Terminate

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

4. exPeRimental ResultsThe proposed method was written in C++ and implemented as a module in the YARP framework [2]. YARP (Yet Another Robot Platform) is a mid-dleware that facilitates the distributed processing and communication among different computers and provides operating system independence. We have also used the following additional libraries for the image based measurements and homography estimation:

• OpenCV(OpenSourceComputerVision)whichisusedtocreateimageprocessing part of the project [4].• GSL(GnuScientificLibrary)[3]whichisusedtoestimatethehomography.

All used libraries are free open source software.

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

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

We have performed the calibration of the right eye and head pan, which follow directly the formulation described in this paper. Whereas for calibrat-ing the left eye the procedure is identical, for calibrating the other joints, a different set of equation is required, but can be derived in a straightforward manner using the same principles. The testing procedure was the following:

1. Find points of interest to track,2. Move head or eye tilt,3. Track points,4. Compute homography matrix for correspondences,5. Compute the pan angle.

Fig. 4 shows the sequence of actions required in the calibration procedure. Notice that the right eye, at startup, was offset from its canonical position.

Then we have applied a tilt motion of 5 degrees. After the above steps, if we have a sufficient number of point matches (3 is the minimum) we are able to compute the homography and the initial pan angle. Fig. 5 shows the images and the tracked points used to compute the homography. Then we move the pan axis with the symmetrical of the computed value in order to set the eye to its canonical position (zero pan).

Figure 4 . Sequence of motions required to calibrate the eye. a) right eye position at startup. b)

right eye position after prospective tilt motion. c) right eye position after calibration.

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

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

a) b)

c)

a)

b)


VISu

Al

Ho

mIn

g o

f Ro

BoT

HEA

dS

WIT

Ho

uT

ABS

olu

TE S

EnSo

RS

Figure 6 . Calibration procedure for the neck pan. The robot starts up with significant offset in

the neck pan joint, with respect to its canonical position (a). A motion of 10 degrees is applied

to the neck tilt (b). The proposed method estimates the initial pan angle and compensates it (c).

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

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

Figure 7 . Evolution of the pan angle for an iterative application of the calibration method. Dif-

ferent colors represent different prospective motion amplitudes.

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

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

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

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

RefeRences

[1] Beira, R., Lopes, M., Praça, M., Santos-Victor, J., Bernardino, A., Metta, G., Becchi, F. and

Saltarén, R. Design of the Robot-Cub (iCub)Head, Proc. IEEE International Conference

on Robotics and Automation, ICRA, Orlando, May, 2006.

[2] Metta, G., Fitzpatrick, P. and Natale, L. YARP: yet another robot platform, International

Journal on Advanced Robotics Systems, Special Issue on Software Development and

Integration in Robotics, March, 2006.

[3] Galassi, M. et al, GNU Scientific Library Reference Manual – Revised Second Edition,

ISBN0954161734

[4] Intel Research. Open Computer Vision Library. http://www.intel.com/research/mrl/

research/opencv/

[5] Hartley, R. and Zisserman, A. Multiple View Geometry in Computer Vision. Cambridge

University Press 2000.

[6] Fischler, M. A. and Bolles, R. C. Random Sample Consensus: A Paradigm for Model

Fitting with Applications to Image Analysis and Automated Cartography. Comm. of

the ACM, Vol 24, pp 381-395, 1981.

[7] Shi, J. and Tomasi, C. Good Features to Track. IEEE Conference on Computer Vision and

Pattern Recognition, pages 593-600, 1994.

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

Documents, Microprocessor Research Labs, Intel Corporation, 1999.

[9] Basri, R., Rivlin, E. and Shimshoni, I. Visual Homing: Surfing on the Epipoles. ICCV’98.

[10] Jin, Y. and Xie, M. Vision Guided Homing for Humanoid Service Robot. ICPR’00.

a) b)

c)

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Room Acoustics simulAtoR foR ultRAsonic Robot locAtion

Daniel Albuquerque, José Vieira and Carlos BastosDepartment of Electronics, Telecommunications and Informatics

University of Aveiro, [email protected], [email protected], [email protected]

AbstRActIn 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. intRoDuctionLocation 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 encoun-tered 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 ex-pensive 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 sYstEmsThe 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

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 useradio 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]. Thesesystems have proved to have good accuracy, and they are very simple and cheap.

A. Location System Using UltrasoundsThere 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 simultane-ously, 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 SystemWe have developed an ultrasonic bi-dimensional location system, called Locus [6], that uses ultrasonic beacons and an auxiliary RF channel. When


[ ]11��robótica

a robot wants to know its location, it sends a radio trigger signal. Then, the beacons placed at the corner of a room at the same height as the robot, reply with an ultrasonic signal. The position of each beacon is known to the robot. In order to distinguish the different beacons, each one transmits a dif-ferent code [7] (63 bits Gold codes were used). These codes were encodedusing Binary Phase Shift Keying (BPSK) modulation [8]. The robot uses Differential BPSK (DBPSK) demodulation [8] to recover the original code. To compute the distance a match-filter [9] was used to compute the time-of-flight of the ultrasound waves. The position of the robot is computed using the distances of the robot to the beacons and applying the spherical-intersection method [10]. The Locus system has an accuracy from 15 to 30 cm and can be used in a 9 meter square room.

During the development and test of the Locus system, it became evident that a good acoustic simulator would be a great help. It was very difficult to control all the different parameters during the experiments.

iii. Acoustic simulAtoRThe acoustic simulator is a valuable tool to study and compare different loca-tion algorithms in a controlled environment. With a simulator it is very easy to change the parameters that affect the response of the acoustic system.Moreover, it is much faster to use the simulator than to setup and carry out real tests.

Commercially available simulators, like ODEON [11], are very expensive and since they are not open source it is impossible to change them. There are examples of freely available simulators [12], [13] but, usually, it is very time consuming to change such simulators and since they are not always very well documented some errors might be introduced without notice.

The implementation of our simulator was based on changing and sim-plifying some techniques that were used in the acoustic audible field. This approach allowed us to quickly produce a very fast and easy to use simulator. The model of an ultrasonic location system is schematically shown in figure 1. The transmitter block represents an ultrasonic trans-ducer somewhere in the room. This transmitter receives an electric signal x(t) and transforms it into an acoustic wave. The room channel block represents a room where the acoustic waves can propagate and reflect themselves. The receiver block receives an acoustic wave and transforms it into an electric signal y(t).

Figure 1 . Model of an ultrasonic location system.

As it was said in the introduction the aim of this work is to make a realistic, easy to use and fast simulator. In order to achieve that, some approxima-tions and simplifications were made:• usethefasterandeasierultrasonicspeedformula;• determinetheattenuationofthereceivedwave;

• computethedispersionandtheenergyabsorbedbytheatmosphere;• considerthatthesoundparticlepropagatesalongsoundrays;• computeallpossiblereflections;considerthereflectiononlyasspecular;• considerallsurfacesasplanes;• useanapproximationforthebeamshapeofthetransmitterandthe

receiver.

The main aspects not taken into account were:• diffraction;• scatteringofthereflectionsonthesurfaces;• modelingofcylindricalsurfaces;• refractionofsoundcausingbytemperaturegradients;• thewindeffect.

because they took a lot of time to simulate and only brought a small increase on the realism of the simulator.

This simulator has only four simple models:• thesoundpropagationmodel;• themultiplereflectionsmodel;• thetransducersmodel;• thenoisemodel;

The sound propagation model simulates the behaviour of the propagation of ultrasound waves in the air. It simulates the speed and attenuation of the arrival waves. The multiple reflections model simulates all the pos-sible reflection waves received up to a maximum order of reflection valuegiven by the user. The transducers model simulates the beams character-istics. The noise model simulates the noise in the room.

A. Sound Propagation ModelFor the sound propagation we have included in the model the following characteristics:

1) the influence of the temperature on the sound speed2) the dispersion of the sound energy with the distance from the source3) the dissipation of the sound energy due to air losses.

The speed of sound in the air is proportional to the square root of the absolute temperature [14] and it is given by the following equation:

(1)

where T is the room temperature in ºC, TK is the absolute temperature in

Kelvin and c0 is the speed of sound at 0ºC and it is 331.6 m/s [14].

To avoid the square root we can approximate (1) to the two first terms of the Taylor series expansion evaluated at 20ºC, getting:

(2)

We have modelled the wave field of a point source as concentric spherical waves [14]. In figure 2 we can see a point source with power W and two spherical surfaces with r

0 and r (r — r

0 = Dr).

With this model, the intensity of sound at any point at a fixed distance r from the source is the same and can be given by:

(3)

an auxiliary RF channel. When a robot wants to know itslocation, it sends a radio trigger signal. Then, the beaconsplaced at the corner of a room at the same height as therobot, reply with an ultrasonic signal. The position of eachbeacon is known to the robot. In order to distinguish thedifferent beacons, each one transmits a different code [7](63 bits Gold codes were used). These codes were encodedusing Binary Phase Shift Keying (BPSK) modulation [8].The robot uses Differential BPSK (DBPSK) demodulation[8] to recover the original code. To compute the distancea match-filter [9] was used to compute the time-of-flightof the ultrasound waves. The position of the robot iscomputed using the distances of the robot to the beaconsand applying the spherical-intersection method [10]. TheLocus system has an accuracy from 15 to 30 cm and canbe used in a 9 meter square room.

During the development and test of the Locus system, itbecame evident that a good acoustic simulator would be agreat help. It was very difficult to control all the differentparameters during the experiments.

III. ACOUSTIC SIMULATOR

The acoustic simulator is a valuable tool to study andcompare different location algorithms in a controlled en-vironment. With a simulator it is very easy to change theparameters that affect the response of the acoustic system.Moreover, it is much faster to use the simulator than tosetup and carry out real tests.

Commercially available simulators, like ODEON [11],are very expensive and since they are not open source it isimpossible to change them. There are examples of freelyavailable simulators [12], [13] but, usually, it is very timeconsuming to change such simulators and since they arenot always very well documented some errors might beintroduced without notice.

The implementation of our simulator was based onchanging and simplifying some techniques that were usedin the acoustic audible field. This approach allowed us toquickly produce a very fast and easy to use simulator. Themodel of an ultrasonic location system is schematicallyshown in figure 1. The transmitter block represents anultrasonic transducer somewhere in the room. This trans-mitter receives an electric signal x(t) and transforms itinto an acoustic wave. The room channel block representsa room where the acoustic waves can propagate and reflectthemselves. The receiver block receives an acoustic waveand transforms it into an electric signal y(t).

Room Channel

Transmitter

Receiver

x(t)

y(t)

Fig. 1. Model of an ultrasonic location system.

As it was said in the introduction the aim of this work isto make a realistic, easy to use and fast simulator. In order

to achieve that, some approximations and simplificationswere made:

• use the faster and easier ultrasonic speed formula;• determine the attenuation of the received wave;• compute the dispersion and the energy absorbed by

the atmosphere;• consider that the sound particle propagates along

sound rays;• compute all possible reflections;• consider the reflection only as specular;• consider all surfaces as planes;• use an approximation for the beam shape of the

transmitter and the receiver.The main aspects not taken into account were:• diffraction;• scattering of the reflections on the surfaces;• modeling of cylindrical surfaces;• refraction of sound causing by temperature gradients;• the wind effect.

because they took a lot of time to simulate and onlybrought a small increase on the realism of the simulator.

This simulator has only four simple models:• the sound propagation model;• the multiple reflections model;• the transducers model;• the noise model;The sound propagation model simulates the behaviour of

the propagation of ultrasound waves in the air. It simulatesthe speed and attenuation of the arrival waves. The multi-ple reflections model simulates all the possible reflectionwaves received up to a maximum order of reflection valuegiven by the user. The transducers model simulates thebeams characteristics. The noise model simulates the noisein the room.

A. Sound Propagation Model

For the sound propagation we have included in themodel the following characteristics:

1) the influence of the temperature on the sound speed2) the dispersion of the sound energy with the distance

from the source3) the dissipation of the sound energy due to air losses.The speed of sound in the air is proportional to the

square root of the absolute temperature [14] and it is givenby the following equation:

c = c0

√TK

273= c0

√1 +

T

273(1)

where T is the room temperature in ◦C, TK is the absolutetemperature in Kelvin and c0 is the speed of sound at 0◦Cand it is 331.6 m/s [14].

To avoid the square root we can approximate (1) to thetwo first terms of the Taylor series expansion evaluated at20◦C, getting:

c = 343.5 + 0.587(T − 20) (m/s) (2)

We have modelled the wave field of a point source asconcentric spherical waves [14]. In figure 2 we can seea point source with power W and two spherical surfaceswith r0 and r (r − r0 = ∆r).







Room Channel

Transmitter

Receiver

x(t)

y(t)
















c = c0

√TK

273= c0

√1 +

T

273(1)



c = 343.5 + 0.587(T − 20) (m/s) (2)








Room Channel

Transmitter

Receiver

x(t)

y(t)
















c = c0

√TK

273= c0

√1 +

T

273(1)



c = 343.5 + 0.587(T − 20) (m/s) (2)


Source

r0

r

r

Fig. 2. The simplest model for propagation of an ultrasonic wave madeby one source.

With this model, the intensity of sound at any point ata fixed distance r from the source is the same and can begiven by:

I(r) =W

4πr2(3)

In [14] the ultrasonic intensity is given as a function of thepeak pressure P by

I =P 2

2ρc(4)

where c is the speed of the wave and ρ is the mediumdensity. Combining equations (3) and (4) the peak ofpressure amplitude is

P (r) =1

r×

√2ρcW

4π(5)

As can be seen in (5) the peak of the pressure amplitudedecreases with 1/r. Usually, the manufacturers do not givethe power of the source, but they give the peak of pressureamplitude (P0) at a known distance (r0) from the source.Therefore we can rewrite (5) in function of the peak ofpressure amplitude at a known distance of the source:

P1(r) =r0rP (r0) (6)

=r0rP0 (7)

the factor (r0/r) can be seen as an attenuation (Ad), so(7) becomes

P1(r) = Ad(r)P0 (8)

The main causes of energy absorption in the air arethe thermal conductivity, the viscosity and the molecularrelaxation [15]. For a given propagation medium, theattenuation due to the energy absorption can be representedby the relaxation absorption coefficient α in dB/m, andthe equation

I(r, α) = I(r0)× 10−α10 r. (9)

The value of α for the air can be calculated using theISO norm 9613-1 [16]. In terms of the peak of pressureamplitude, equation (9) becomes

P2(r, α) = P0 × 10−α20∆r (10)

= P0 × 10−α20 (r−r0) (11)

= Aα(r, α)P0. (12)

Combining equations (8) and (12) the received peak ofpressure amplitude we get a formula that combines the twoattenuations:

P (r, α) = P0Aα(r, α)Ar(r) (13)

B. Multiple Reflections Model

There are two classical geometric methods [17] tosimulate the reflection in large rooms: the Ray TracingMethod and the Image Source Method. The Ray TracingMethod [17] considers the ultrasonic wave as a largenumber of particles, which are emitted in all directionsfrom the source. The path of each particle is calculated andwhen these paths intersect a surface a reflection occurs, theparticle takes a new direction and the wave is attenuated bythe reflection coefficient of the surface. In order to knowwhat particle is received by the receiver, it is necessary todefine an intersection volume around the receiver to obtainthe receiver particles. With this method it is difficult andcostly to obtain a good accuracy.

The Image Source Method [17], [11], is based on theprinciple that all the reflections are specular. So, if thereflection is specular the image of the source can beobtained by mirroring the source on the surface, and thereflected wave has the same behaviour if we consider theimage as a real source. This image can have another imagein another surface to get the second order reflection andso on. Figure 3 presents an example of a second orderreflection. Source F has F1

1 as image because of thepresence of surface S1, and the image F1

1 has the imageF1

2 because of the presence of surface S2. This method isvery accurate, but in a complex room the number of imagescan increase rapidly with the order of the reflection [11].The image sources have the same beam shape that theoriginal source but the direction of the beam is mirroredon the surface [11].

R

F

F11S1

P1

P2

S2

F12

Fig. 3. The path of a second order reflection.

The original Image Source Method does not take intoaccount that some reflections cannot exist because theremay be an obstructing surface on the path of the ray[11]. To solve this problem we used a Hybrid Method[11]. This method combines the best feature of bothmethods, Ray Tracing and Image Source. We used theImage Source Method to find all existent virtual sourcesthen we validated each of them using the Ray TracingMethod with only the rays that are created by the virtualsources. If there is an obstructing surface on the path ofthe ray, the virtual source is invalid. This is called thevisibility test [11] and can be done by tracing the ray back


Roo

M A

Cou

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T lo

CATI

on

Figure 2 . The simplest model for propagation of an ultrasonic wave made by one source.

In [14] the ultrasonic intensity is given as a function of the peak pres-sure P by

(4)

where c is the speed of the wave and r is the medium density. Combining equations (3) and (4) the peak of pressure amplitude is

(5)

As can be seen in (5) the peak of the pressure amplitude decreases with 1⁄r. Usually, the manufacturers do not give the power of the source, but they give the peak of pressure amplitude (P

0) at a known distance (r

0)

from the source. Therefore we can rewrite (5) in function of the peak of pressure amplitude at a known distance of the source:

(6)

(7)

the factor (r0=r) can be seen as an attenuation (A

d), so (7) becomes

(8)

The main causes of energy absorption in the air are the thermal conductiv-ity, the viscosity and the molecular relaxation [15]. For a given propagation medium, the attenuation due to the energy absorption can be representedby the relaxation absorption coefficient a in dB=m, and the equation

(9)

The value of a for the air can be calculated using the ISO norm 9613-1 [16]. In terms of the peak of pressure amplitude, equation (9) becomes

(10)

(11)

(12)

Combining equations (8) and (12) the received peak of pressure amplitude we get a formula that combines the two attenuations:

(13)

B. Multiple Reflections ModelThere 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 number of particles, which are emitted in all directions from the source. The path of each particle is calculated and when these paths intersect a surface a reflection occurs, the particle takes a new direction and the wave is at-tenuated by the reflection coefficient of the surface. In order to know what particle is received by the receiver, it is necessary to define an intersec-tion volume around the receiver to obtain the receiver particles. With this method it is difficult and costly to obtain a good accuracy.

The Image Source Method [17], [11], is based on the principle that all the reflections are specular. So, if the reflection is specular the image of the source can be obtained by mirroring the source on the surface, and the reflected wave has the same behaviour if we consider the image as a real source. This image can have another image in another surface to get the second order reflection and so on. Figure 3 presents an example of a second order reflection. Source F has F

11 as image because of the presence

of surface S1 , and the image F

11 has the image F

12 because of the presence

of surface S2. This method is very accurate, but in a complex room the

number of images can increase rapidly with the order of the reflection [11].The image sources have the same beam shape that the original source but the direction of the beam is mirrored on the surface [11].

Figure 3 . The path of a second order reflection.

The original Image Source Method does not take into account that some reflections cannot exist because there may be an obstructing surface on the path of the ray [11]. To solve this problem we used a Hybrid Method [11]. This method combines the best feature of both methods, Ray Tracing and Image Source. We used the Image Source Method to find all existent virtual sources then we validated each of them using the Ray Tracing Method with only the rays that are created by the virtual sources. If there is an obstructing surface on the path of the ray, the virtual source is invalid. This is called the visibility test [11] and can be done by tracing the ray back from receiver to the real source. This reduces the receive waves, turning the received waves more realist.

The surfaces are modelled by a set of quadrilaterals, because almost all the surfaces in a common room have a quadrilateral form. Figure 4 shows all the virtual sources in a cubic room (up to the fourth reflection) with verticesin (0,0,0), (3,0,0), (3,3,0), (0,3,0), (0,0,3), (3,0,3), (3,3,3) and (0,3,3). The source is at position (1,1,1) and has the direction (1,1,0).

C. Transducers ModelA model of the ultrasonic traducers was included in the simulator for this

Source

r0

r

r



I(r) =W

4πr2(3)


I =P 2

2ρc(4)


P (r) =1

r×

√2ρcW

4π(5)


P1(r) =r0rP (r0) (6)

=r0rP0 (7)


P1(r) = Ad(r)P0 (8)


I(r, α) = I(r0)× 10−α10 r. (9)


P2(r, α) = P0 × 10−α20∆r (10)

= P0 × 10−α20 (r−r0) (11)

= Aα(r, α)P0. (12)


P (r, α) = P0Aα(r, α)Ar(r) (13)





1 has the imageF1


R

F

F11S1

P1

P2

S2

F12



Source

r0

r

r



I(r) =W

4πr2(3)


I =P 2

2ρc(4)


P (r) =1

r×

√2ρcW

4π(5)


P1(r) =r0rP (r0) (6)

=r0rP0 (7)


P1(r) = Ad(r)P0 (8)


I(r, α) = I(r0)× 10−α10 r. (9)


P2(r, α) = P0 × 10−α20∆r (10)

= P0 × 10−α20 (r−r0) (11)

= Aα(r, α)P0. (12)


P (r, α) = P0Aα(r, α)Ar(r) (13)





1 has the imageF1


R

F

F11S1

P1

P2

S2

F12



Source

r0

r

r



I(r) =W

4πr2(3)


I =P 2

2ρc(4)


P (r) =1

r×√

2ρcW

4π(5)


P1(r) =r0rP (r0) (6)

=r0rP0 (7)


P1(r) = Ad(r)P0 (8)


I(r, α) = I(r0)× 10−α10 r. (9)


P2(r, α) = P0 × 10−α20∆r (10)

= P0 × 10−α20 (r−r0) (11)

= Aα(r, α)P0. (12)


P (r, α) = P0Aα(r, α)Ar(r) (13)





1 has the imageF1


R

F

F11S1

P1

P2

S2

F12



Source

r0

r

r



I(r) =W

4πr2(3)


I =P 2

2ρc(4)


P (r) =1

r×

√2ρcW

4π(5)


P1(r) =r0rP (r0) (6)

=r0rP0 (7)


P1(r) = Ad(r)P0 (8)


I(r, α) = I(r0)× 10−α10 r. (9)


P2(r, α) = P0 × 10−α20∆r (10)

= P0 × 10−α20 (r−r0) (11)

= Aα(r, α)P0. (12)


P (r, α) = P0Aα(r, α)Ar(r) (13)





1 has the imageF1


R

F

F11S1

P1

P2

S2

F12



Source

r0

r

r



I(r) =W

4πr2(3)


I =P 2

2ρc(4)


P (r) =1

r×

√2ρcW

4π(5)


P1(r) =r0rP (r0) (6)

=r0rP0 (7)


P1(r) = Ad(r)P0 (8)


I(r, α) = I(r0)× 10−α10 r. (9)


P2(r, α) = P0 × 10−α20∆r (10)

= P0 × 10−α20 (r−r0) (11)

= Aα(r, α)P0. (12)


P (r, α) = P0Aα(r, α)Ar(r) (13)





1 has the imageF1


R

F

F11S1

P1

P2

S2

F12



Source

r0

r

r



I(r) =W

4πr2(3)


I =P 2

2ρc(4)


P (r) =1

r×

√2ρcW

4π(5)


P1(r) =r0rP (r0) (6)

=r0rP0 (7)


P1(r) = Ad(r)P0 (8)


I(r, α) = I(r0)× 10−α10 r. (9)


P2(r, α) = P0 × 10−α20∆r (10)

= P0 × 10−α20 (r−r0) (11)

= Aα(r, α)P0. (12)


P (r, α) = P0Aα(r, α)Ar(r) (13)





1 has the imageF1


R

F

F11S1

P1

P2

S2

F12



Source

r0

r

r



I(r) =W

4πr2(3)


I =P 2

2ρc(4)


P (r) =1

r×

√2ρcW

4π(5)


P1(r) =r0rP (r0) (6)

=r0rP0 (7)


P1(r) = Ad(r)P0 (8)


I(r, α) = I(r0)× 10−α10 r. (9)


P2(r, α) = P0 × 10−α20∆r (10)

= P0 × 10−α20 (r−r0) (11)

= Aα(r, α)P0. (12)


P (r, α) = P0Aα(r, α)Ar(r) (13)





1 has the imageF1


R

F

F11S1

P1

P2

S2

F12



Source

r0

r

r



I(r) =W

4πr2(3)


I =P 2

2ρc(4)


P (r) =1

r×

√2ρcW

4π(5)


P1(r) =r0rP (r0) (6)

=r0rP0 (7)


P1(r) = Ad(r)P0 (8)


I(r, α) = I(r0)× 10−α10 r. (9)


P2(r, α) = P0 × 10−α20∆r (10)

= P0 × 10−α20 (r−r0) (11)

= Aα(r, α)P0. (12)


P (r, α) = P0Aα(r, α)Ar(r) (13)





1 has the imageF1


R

F

F11S1

P1

P2

S2

F12



Source

r0

r

r



I(r) =W

4πr2(3)


I =P 2

2ρc(4)


P (r) =1

r×√

2ρcW

4π(5)


P1(r) =r0rP (r0) (6)

=r0rP0 (7)


P1(r) = Ad(r)P0 (8)


I(r, α) = I(r0)× 10−α10 r. (9)


P2(r, α) = P0 × 10−α20∆r (10)

= P0 × 10−α20 (r−r0) (11)

= Aα(r, α)P0. (12)


P (r, α) = P0Aα(r, α)Ar(r) (13)





1 has the imageF1


R

F

F11S1

P1

P2

S2

F12





Figure 4 . All the virtual sources in a cubic room (up to the fourth reflection).

work because it has a great influence on the received signals. Up until now, we only modelled the beam pattern. As a reference model we considered that the transducer radiates like a plane circular piston (Fig. 5) [14].

Figure 5 . Geometry used in “far-field” of a circular plane piston.

The beam function for this type of transducer can be approximated by the normalised beam pattern function [14] given by

(14)

where J1 is the first-order Bessel function of the first kind and l is the

wavelength.

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

(15)

where Hb(a;l;q;b) is the new beam function and b is a constant.

Figure 6 shows one example of a beam function (Hb(2;1;q;0:49)).

Figure 6 . Beam of a circular plane piston.

D. Noise ModelWe modelled the noise in the acoustic channel as white and Gaussian. So for transmission between the transmitter and the receiver, only white and Gaussian noise is considered. The power of the noise signal can be chosen by the user.

iV. REsultsIn order to validate the simulator two different tests were performed in a cubic room with 2:450 meter along x, 2:475 meter along y and 2:460 meter along z. The wall, the floor and the ceiling are made of steel, thus thereflection coefficient was considerer to be 1. We considered a room tem-perature of 16 ºC, 40% of relative humidity and 1 atmosphere of pressure. Two Murata transceivers were used (operating at 40 kHz), the transmitter (MA40S4S) and the receiver (MA40S4R). A chirp signal, from 39 to 41 kHz, with 256 samples at 192 kHz was used as the sent signal. The signals were generated and digitised using a Edirol FA-66 sound card which has enough bandwidth to properly represent the ultrasonic signals. The acquired signals were processed using the MatLab software. The received chirp signal was processed by a matched filter followed by an envelope detector.

A. Test oneIn this test the transmitter was placed at the (x; y; z) coordinates (1.380, 0.615, 0.625) and the direction was (0.742, 0.671, 0.000). The receiver was placed at (0.710, 1.800, 0.555) with direction given by (1.000, 0.000, 0.000).Figure 7 shows a top view of this test configuration. The simulated and practical envelope outputs of the match-filter are shown in figure 8. All the coordinates are given in meters.

Figure 7 . Top view of test one.

from receiver to the real source. This reduces the receivewaves, turning the received waves more realist.

The surfaces are modelled by a set of quadrilaterals,because almost all the surfaces in a common room have aquadrilateral form. Figure 4 shows all the virtual sourcesin a cubic room (up to the fourth reflection) with verticesin (0,0,0), (3,0,0), (3,3,0), (0,3,0), (0,0,3), (3,0,3), (3,3,3)and (0,3,3). The source is at position (1,1,1) and has thedirection (1,1,0).

Fig. 4. All the virtual sources in a cubic room (up to the fourthreflection).

C. Transducers Model

A model of the ultrasonic traducers was included in thesimulator for this work because it has a great influenceon the received signals. Up until now, we only modelledthe beam pattern. As a reference model we considered thatthe transducer radiates like a plane circular piston (Fig. 5)[14].

P(r,q)r

x

y

z

aq

Fig. 5. Geometry used in “far-field” of a circular plane piston.

The beam function for this type of transducer can beapproximated by the normalised beam pattern function [14]given by

H(a, λ, θ) = 2J1

(2πaλ sin θ

)2πaλ sin θ

(14)

where J1 is the first-order Bessel function of the first kindand λ is the wavelength.

Real transducers had a hard case to protect the piston,that attenuates the signal on the sides and on the back ofthe transducer. To model this an empirical raided-cosinefunction is used:

Hb(a, λ, θ, b) = H(a, λ, θ)(b+ (1− b)cosθ) (15)

where Hb(a, λ, θ, b) is the new beam function and b is aconstant.

Figure 6 shows one example of a beam function(Hb(2, 1, θ, 0.49)).

40

30

20

10

0

30

210

60

240

90

270

120

300

150

330

180 0

Fig. 6. Beam of a circular plane piston.

D. Noise Model

We modelled the noise in the acoustic channel as whiteand Gaussian. So for transmission between the transmitterand the receiver, only white and Gaussian noise is consid-ered. The power of the noise signal can be chosen by theuser.

IV. RESULTS

In order to validate the simulator two different testswere performed in a cubic room with 2.450 meter alongx, 2.475 meter along y and 2.460 meter along z. Thewall, the floor and the ceiling are made of steel, thus thereflection coefficient was considerer to be 1. We considereda room temperature of 16◦C, 40% of relative humidity and1 atmosphere of pressure. Two Murata transceivers wereused (operating at 40 kHz), the transmitter (MA40S4S)and the receiver (MA40S4R). A chirp signal, from 39 to41 kHz, with 256 samples at 192 kHz was used as thesent signal. The signals were generated and digitised usinga Edirol FA-66 sound card which has enough bandwidthto properly represent the ultrasonic signals. The acquiredsignals were processed using the MatLab software. Thereceived chirp signal was processed by a matched filterfollowed by an envelope detector.

A. Test one

In this test the transmitter was placed at the (x, y, z)coordinates (1.380, 0.615, 0.625) and the direction was(0.742, 0.671, 0.000). The receiver was placed at (0.710,1.800, 0.555) with direction given by (1.000, 0.000, 0.000).Figure 7 shows a top view of this test configuration. Thesimulated and practical envelope outputs of the match-filterare shown in figure 8. All the coordinates are given inmeters.






P(r,q)r

x

y

z

aq



H(a, λ, θ) = 2J1

(2πaλ sin θ

)2πaλ sin θ

(14)






40

30

20

10

0

30

210

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270

120

300

150

330

180 0


D. Noise Model


IV. RESULTS


A. Test one







P(r,q)r

x

y

z

aq



H(a, λ, θ) = 2J1

(2πaλ sin θ

)2πaλ sin θ

(14)






40

30

20

10

0

30

210

60

240

90

270

120

300

150

330

180 0


D. Noise Model


IV. RESULTS


A. Test one







P(r,q)r

x

y

z

aq



H(a, λ, θ) = 2J1

(2πaλ sin θ

)2πaλ sin θ

(14)






40

30

20

10

0

30

210

60

240

90

270

120

300

150

330

180 0


D. Noise Model


IV. RESULTS


A. Test one







P(r,q)r

x

y

z

aq



H(a, λ, θ) = 2J1

(2πaλ sin θ

)2πaλ sin θ

(14)






40

30

20

10

0

30

210

60

240

90

270

120

300

150

330

180 0


D. Noise Model


IV. RESULTS


A. Test one


(0, 0)

(2.450, 2.775)

Receiver(0.710, 1.800)z = 0.555

Transmitter(1.380, 0.615)z = 0.625

Fig. 7. Top view of test one.

0 5 10 15 20 25 300

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Time (ms)

RealSimulation

Fig. 8. Envelope outputs of the match-filter for test one.

B. Test two

In this test the transmitter was placed at (1.610, 0.915,0.625) with direction (0.682, 0.731, 0.000). The receiverwas placed at (0.780, 1.645, 0.647) with direction (0.000,1.000, 0.000). Figure 9 shows a top view of this test. Thesimulated and practical envelope outputs of the match-filterare shown in figure 10.

(0, 0)

(2.450, 2.775)

Receiver(0.780, 1.645)z = 0.647

Transmitter(1.161, 0.915)z = 0.625

Fig. 9. Top view of test two.

0 5 10 15 20 25 300

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Time (ms)

RealSimulation

Fig. 10. Envelope outputs of the match-filter for test two.

V. CONCLUSIONS AND FUTURE WORK

A. Conclusions

From the results of the test described in the previoussection we can conclude that the simulator can be usedas an approximation of a real room acoustic channel.As we can see in figures 8 and 10, the practical and

simulated main peaks of the envelope response are almostthe same. We can also see that after 20ms, the real andsimulated signals start to diverge. This shows that the sim-ulator requires further improvements and new experimentswith instrumentation transducers. Nevertheless, the actualversion of the simulator will be very useful to test thebehaviour of ultrasonic location systems in closed spaces.The proposed simulator is also simple and easy to use andmodify.

B. Future WorkWe intend to improve the accuracy of the simulator

(to get the best approximation to reality) while tryingto maintain the simplicity that the simulator has now.We want to include in the moddel various factors like:the Doppler effect due to the robot displacement; theroom gradient temperature; the transfer function of thetransducers; the acoustic noise due to air turbulence; andthe electric and quantization noise of the ADC (Analog-to-Digital Converter) and DAC (Digital-to-Analog Converter).

VI. ACKNOWLEDGMENTSWe would like to thank Professor Rocha Pereira from the

Department of Electronics, Telecommunications and Infor-matics, University of Aveiro for gently allowing the accessto the Faraday case (cubic room) where the validation testsof the model were carried out.

This simulator is available at the URL:http://www.ieeta.pt/locus/locusim/

REFERENCES

[1] J. Hightower and G. Borriello, “Location systems for ubiquitouscomputing,” Computer, vol. 34, no. 8, pp. 57–66, 2001, 0018-9162.

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[3] P. Bahl, V. Padmanabhan, and A. Balachandran, “Enhancements tothe radar user location and tracking system,” Microsoft Research,Tech. Rep., February 2000.

[4] M. Addlesee, R. Curwen, and et al., “Implementing a sentientcomputing system,” Computer, vol. 34, no. 8, pp. 50–56, 2001,0018-9162.

[5] N. Priyantha, A. Chakraborty, and H. Balakrishnan, “The cricketlocation-support system,” pp. 32–43, 2000.

[6] D. Albuquerque, J. Vieira, and C. Bastos, “Sistema de localizao comultra-sons,” Revista DET (DET Journal) - to be published, 2008.

[7] S. Abrantes, Sequncias pseudo-aleatrias e outras, Faculdade deEngenharia da Universidade do Porto, 2006.

[8] A. Carlson, Communication Systems, 3rd ed. McGraw-Hill, 1986.[9] G. Turin, “An introduction to matched filters,” Information Theory,

IEEE Transactions on, vol. 6, no. 3, pp. 311–329, Jun 1960.[10] H. Schau and A. Robinson, “Passive source localization employing

intersecting spherical surfaces from time-of-arrival differences,”Acoustics, Speech, and Signal Processing, IEEE Transactions on,vol. 35, no. 8, pp. 1223–1225, 1987.

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[12] S. Holm, “Simulation of acoustic fields from medical ultrasoundtransducers of arbitrary shape,” January 1995.

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[15] S. Phillips, Y. Dain, and R. Lueptow, “Theory for a gas compositionsensor based on acoustic properties,” Meas. Sci. Technol., pp. 70–75,2003.

[16] I. 9613-1, “Acoustics - attenuation of sound during propagationoutdoors - part 1: Calculation of the absorption of sound by theatmosphere,” 1993.

[17] P. McKerrow and Z. Shao min, “Modelling multiple reflection pathsin ultrasonic sensing,” in Intelligent Robots and Systems ’96, IROS96, Proceedings of the 1996 IEEE/RSJ International Conference on,Z. Shao min, Ed., vol. 1, 1996, pp. 284–291 vol.1.


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Figure 8 . Envelope outputs of the match-filter for test one.

B. Test twoIn this test the transmitter was placed at (1.610, 0.915, 0.625) with direction (0.682, 0.731, 0.000). The receiver was placed at (0.780, 1.645, 0.647) with direction (0.000, 1.000, 0.000). Figure 9 shows a top view of this test. Thesimulated and practical envelope outputs of the match-filter are shown in figure 10.

Figure 9 . Top view of test two.

Figure 10 . Envelope outputs of the match-filter for test two.

V. conclusions AnD futuRE WoRK

A. ConclusionsFrom the results of the test described in the previous section we can conclude that the simulator can be used as an approximation of a real room acoustic channel. As we can see in figures 8 and 10, the practical and simulated main peaks of the envelope response are almost the same. We can also see that after 20ms, the real and simulated signals start to diverge. This shows that the simulator requires further improvements and

new experiments with instrumentation transducers. Nevertheless, the actual version of the simulator will be very useful to test the behaviour of ultrasonic location systems in closed spaces. The proposed simulator is also simple and easy to use and modify.

B. Future WorkWe intend to improve the accuracy of the simulator (to get the best ap-proximation to reality) while trying to maintain the simplicity that the simulator has now. We want to include in the moddel various factors like:the Doppler effect due to the robot displacement; the room gradienttemperature;thetransferfunctionofthetransducers;theacousticnoiseduetoairturbulence;andtheelectricandquantizationnoiseoftheADC(Analog-to-Digital Converter) and DAC (Digital-to-Analog Converter).

Vi. AcKnoWlEDGmEntsWe would like to thank Professor Rocha Pereira from the Department of Electronics, Telecommunications and Informatics, University of Aveiro for gently allowing the access to the Faraday case (cubic room) where the validation tests of the model were carried out.

This simulator is available at the URL:

http://www.ieeta.pt/locus/locusim/

REfEREncEs

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and tracking system,” Microsoft Research, Tech. Rep., February 2000.

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do Porto, 2006.

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Transactions on, vol. 35, no. 8, pp. 1223–1225, 1987.

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shape,” January 1995.

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properties,” Meas. Sci. Technol., pp. 70–75, 2003.

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of the absorption of sound by the atmosphere,” 1993.

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Intelligent Robots and Systems ’96, IROS 96, Proceedings of the 1996 IEEE/RSJ International

Conference on, Z. Shao min, Ed., vol. 1, 1996, pp. 284–291 vol.1.

(0, 0)

(2.450, 2.775)

Receiver(0.710, 1.800)z = 0.555

Transmitter(1.380, 0.615)z = 0.625


0 5 10 15 20 25 300

0.2

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1

Time (ms)

RealSimulation


B. Test two


(0, 0)

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Receiver(0.780, 1.645)z = 0.647

Transmitter(1.161, 0.915)z = 0.625


0 5 10 15 20 25 300

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Time (ms)

RealSimulation



A. Conclusions








REFERENCES


















(0, 0)

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Receiver(0.710, 1.800)z = 0.555

Transmitter(1.380, 0.615)z = 0.625


0 5 10 15 20 25 300

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B. Test two


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Receiver(0.780, 1.645)z = 0.647

Transmitter(1.161, 0.915)z = 0.625


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RealSimulation



A. Conclusions








REFERENCES


















(0, 0)

(2.450, 2.775)

Receiver(0.710, 1.800)z = 0.555

Transmitter(1.380, 0.615)z = 0.625


0 5 10 15 20 25 300

0.2

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Time (ms)

RealSimulation


B. Test two


(0, 0)

(2.450, 2.775)

Receiver(0.780, 1.645)z = 0.647

Transmitter(1.161, 0.915)z = 0.625


0 5 10 15 20 25 300

0.2

0.4

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0.8

1

Time (ms)

RealSimulation



A. Conclusions








REFERENCES




















Mobile robot electronic systeM with a network and Micro-controller based interface

Filipe Campos Meira Castro, António Fernando Macedo Ribeiro, Univ. do Minho, Departamento de Electrónica Industrial,

Guimarães, Portugal [11]

[email protected], [email protected] Günther Starke, Christoph Dreyer

APS – European Center for Mechatronics, Aachen, Germany [12]

{starke, dreyer}@aps-mechatronik.de

abstractThis 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. introdUctionThe 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.

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.

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

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

diagnose, repair and maintenance of the robot. For example, if the connec-tion 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 2 . Block Diagram.

ii. the driVerMD03 motor driver was chosen due to its I2C capabilities matching the project intention of a modular system design and it has the power capa-bilities the system requires.

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



iii. encodersThis 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 when-ever pulses are to be increased (Output of the flip-flop is 0) or decreased (Output of the flip-flop is 1).

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

iV. the reGUlatorA 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.

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

V. I2C interfaceI2C (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

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].

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

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

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 communica-tion 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 5 . Robot I2C interconnection system.


Mo

bIlE

Ro

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TRo

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bA

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RFA

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

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

The issue of the stop condition (P) is done instead of the ACK at the end of a master reading transaction (slave transmitting). When a master write transaction (slave receiving) is being performed, the master issue the stop condition (P) when it receives the last ACK of the data sent.

Figure 6 . I2C Packages.

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

Other microcontroller family could be used but the cost of the program-ming device should be low and therefore the compilers should be freely available. 8051, Microchip PIC®, and Atmel AVR® were possibilities that matches the criteria.

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

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

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

Atmega16 has a number of features which make it very good to this project. It has 3 Timers, 4 PWM channels, I2C, 8 ADC’s, USART, SPI and 32 I/O ports [6].

The editor and debugger used was “AVR Studio” that is freeware and has a very good and powerful debug mode and simulator [8].

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

Vii. Microcontroller softwareThe software written was supposed to be modular and should have an easy to use structure for future programmers to be able to easily improve the robot performance.

The modularity was made by using many files, each one giving its own main functions, even so they can depend on the others, for example: the USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter) func-tions use the MOTOR functions after decoding a command sent by the computer Server program.

“Atmega.c” is the main file of the whole microcontroller application and initializations of the modules (error support, USART, LCD, encoder, i2c, tim-ers, interrupts and motor drivers) is taken care in this module, reason why atmega16 header file connects all needed modules, as shown in Fig. 7.

After all initializations, the program will run in an infinite loop waiting for any command sent over the serial port and waiting for the timer to perform some computation as the “Virtual Heart Beat” and to execute commands to feedback the data sensor values.

Figure 7 . atmega16.h interconnections.

“error_support.c” module is used to help the programmer at the debug stage. Features provided are the basic turn LEDS on and off. It is very easy to include this file in any other and give them this debug capability and to increase the number of LEDS or change its port connections.

“external_interrupt.c” module is used for the encoders.

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

Derived from the asynchronous and unpredicted pulse occurrence, an external interrupt was configured, this way this “time-critical” operation is separated from the main program execution [2].

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

• Level-sensitiveinterruptsareattendedateitherlow-levelorhigh-level[2].• Edge-sensitiveinterruptsareattendedatatransitionthatcanbedefinedto

be rising edge or falling edge sensitive interrupt [2]

An edge-sensitive approach was chosen because even if, in theory, a pulse is skipped when a subsequent interrupt occurs [2] (practically the test with both robot wheels running at same speed showed that the processor catch



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

Another PIN is defined, for each encoder, at the header file and the purpose is to know whenever the encoder is running forward or backwards and so the microcontroller knows if it has pulses to be increased or decreased respectively.

“generics.c” module provides one function to make a variable delay and other one to read a switch.

“lcd.c” module implements a HD44780U LCD library; it uses 4 PIN data transfer. The main functions are the display initialization and cursor type selection as well as functions to clear the display, to place the cursor at a specified location and to write a string, an integer or a char type variable.

“motor.c” module has functions to interact with the motor drivers and interconnections are described on Fig. 8. The main functions are to address the drivers, to make the initial test to the motor drivers by testing the I2C communication with the driver. That knowledge is useful to avoid send-ing commands to the driver when it is not connected, and that way the microcontroller doesn’t halt trying to send commands to a disconnected motor driver. This way tests with other sensors and the computer can be made without these drivers. Feedback is also archived through the LCD. It has functions to provide a simple and fast way to break the motors.

Functions related to the timers are implemented in “timer.c” / “timer.h” files.

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

Fig. 9 shows the interconnections between this module. The purpose of the timer is to:

• Calculatethespeedofeachrobotmotor.• Dealwith“VirtualHeartBeat”.• AutomaticallysendthesensordatatotheServer.

A “Virtual Heart Beat” was created between Server/Client and Server/Microcontroller to avoid robot loss of control. On the microcontroller side, this can be described as a command that is sent to Server every 2 seconds. When the Server receives it has the duty to resend that command.

Figure 8 . motor.h interconnections.

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

Figure 9 . timer.h interconnections.

“twi.c” module implements an I2C library. It is used to provide functions to communicate with the I2C devices. The main functions provided in this library are used to initialize the I2C master interface; to terminate the data transfer and release the I2C bus; to issue a start condition and send the address and transfer direction; to issue a repeated start condition and send the address and transfer direction; to issue a start condition and send address and transfer direction; to send one byte to I2C device; to read one byte from the I2C device.

“Usart.c” module provides the communication system between atmega16 and the server program located on a laptop.

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

The Serial Ports communication is dealt with functions that provide the device initialization and sends a character or a string using USART. The command is interpreted and then executed. The developed com-mands are used to send the sensors data to the USART, data is relative to the “Virtual Heart Beat” and to each motor, position, velocity, current and temperature.

Viii. Protocol of coMMUnication between the serVer coMPUter and the ATMEGA16Each command received by the atmega16 USART, to be well interpreted, must have at least one alphanumeric byte followed by at least one numeri-cal value and a ‘Z’ character to flag the end of each command/value frame.All characters must be in ASCII format. Table I shows the word composi-tion layout.

Table I . Word composition layout.

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

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

Word Composition nr. 1 ……. Word Composition nr. n

Function Value ‘Z’ ……. Function Value ‘Z’

x bytes y bytes 1 byte …… u bytes v bytes 1 byte


iX. Protocol of coMMUnication froM the ATMEGA16 to the serVer coMPUterThe protocol of sending data from atmega16 to the server computer is different from the opposite direction.

The server wants either all sensors data or a considerable amount of data and not just a specific value. Therefore, instead of sending an extra character to signal the end of a specific frame (like the ‘Z’ character in the communication from server to the atmega16), the process is implemented to validate a frame each time a new alphanumeric character appears. This way, to process the last received frame, the server must receive an extra frame: that last frame is “END0” and does nothing except handling the pos-sibility to the server know that previous value received has been completed.

The “END0” frame is, in fact, an undefined command/value by the server and so it can be replaced by any other appearance as “E0” or any other undefined command/value.

After a command/value is identified another function is called to execute it. Resuming, atmega16 can send several sets of commands and values with different sizes and when the server receives the command/value “END0” it guarantees the process of the last command/value.

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

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

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

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

The language used for the desktop processing is C++ and QT libraries and other tools were also widely used.

“Qt sets the standard for high-performance cross-platform application development. It includes a C++ class library and tools for cross-platform development and internationalization” [9].

Fig. 10 shows the block diagram of QT framework.

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

Figure 10 . Block diagram of QT framework.

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

Two programs were developed:“Server” and “Client” computer connect each other through the TCP/IP protocol.

A “Virtual Heart Beat” was created between Server/Client and Server/Microcontroller to avoid robot loss of control. In the Client/Server concern, it can be described as a specific command that is sent from the Server to the Client every 2 seconds. When the Client receives it, it has the duty to resend that command.

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

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

Client also to interpret the “Virtual Heart Beat” between the server and the client to avoid a loss of control of the robot derived from a lack of energy that could turn off the wireless router or even the client computer.“Client” class makes possible to create a client based on an IP address and a PORT by use of its constructor.

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

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

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

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

The interface includes a QgroupBox named “Client” which has Qbuttons to

Mo

bIlE

Ro

boT

ElEC

TRo

nIC

SyS

TEM

wIT

h A

nET

wo

Rk A

nD

MIC

Ro-C

on

TRo

llER

bA

SED

InTE

RFA

CE



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

The data is sent as ASCII format and the protocol adopted for command exchanged between the server and the client is the same as from at-mega16 to the server:

Several sets of commands and values with different sizes are being con-catenated every time a character is received and when the word “END” appears the processing starts.

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

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

Table II . Commands that are currently being used.

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

To do that, every time any slider is released, it will check if “automatic send option” is active, and if so, it will call the function associated with the “Send Button”.

Independently of the “Automatic Send Command to Robot” option, Qbut-tons can be used to send the server, data from velocity, acceleration and direction as well as to read temperature, current, velocity, acceleration; due to facility purposes it has a Qbutton to stop the robot.

Xii. the serVerServer main interface is shown in Fig. 11.

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

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

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

The class “Server” makes possible to create a server based on a TCP/IP port. The data transmission from the Server to the Client is identical to the Client from the Server, being the only difference the behavior to the interpreted commands.

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

With the SerialPort Class it is possible to have control of the Server com-puter Serial Port.

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

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

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

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

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

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

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

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

Each time any slider is released, it checks whether automatic send option is active, and if so, it will call the function associated with the “send Button”.

Figure 11 . Server Main Interface.

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

TD Turn Spin box (Turn Direction)

TV Turn Velocity

TA Turn Acceleration

MRA Motor Right Acceleration

MRV Motor Right Velocity

MLA Motor Left Acceleration

MLV Motor Left Velocity

RAD0 Read All Data


Mo

bIlE

Ro

boT

ElEC

TRo

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SyS

TEM

wIT

h A

nET

wo

Rk A

nD

MIC

Ro-C

on

TRo

llER

bA

SED

InTE

RFA

CEIndependently of the “Automatic Send Command to Robot” option, Qbut-tons can be used to send the robot (through RS232) data from velocity, acceleration and direction as well as to read temperature, current, velocity, acceleration and, like the Client, the Server has a Qbutton to stop the robot.

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

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

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

QbuttonGroups “Motor Left” and “Motor Right” are used to control the motors individually and the “Turn” QbuttonGroup is used to control both motors at once. Each one has Qsliders with connected CspinBox to provide interface of the desire motors velocity and acceleration.

Near each individual motor control, “Sensor Readings” QbuttonGroup are used to give feedback of temperature, current, position and velocity respectively using QlineEdit widget.

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

Figure 14 . Identical interface components between Server and Client

Xiii. control hardware scheMatic, striP-board and 3d PcbControl unit schematic, as shown in Fig. 15, was designed in Eagle [10] because it is a PCB and schematic freeware version design software, which makes it desirable to learn and to use. Even though Eagle could be more “user friendly”, it has an easy startup learning stage. It is very popular software which means that is relatively easy to get new parts.

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

Figure 15 . Controller unit schematic.

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

Figure 16 . Strip-Board & 3D PCB.

XiV. software and hardware considerationsOne of the most difficult aspects to describe in a paper is the hardware and software debug phase. This process consists of connecting all hardware and software components after successfully tested individually.

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

Software debug can be spitted into the Desktop and the Microcontroller parts. First the USART was implemented and then the PWM signals fol-lowed by debug LEDs.

Communication between the server and serial port was tested followed by the communication between server/client.

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

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



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

Sometimes the motor control driver would crash and leave the motors running. This problem was sorted out by adding a 10nF capacitor to each motor to reduce noise as well as rewriting the application with a better programming philosophy. A “Virtual Heart Beat” was created between Server/Client and Server/Microcontroller to avoid robot loss of control. It consists of a ping every 2 seconds.

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

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

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

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

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

references

[1] Lewin A.R.W. Edwards, ” Open-Source Robotics and Process Control Cookbook - Designing and Building Robust,Dependable Real-Time Systems”, Newnes, ISBN: 0-7506-7778-3

[2] Michael Barr, Anthony Massa, ” Programming Embedded Systems”, O’Reilly, ISBN: 0-596-00983-6, cp8, cp9, cp13

[3] Motor driver MD03 Datasheet, www.robotstorehk.com/md03tech.pdf, (Accessed on March, 2008).

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

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

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

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

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

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

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

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

[12] Main page of Industrial Electronics and Computers department of University of Minho. Here it is possible to find information referring members of the department, teaching activities and investigation developing projects, etc. www.dei.uminho.pt (Accessed on March, 2008).

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

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C O L U N A E M P R E E N D E R E I N O V A R E M P O R T U G A L

Inovar(mos)

Trabalhar numa universidade pública no estímu-lo às transferências de tecnologia em Portugal é como ser carrilhonista, músico que se especiali-zou em tocar carrilhões, entenda-se. Nada a ver com política, portanto. Somos, tal como estes corajosos e esforçados especialistas musicais (se tiverem oportunidade de observar um carrilho-nista a tocar o seu instrumento irão 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 têm sido obtidos pela maioria dos gabinetes de transfe-rência de tecnologia e apoio à inovação que se foram criando ao longo dos últimos anos um pouco por todas as universidades nacionais no nosso país foram uma aposta ganha. Uns com maior protagonismo na área do estímulo ao empreendedorismo, outros por conseguirem afirmar-se pela quantidade e qualidade de varia-dos projectos em colaboração do SCTN (Sistema Científico e Tecnológico Nacional) e o tecido empresarial, outros ainda pela eficaz gestão de um portfólio de patentes e seu licenciamento, é um facto que estas questões de colaboração com as empresas e estímulo à inovação e ao desenvolvimento económico do nosso tecido empresarial sofreu uma mudança – diria até uma abordagem disruptiva -, na última década. Como em tudo na vida que se faz com paixão, os resultados têm sido obtidos com muito esforço.

Para existir inovação através de uma maior colaboração e proximidade entre a academia e a realidade económica e empresarial, têm 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) são o sinal que existe uma mudança em curso da parte dos vários stakeholders (partes interessa-das) no processo de inovação. É uma mudança necessária, pois claro. É uma mudança lenta, de grande fôlego, geracional talvez. A bem da competitividade nacional fico motivado por testemunhar já tímidos sinais dessa mudança que são hoje visíveis.

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

Jorge Figueira

Coordenador Executivo GATS.UC

[email protected]

vários projectos imateriais e todos aprendem. Alinham-se estratégicas, tomam-se decisões conjuntas, traçam-se rotas complementares. Desafio o caro leitor a uma tarefa difícil: encon-trar uma autarquia do nosso país que há 10 anos atrás estava disponível para partilhar o risco com uma qualquer universidade Portuguesa na ten-tativa de explorar comercialmente um resultado de investigação. Escusa de procurar muito. Eram ainda mais raras que os honrados carrilhonistas. Hoje é cada vez mais uma realidade.

Associações empresariais, incubadoras, par-ques tecnológicos, governos regionais, outras instituições, poderia continuar a dar exemplos de coragem que se estão a traduzir nos sinais de mudança que mencionei. Contudo, julgo que os exemplos atrás espelham com alguma clareza o que pretendia comunicar: a inovação cada vez menos se conjuga na primeira pessoa do singular e os vários agentes da inovação estão a interiorizar este princípio. É uma tarefa plural, aberta, que exige sintonia de expectati-vas e harmonia focada em resultados. Poderia desafiar-vos a vir a Coimbra para, como S. Tomé, constatarem essa mudança. Estaremos a aguardar-vos de braços abertos se assim o pretenderem. Mas se preferirem, num qualquer Sábado solarengo, sugiro uma visita guiada ao carrilhão do Convento de Mafra com o privilégio de assistir in loco, a um concerto pelo carrilho-nista de serviço. Vão igualmente perceber da mesma atitude de coragem que estou a falar.

olhando para os sinais de mudança no trabalho diário, tenho mesmo que pedir desculpa por ter usado levianamente tal adjectivo, retirá-lo e substituí-lo pela coragem:

- É necessária coragem para um investigador informar-nos dos excelentes resultados de in-vestigação que alcançou com a sua equipa nos últimos 10 anos, a nós, que não somos especia-listas da sua área científica, que não somos seus pares ou a brokers ou empresários, que viram e reviram o que antes foi um trabalho científico, em busca do seu valor comercial. Trata-se de uma outra forma de dissecar um projecto a que os investigadores não estão habituados, em busca da vantagem competitiva sustentável, do oceano azul ou de TIRs, VALs, ROI’s e outras judiárias. O que é certo é que essa coragem, essa abertura ao diálogo, essa consciência que o trabalho científico que realizaram poderá ter igualmente um valor comercial que pode contri-buir 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 nós a eles.

- É igualmente necessária 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 negócio. O que é facto é que as empresas reconhecem que o modelo de inovação feita dentro de portas é um modelo inviável numa economia cada vez mais aberta, global e competitiva. A realidade é que outros reconhecem (sentem?) a necessidade de inovar e muitos têm tido a coragem de nos dizer o que gostariam de fazer e de procura, junto das uni-versidades e das academias como a de Coimbra, quem os possa ajudar a fazê-lo.

- Muito corajosos são também os nossos autar-cas que, satisfeitas as necessidades básicas dos seus municípios, construídas as infra-estruturas cruciais para os seus cidadãos, em conjunto com as universidades, estão de facto a procurar in-vestir na mudança de comportamentos, atitudes do município, apostando em áreas como a com-petitividade, inovação e empreendedorismo. Despem-se de preconceitos os municípios e as universidades e colaboram neste desiderato em

automation

Imagine-se um sistema de automatização que combine num só sistema todas as funções de segurança, standard, Motion Control, visualização e diagnóstico. Um sistema perfeito para soluções de automatização em todos os sectores, desde a construção de instalações e maquinaria da industria de produção. É um sistema fácil de manejar que respeita sempre, desde o princípio, os requisitos de segurança de pessoas e máquinas. Imagíne-se!

Da imaginação à realidade, PSS4000. O novo sistema de automatização da Pilz.

Pilz Industrieelektronik, S.L., 229 407 594, [email protected], www.pilz.pt

PSS4000 – Simplify your Automation


E S PA Ç O Q U A L I D A D E

A Importância da Resposta (1ª parte)

Quase em vésperas de Natal, acho interessante abordar um assunto em que poucos reparam, ou doutra forma, só os que vestem determinados papéis é que o conhecem.

Talvez porque o espírito de Natal, apele às emoções e sentimentos, e palavras como respeito pelo pró-ximo, consideração, dignidade, compaixão sejam mais audíveis!

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

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

Levar a cabo um processo de recrutamento e selec-ção implica (preferencialmente) conhecimentos e técnicas de gestão de recursos humanos, já que a análise curricular, os não verbais e seus significados, a postura, a colocação do candidato/a, o seu percurso profissional, a aferição das competências efectiva-mente adquiridas, a sua imagem, a forma como se expressa e verbaliza a sua opinião e demonstra os seus conhecimentos, são elementos reveladores so-bre a possibilidade de termos conhecido alguém que possa aportar para a organização que representamos.Para além de todas estas questões, que podemos aprofundar se forem uma mais-valia para alguém, importa salientar que nos últimos tempos existem milhares de pessoas que procuram um emprego.

Uso a palavra emprego e não “trabalho” porque é disso mesmo que se trata!

Os números são de fácil acesso a qualquer um, na Internet, nos jornais, nos media, mas, o que pretendo reflectir é algo que não é visível através destes números.

Estou a falar de “atitude”! ATITUDE PRECISA-SE... Não só aos candidatos/as, mas também aos recrutadores.

E é sobre estes últimos que gostaria de falar. Quem precisa de pessoas para trabalhar, esquece-se frequentemente das regras da boa educação e da ética profissional, quando simplesmente não emite qualquer feedback.

Nem quando os candidatos/as vão a uma en-trevista e não são seleccionados, muito menos quando se recebe uma candidatura espontânea.A pergunta que coloco é a seguinte: Quem têm a responsabilidade de recrutar, agendar entrevistas, decidir e reportar os outputs de um processo de R&S, não deveria ter também a mesma resposnsabilidade para responder em caso de rejeição ou de não aceitação?

Porque é que não se diz “a quem está do outro lado”, obrigado pela disponibilidade ou pela candidatura, mas neste momento não preci-samos de recrutar ninguém com o seu perfil? Custa assim tanto?

E quando alguém vai a uma entrevista e o recru-tador não define qual é o prazo para a conclusão 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 “Não Obrigado”, é tão ou mais importante como dizer “Sim”.

Existe um provérbio antigo que nenhum de nós deveria esquecer: “Não faças aos outros o que não gostarias que te fizessem a ti!”...

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

por Maria Manuel Costa– Directora de Recursos Humanos

e [email protected]

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A C T U A L I D A D E N O T Í C I A S D A I N D Ú S T R I A

��robótica[ ]28

Prémios CEP-AEP 2009

Instituto Superior Técnico testa veículos robóticos marinhos

A EGITRON foi distinguida com o prémio CEP-AEP 2009, na vertente “Transferência Tecnológica”, um prémio atribuído pela CEP (Confederação de Empresários de Pontevedra) e AEP (Associação Empresarial de Portugal), que visa distinguir PME’s localizadas na Euroregião Galiza-Norte de Portugal, nas áreas “Internacionalização”, “Transferência Tecnológica”, “Inovação” e “Cooperação Transfronteiriça”. O prémio atribuído é o reconhecimento de avanços científicos, de investigação e/ou tecnológicos, verificados em Espanha, Portugal ou a nível europeu, significativos e relevantes, para dar solução a problemas empresariais e de aplicação directa em empresas, que resultem em melhorias significativas de processos e demonstrem uma clara actividade de transferência tecnológica, de conhecimento e colaboração entre empresas. A cerimónia decorreu no passado dia 27 de Novembro em Baiona, no âmbito do Fórum de Cooperação Empresarial Galiza-Norte de Portugal, contando com a presença de diversos especialistas de várias áreas da vida empresarial, académica e política de Portugal e de Espanha.

O Instituto Superior Técnico (IST) promoveu até ao dia 5 de Novembro, em Sesimbra, testes finais do projecto Europeu GREX/CE, na área da robótica marinha. Esta operação, aberta a todos os interessados, pode ser potencialmente usada para acompanhar mamíferos marinhos e testar os equipamentos robóticos de última geração, desenvolvidos pelas equipas de investigação do IST/ISR. O mapeamento de habitats marinhos, a detecção de fontes de origem hidrotermal, o estudo de fonte de poluição no oceano e o seguimento de grandes mamíferos marinhos são alguns dos objectivos deste projecto. Durante os testes em Sesimbra foram feitas demonstrações dos 4 veículos robóticos marinhos: dois catamarans (Delfim e DelfimX, propriedade do IST/ISR) e dois veículos submarinos (Vortex e SeaBee, da IFREMER e ATLAS Elektronik, respectivamente).O actual projecto permitiu desenvolver os sistemas necessários à execução de missões científicas com “frotas” de veículos robóticos de superfície e submarinos. Uma das grandes inovações é o desenvolvimento de um sistema distribuído de comunicações, computação e controlo que simplifica as tarefas de planeamento, programação e execução de missões conjuntas com variados veículos. Segundo António Pascoal, professor do IST, responsável pelo projecto GREX/CE, “o facto de os testes se realizarem em território nacional é motivo de orgulho e deu um contributo para a visibilidade da ciência e tecnologia nacionais.” O projecto GREX/CE, coordenado internacionalmente pela companhia alemã ATLAS Elektronik, conta com a colaboração do IST, Instituto de Sistemas e Robótica (ISR, laboratório associado), MAR/DOP/Universidade dos Açores (membro do Laboratório Associado ISR), IFREMER - Instituto Francês para o Estudo e Exploração do Mar, TUI-Universidade de Illmenau, e Inova, entre outros.

Zeugma como Solution Partner da Siemens

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

Zeugma

Tel.: +351 261 861 270 · Fax: +351 261 861 289

[email protected] · www.zeugma.pt

Egitron - Engenharia e Automação Industrial, Lda.

Tel.: +351 227 471 120 · Fax: +351 220 000 134

[email protected] · www.egitron.pt

Instituto Superior Técnico

Tel.: +351 218 417 000 · Fax: +351 218 499 242

www.ist.utl.pt

A C T U A L I D A D E


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Bresimar com website mais funcional

Dinamismo, interactividade, ami-go do utilizador e facilitador! Estes são os conceitos diferenciadores da Bresimar no mercado e, agora também, na nova plataforma da Internet. Das principais novidades destacam-se os vídeos e a multi-média, o acompanhamento online das encomendas, o configurador de sondas e termopares que lhe permite construir online a sua

Sonda à medida e enviar o pedido na hora, com todas as especificações necessárias. No final obtém um Datasheet personalizado e a construção é realizada num ápice. Além disso ainda disponibiliza o Fórum de Automação.

Bresimar Automação, S.A.

Tel.: +351 234 303 320 · Fax: +351 234 303 328/9 · Telemóvel: +351 939 992 222

[email protected] · www.bresimar.com

Soluções integradas de automação da Fagor

A Fagor Automation, empresa fornecedo-ra de soluções integradas de automação possuí uma ampla gama de produtos com aplicação na Máquina-Ferramenta, e nos mais variados segmentos do mer-cado. As soluções da Fagor Automation podem ser aplicadas na Indústria de En-chimento e Embalagem, na Manipulação, na Alimentação, no Plástico, na Cortiça, no Papel, na Tapeçaria, nas Bobinado-ras, nas Perfiladoras, na Alimentação de Prensas, nas Máquinas de Soldar,

Indústria da Madeira, Têxtil, entre outros.A Fagor Automation é uma das poucas empresas a nível mundial a possuir um pacote electrónico completo, ou seja, CNC, Servo-Motores e Sistemas de Medida Incrementais e/ou Absolutos, como: CNC 8070 para fresadora, torno e máquina especial até 28 eixos, servo-motores “brushless”, eixos e árvores, regulação que controla motores lineares síncronos, programação de CAM’s electrónicas, autómato incorporado no regulador posicionador, controlo mono-eixo e multi-eixo, interfaces RS-232/RS-422/Modbus, Sercos e CANopen Fagor, encoder’s lineares, rotativos e/ou ângulares, incrementais ou absolutos. A empresa possui instalações no Porto e em Leiria.

Fagor Automation S. Coop – Sucursal Portuguesa, Lda.

Tel.: +351 229 968 865 · Fax: +351 229 960 719

[email protected] · www.fagorautomation.pt



Autodesk com ferramenta que simplifica Projectos Sustentáveis

A Autodesk lançou em Maio, nos E.U.A, a Autodesk Ecotect Analysis 2010, uma ferramenta para análise da performance do edifício que ajuda a simplificar as decisões ao nível do projecto sustentável. Esta ferramenta chegou agora a Portugal e o seu lançamento decorreu na 24.ª edição da Concreta - Feira Internacional de Construção e Obras Públicas, realizada de 20 a 24 de Outubro na Exponor. A solução Autodesk Ecotect Analysis 2010 permite que arquitectos e engenheiros utilizem um vasto leque de funcionalidades que ajudam os utilizadores a compreender, numa fase inicial do projecto, como os efeitos dos factores climáticos - sol, temperaturas, sombras, luminosidade, ventilação - irão afectar a performance dos edifícios.Nesta edição os visitantes foram surpreendidos com várias novidades, nomeadamente o lançamento de uma inovadora solução, desenvolvida pela Siscad - empresa sedeada em Vila Nova de Gaia, que apresenta uma ferramenta que aumenta a produtividade, baseada no software Revit. Esta solução comporta novas bibliotecas e utilitários. A PH Informática, especializada na área de infra-estruturas, designadamente através do software AutoCAD Civil 3D, aposta fortemente na comunicação de dados de fabricantes de equipamento topográfico. Agente activo no mercado das TI, a CPCis aposta nas áreas de infra-estruturas e serviços, apresentando soluções Autodesk, soluções globais, hardware, serviços de consultadoria, de implementação e formação. O stand da Autodesk foi dinamizado por apresentações ao vivo do software Revit Architecture Autodesk Revit MEP, AutoCAD Civil 3D, Autodesk Revit Structure, AutoCAD Raster Design, AutoCAD MAP 3D e Autodesk 3ds Max Design.

Microsoft escolhe soluções Rittal para o seu laboratório EEC

A Rittal anunciou a sua relação estratégica com o “Microsoft Enterprise Engineering Center (EEC)”, localizado no campus principal da empresa em Redmond, Washington. O Enterprise Engineering Center – EEC – é o primeiro laboratório que oferece aos seus clientes a oportunidade de testar implementações e actualizações de produtos de software empresarial da Microsoft, bem como a sua configuração e escalabilidade. Realizando essencialmente ensaios operacionais no EEC, os clientes Microsoft possuem uma visão de como as soluções testadas se comportam num ambiente de produção real, eliminando incertezas e, por último, poupando tempo e dinheiro. Os bastidores de 19” TS8 e os LCP Plus da Rittal são adequados para os modernos datacenters de alta densidade, que se pretende que estabeleçam um adequado equilíbrio entre a eficiência energética e as mais modernas filosofias de protecção e sustentabilidade ambiental. O bastidor modular TS8 suporta cargas de 3.200 Ibs e o sistema Liquid Cooling Package Plus pode reduzir o consumo de energia até 35-40 %. Como ambos os produtos fazem parte do sistema global para datacenters Rimatrix5 (que também inclui a gestão de energia, segurança e monitorização), podem ser facilmente dimensionados para uma nova sala ou edifício, ou adaptados para melhorar a funcionalidade e eficiência de uma infra-estrutura já existente.O EEE é um datacenter laboratorial “State-of-the-art”, que permite aos maiores clientes da Microsoft colaborar com os grupos de desenvolvimento de produtos, para validar o software em fase de pré-lançamento simulando o futuro ambiente de produção. A infra-estrutura EEC contém mais de 700 servidores, mais de 2 Pentabytes de armazenamento e uma estrutura central de comutação com mais de 20 Terabytes. Um importante projecto de expansão está em curso para reforçar as capacidades e aumentar a eficiência energética, o qual inclui um vasto número de bastidores de 19” TS8 Server Rack e vários LCP Plus (Liquid Cooling Package) de alta densidade de refrigeração, da Rittal. Segundo Jonh Cressey, da Microsoft EEC: “a solução de refrigeração LCP Plus da Rittal oferece à EEC duas características chave que se adequam perfeitamente à nossa estratégia de negócios. Primeiro, o facto de o ar-condicionado estar integrado num ambiente fechado dá-nos a capacidade de monitorizar a refrigeração de uma forma muito mais eficiente a fim de testar e desenvolver soluções energéticas mais eficazes para o futuro. Em segundo lugar, esta arquitectura oferece uma solução muito mais portátil e flexível do que um datacenter tradicional com uma refrigeração central, dando-nos a capacidade de deslocar o sistema para outro prédio, ou outra sala, se for necessário.”

Rittal Portugal

Tel.: +351 256 780 210 · Fax: +351 256 780 219

[email protected] · www.rittal.pt

Micrograf, Lda.

Tel.: +351 229 390 800 · Fax: +351 229 379 176

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Mário Figueiredo do IST é personalidade do ano na IEEE

O Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE, nomeou o Professor Mário Teles de Figuei-redo como Fellow desta prestigiada instituição. Esta nomeação, restrita todos os anos a não mais de 0.1 % dos membros, distingue cientistas com um currículo extraordinário e reconhecidos pelos pares pelo relevante contributo prestado numa das áreas de interesse do IEEE. Citando o certificado de nomeação de Fellow,

a distinção foi atribuída ao docente do IST por “contributos significativos para o reconhecimento de padrões e visão computacional.” O Professor Mário Figueiredo é docente do Departamento de Engenharia Electrotéc-nica e de Computadores do IST, e ainda é investigador do Instituto de Telecomunicações.

Instituto Superior Técnico

Tel.: +351 218 417 000 · Fax: +351 218 499 242

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Rutronik e ZMDI expandem as relações comerciais

A Rutronik Elektronische Baue-lemente GmbH e a empresa de semi-conductores ZDMI trabalham a a partir de agora em estreita colabo-ração. O contrato de franquia a nível europeu para produtos analógicos padrão foi fechado no ínicio do último ano, incluindo agora toda a

gama de produtos da empresa de semi-condutores. A colaboração existente entre a Rutronik e a ZMDI inclui, além de uma estratégia de venda comum, uma estreita colaboração na definição do produto, e graças a isso, a ZDMI é capaz de desenvolver produtos que se adaptam às exigências dos seus clientes da distribuição. No início do ano, uma equipa de especialistas do fabricante e do distribuidor desenvolveram a série ADC SARah. Prevê-se que em 2010 chegue ao mercado uma segunda série de conversores, igualmente baseada na avaliação do estudo de mercado da Rutronik.Para além dos conversores digitais-analógicos SARah, desenvolvidos con-juntamente e vendidos exclusivamente pela Rutronik, as futuras relações comerciais abarcam, entre outras coisas CI’s-Bus (ASI & LIN), condicionado-res de sinais de sensores, interfaces de sensores, CI’s de temperatura, CI’s WPAN & Zigbee e SRAMs. Com estes produtos os colaboradores apostam sobretudo no mercado de sistemas electrónicos do automóvel, de equipa-mentos de diagnóstico médico, de tecnologia industrial de automatização e de aplicações de consumo.

RUTRONIK Elektronische Bauelemente GmbH

Tel.: +351 252 312 336 · Fax: +351 252 312 338

[email protected] · www.rutronik.com



Robôs ABB produzem energia limpa

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

2.

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

Siemens e ADENE juntas em projecto de eficiência energética

A Siemens, através da divisão Drive Technologies (DT) do sector Industry, participou na “Medida Aplicação VeV em Motores de Sistemas de Bombagem em Empresas Industriais”, lançada pela ADENE – Agência para a Energia, uma entidade que desenvolve actividades relacionadas com eficiência energética. Esta medida visava aplicar Variadores Electrónicos de Velocidade (VeV) em motores de sistemas de bombagem de 30 empresas do sector industrial, de forma a reduzir os consumos energéticos dos mesmos, em pelo menos 25 %. A Siemens identificou empresas nas quais podem ser instalados estes variadores, tendo fornecido e instalado 11 equipamentos, bem como realizado as respectivas auditorias energéticas, antes e depois da instalação dos VeV. As empresas que receberam os equipamentos são da indústria automóvel, de adubos, de tinturaria e acabamentos têxteis, de têxteis, de aços especiais e da água. Os Variadores Electrónicos de Velocidade fazem parte do portfólio ambiental da Siemens, com o qual gerou em 2008, vendas no valor de 19 mil milhões de euros. Apesar do objectivo estabelecido no contrato do concurso ser uma poupança de energia média global de 25 %, foram alcançados resultados desde os 25 a 90 %, o que equivale a um total de menos de cerca de 80 mil euros por ano em gastos com electricidade e a uma redução anual de cerca de 773 mil quilos de emissões de CO

2 para a atmosfera. As empresas industriais adquiriam

o equipamento com uma comparticipação de 50 % feita pela ERSE - Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos. Com a poupança energética obtida, o investimento realizado pelas empresas pode ser amortizado, em média, num prazo de um ano. Podem candidatar-se a esta iniciativa, aprovada no âmbito do PPEC (Plano de Promoção da Eficiência no Consumo de Energia Eléctrica), as empresas industriais que possuam nas suas instalações, sistemas de bombagem associados a estações de tratamento de águas, águas residuais ou de outros efluentes líquidos, ou motores eléctricos com potências nominais entre 20 e os 55 KW e que estivessem dispostas a comparticipar em 50 % dos custos dos equipamentos.

Siemens Industry

Tel.: +351 214 178 612 · Fax: +351 214 178 050

www.siemens.pt

ABB, S.A.

Tel.: +351 214 256 000 · Fax: +351 214 256 390

www.abb.pt



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Bresimar integra Rede PME Inovação

A Bresimar Automação integrou no dia 9 de Dezembro, a Rede PME Inovação COTEC. O diploma de associado foi entregue pelo Presidente da República, Cavaco Silva, por ocasião do 3.º Encontro da Rede PME Inovação, ao Presidente do Conselho de Administração da Bresimar, Carlos Breda. Com 29 novos membros em 2009, a Rede passa agora a ser constituída por um total

de 124 pequenas e médias empresas inovadoras. A COTEC é uma associação sem fins lucrativos cuja missão é “promover o aumento da competitividade das empresas localizadas em Portugal, através do desenvolvimento e difusão de uma cultura e de uma prática de inovação, bem como do conhecimento residente no país”. Esta inicia-tiva tem como objectivo a promoção do reconhecimento público de um grupo de PME que, pela sua atitude e actividade inovadoras, constituam exemplos de criação de valor para o País.


Tel.: +351 234 303 320 · Fax: +351 234 303 328/9 · Telemóvel: +351 939 992 222


Inauguração de novas instalações da Endress+Hauser

No seguimento do contínuo cresci-mento da empresa em Portugal, a Endress+Hauser inaugurou no passa-do mês de Novembro as suas novas instalações, situadas no Condomínio Empresarial da Moita, na zona in-dustrial do Carvalhinho, na região da grande Lisboa. Numa cerimónia simbólica que contou com a presença do Country Manager para Portugal,

Juan Ehrenhaus, com o Director de Exportação para a Europa, Dirk Bogner e com alguns clientes da empresa, foi realçado pelo Director Geral da mesma, Sandro Silva, que desde a fundação da empresa em Portugal em 2001, todos os anos a empresa tem aumentado as suas vendas, destacando que mesmo em 2009, ano de crise generalizada, a empresa crescerá na casa dos 2 dígitos. Acrescentou ainda que nos últimos 5 anos, Portugal figurou por 3 vezes no Top-10 dos maiores crescimentos da Endress+Hauser a nível mun-dial, provando-se que o investimento em Portugal valeu a pena. Com esta mudança de instalações a Endress+Hauser Portugal mais do que duplicou a sua área disponível, destacando-se a presença de uma sala para formação que permitirá passar alguns conhecimentos na área de instrumentação aos seus clientes.

Endress+Hauser Portugal, Lda.

Tel.: +351 214 253 070 · Fax: +351 214 253 079

[email protected] · www.endress.pt



Centro de Assistência Técnica em Lisboa

Prosseguindo uma política de bem servir os seus clientes e de progressiva melhoria está em desenvolvimento o novo Centro de Assistência Técnica da SEW-EURODRIVE PORTUGAL, em Lisboa, no Núcleo Empresarial de S. Julião do Tojal. A concretização deste novo investimento permitirá à SEW reforçar a sua política de proximidade ao cliente, aliada à criação de novas oportunidades de negócio junto dos actuais e futuros clientes. As novas instalações estão preparadas para prestar assistência técnica a accionamentos electromecânicos e electrónicos, nomeadamente montagem, manutenção correctiva e preventiva, reparação e substituição de componentes em equipamentos electromecânicos da SEW-EURODRIVE PORTUGAL. Adicionalmente fica, ainda melhor, assegurada a assistência técnica aos utilizadores de equipamentos SEW, no que se refere à sua correcta instalação e utilização. Os serviços complementares externos de manutenção são assegurados a partir deste Centro de Assistência Técnica, com acompanhamento e análise do problema no local e respectiva reparação. A estratégia de serviços da SEW assenta num factor simples: clientes satisfeitos. Para suportar de uma forma eficaz as actividades de manutenção, de serviços e de produção dos nossos clientes, a SEW oferece uma gama de serviços escalonável e flexível: CDS® – Complete Drive Service. Os serviços foram desenvolvidos em conjunto com os clientes, de forma a ir ao encontro de todas as necessidades de serviço dos redutores, moto-redutores, motores e accionamentos electrónicos. Desde a manutenção preventiva, gestão de falhas/avarias e disponibilidade 24 sobre 24 horas, passando pela montagem expresso ou logística de transporte, a SEW oferece a confiança que o cliente precisa para o seu sistema de accionamento.

SEW-EURODRIVE PORTUGAL

Tel.: +351 231 209 670 · Fax: +351 231 203 685

[email protected] · www.sew-eurodrive.pt

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

Desalinhamentos custam tempo e dinheiro50% dos custos relacionados com avarias de máquinas derivam do desalinhamento de veios. Essas avarias, consequentemente, aumentam as paragens não planeados de equipamentos, originando custos elevados de manutenção. Para além disso, os veios desalinhados podem aumentar as amplitudes vibracionais e o atrito, os quais aumentam consideravelmente, o consumo de energia e provocam falhas prematuras.Consciente desta realidade, a SKF lançou uma campanha especial de ferramentas de alinhamento, para apoiar os seus clientes na árdua tarefa de diminuir os custos associados à manutenção. Estas ferramentas permitem que se efectue com precisão e de forma profissional o alinhamento de veios. As ferramentas ao abrigo da campanha são de fácil utilização e não carecem de uma formação especial para o seu correcto manuseamento, permitindo também a leitura de dados durante a operação de medição.

SKF Portugal – Rolamentos, Lda.

Tel.: +351 214 247 000 · Fax: +351 214 173 650

[email protected] · www.skf.pt

soluções mais seguras, simples, eficientes e inovadoras, durante o ciclo de vida das instalações.A migração da marca Himel para a Schneider Electric fortalecerá a marca Schneider Electric, por ter uma marca mais ampla, única e integrada. Possui uma presença e bom posicionamento a nível mundial, e simplifica o negócio diário por haver apenas uma marca. Este processo de migração realiza-se gama a gama, durante o segundo semestre de 2009 e o primeiro trimestre de 2010, e cada uma das migrações de gama realiza-se em duas fases: a primeira fase é uma nova embalagem para os produtos e numa segunda fase consistirá numa nova marcação de produtos. Há elementos que permanecem invariáveis como as especificações de qualidade e técnicas do produto como o seu tamanho, peso, entre outros e ainda os aspectos da organização da empresa, como as pessoas de contacto e processos adminis-trativos. No entanto houve uma alteração na embalagem e na marcação dos produtos para assegurar uma oferta global, assim como um sistema unificado de codificação e marcação.

Schneider Electric Portugal

Tel.: +351 217 507 100 · Fax: +351 217 507 101

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Nova revista F.Fonseca – Concentrada e Plus

Que novidades constarão nesta nova edição, a 15.ª? Desde há uns anos para cá, A F.Fonseca tenta aprimorar este meio de comunicação tão útil para a empresa, o cliente, o parceiro, e o fornecedor. De edição para edição, é acrescentado mais um toque, aquele que prende a atenção e faz a diferença. Obviamente que o ponto ful-cral desta revista incide nos produtos, soluções, serviços, promoções da F.Fonseca, mas também na forma como estes se apresentam, comunicam e chegam até aos outros. O desafio de lançar novidades

semestralmente não é tarefa fácil, mas a F.Fonseca é uma empresa inovadora, sempre atenta ao mercado, comunidade e às suas necessi-dades. Assim surge o 2.º número de 2009, desta feita em 2 versões, uma em papel (a Versão Concentrada) e a digital (Versão Plus). Com estas duas versões pretende-se que os clientes da F.Fonseca tenham acesso à informação que, de outra forma, seria difícil. A Versão Concentrada possui as últimas novidades, e a versão Plus é mais completa e detalhada, tendo artigos e outras informações de produto relevantes, que chegarão até ao destino por email. Na versão Concentrada, em soluções destacamos a aplicação HMI da Lauer, no “banco do condutor” e a contribuição da F.Fonseca no projecto da Adira CCL-Centros de corte por laser nas áreas de detecção, segurança e comunicação.Em Produtos, a nova representação exclusiva F.Fonseca - Anybus, que desenvolve, produz e comercializa tecnologias de comunicação para automação de equipamentos. O micro-controlador Alpha da Mitsubishi, as barreiras de segurança mais pequenas do mundo - miniTwin da Sick, o interrogador RFID RFH620 para altas frequências um produto originado pela maratona de inovação Sick 2009, o novo Segment protector da Pepperl+Fuchs. Neste capítulo encontra mais novidades nas áreas de controlo e accionamentos, detecção, visão artificial, energia, processo, ambiente, e teste e medida. Os Artigos são uma novidade da versão Plus, que poderá aceder no website da F.Fonseca. Nos Serviços, o destaque vai para a mais recente parceria F.Fonseca com a empresa Envienergy, ao serviço do ambiente, com soluções inovadoras e projectos chave na mão, assim como para os serviços de consultadoria energética. Há promoções em tempo limitado, como controladores de temperatura e manómetros digitais de precisão.

F.Fonseca, S.A.

Tel.: +351 234 303 900 · Fax: +351 234 303 910

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dossierautomaçãoindustrial

A Automação Industrial, na sua definição, e a aplicação de técnicas, softwares e/ou equipa-mentos específicos numa determinada máquina ou processo industrial, com o objectivo de au-mentar a sua eficiência, maximizar a produção com o menor consumo de energia e melhores condições de segurança, seja material, humana ou das informações referentes a esse processo, ou ainda, de reduzir o esforço ou a interferência humana sobre esse processo ou máquina.

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

Entre os dispositivos de aplicação da automação industrial podem ser aplicados os computado-res ou outros dispositivos capazes de efectuar operações lógicas, como controladores lógicos programáveis, microcontroladores, entre outros. Estes equipamentos, em alguns casos, substi-tuem tarefas humanas ou realizam outras que o ser humano não consegue realizar.

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

A parte mais visível da automação, actual-mente, está ligada à robótica, mas também é utilizada nas indústrias química, petroquímicas e farmacêuticas, com o uso de transmissores de pressão, temperatura e outras variáveis necessárias para um SDCD (Sistema Digital de Controlo Distribuido) ou CLP (Controlador Lógico Programável).

A Automação Industrial visa, principalmente, a produtividade, qualidade e segurança num pro-cesso. Num exemplo prático, toda a informação dos sensores é concentrada num controlador programável o qual de acordo com o programa memorizado define o estado dos actuadores. Actualmente, com a instrumentação de campo inteligente, funções executadas no controlador

programável tem uma tendência de serem migradas para estes instrumentos de campo. A Automação Industrial possui vários barramentos de campo (mais de 10, incluindo vários proto-colos como: CAN OPEN, FIELDBUS FOUNDATION, entre outros) específicos para a área industrial, mas controlando equipamentos de campo como válvulas, actuadores electromecânicos, indica-dores, 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 também interli-gar com o sistema administrativo da empresa.

Uma contribuição adicional importante dos sistemas de Automação Industrial é a co-nexão do sistema de supervisão e controle com sistemas corporativos de administração das empresas. Esta conectividade permite o compartilhamento de dados importantes da operação diária dos processos, contribuindo para uma maior agilidade do processo deci-sório e maior confiabilidade dos dados que suportam as decisões dentro da empresa para assim melhorar a produtividade.

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

[38] AUTOMAÇÃO DE MÁQUINAS E PROCESSOS INDUSTRIAIS Luís Cristóvão (Instalcontrol, Lda.), Weidmüller – Sistemas de Interface, S.A.

[40] SENSORES DE VISÃO, CâMARAS INTElIgENTES E SISTEMAS DE VISÃO AVANÇADOS Salvador Giró, INFAIMON

[42] MEIOS DE CONTROlO PROgRAMÁVEIS Carlos Coutinho, Phoenix Contact

[44] TECNOlOgIA DE SEgURANÇA NA AUTOMAÇÃO Nuno Guedes, PILZ Industrieelektronik

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AutomAção industriAlpor Ricardo Sá e Silva

Uma Escolha Inteligente.

Soluções Globais para a Indústria

Usados em manutenção para localizar defeitos, os Ensaios Não Destrutivos (NDT) são comprovadamente eficazes, de fácil aplicação e de baixo custo. Ao prevenirem a ocorrência de falhas, evitam paragens prolongadas e gastos adicionais. Além da aplicação de técnicas modernas, a experiência e competência dos inspectores da EQS garantem o rigor dos resultados. •• Radiografia Industrial•• Líquidos Penetrantes•• Partículas Magnéticas•• Ultrasons•• Termografia•• Internal Rotary Inspection System (IRIS)•• Correntes Induzidas•• Guided Wave•• Controlo Dimensional•• Controlo de Pintura•• Positive Material Identification (PMI)

Delegação LisboaRua Professor Alfredo de Sousa, n.º 8, Loja A1600-188 Lisboa Tel. | +351 217 502 130 Fax | +351 217 502 139

Delegação PortoRua do Pombal, n.º 68, E.N. 2224430 - 495 Vilar de Andorinho - GaiaTel. | +351 227 637 728Fax | +351 227 637 729

| Inspecção | Consultoria | Estudos e Projectos | Auditorias | Ensaios | | Formação | Controlo de Qualidade | Controlo de Construção |

D O S S I E R


AUTOMAÇÃO DE MÁQUINAS E PROCESSOS INDUSTRIAIS

Luís Cristóvão (Instalcontrol, Lda.)

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


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

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

Para que a interligação das várias máquinas que compõem os vários processos seja eficaz deveremos reduzir ao máximo a probabilidade de falha de comunicação entre eles, para tal deveremos recorrer a um tipo de comunicação que no futuro não 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 exis-tentes no mercado. É claro que ao utilizarmos redes exclusivas estaremos a limitar o nosso processo a uma única marca, pelo que é recomendável a utilização de sistemas abertos.

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

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

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

Os equipamentos de campo responsáveis pela informação de todo o estado e posições 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 há uma aproximação de metais não ferrosos ou até mesmo de outros materiais.

Uma das condições fundamentais para se poder dar início à automação de uma máquina, de um sistema, de uma solução é conhecer a neces-sidade dos movimentos da máquina. No caso dos sistemas e das soluções deveremos conhecer perfeitamente a função de cada equipamento e de cada máquina integrada no processo para que possamos atingir o máximo rendimento da automatização.

Ontem versus hoje

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tratando-se de uma fábrica em que na sua linha de produção existem vários sistemas e várias máquinas é necessário que todas as partes do processo tenham informação local o mais pormenorizada possível para que o operador dessa zona possa saber tudo o que se passa na amplitude da linha, quer do que se encontra a montante quer a jusante do ponto em que ele está. Para tal existe a necessidade da colocação de ecrãs do tipo táctil que permitem ser ligadas em rede ou a PlC´s de controlo local, que por sua vez se encontram ligados a redes permitindo assim a interacção com o processo.

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

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

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

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

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

Quando se trata de sistemas de dosagem poderemos servir-nos de sistemas de pesagem através de células de carga. Basta introduzir na fórmula a densidade do produto e a capacidade do reservatório.

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SenSoreS de ViSão, CâmaraS inteligenteS e SiStemaS de ViSão aVançadoS

Salvador GiróDirector Grupo INFAIMON

Tel. +351 234 312 034 · Fax: +351 234 312 035infaimon.pt@infaimon · www.infaimon.com

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

SenSoreS de ViSãoGeralmente os sensores de visão possuem mais prestações, complexidade e são mais caros do que os sensores tradicionais fotoeléctricos mas custam menos do que as câmaras inteligentes, os sistemas de visão integrados ou os sistemas de visão baseados em PC. Na verdade, os sensores de visão podem fazer o trabalho de múltiplos sensores fotoeléctricos, mas enquanto os sistemas de visão proporcionam dados, os sensores de visão produzem resultados de OK/NotOK. Comparado com outros sistemas de visão, o sensor de visão é mais fácil de configurar, costuma ter um tamanho reduzido, menos poder de processamento e baixo custo.

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

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

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

Normalmente os sensores de visão resolvem um problema específico como a leitura de um código de barras ou datamatrix, verificar uma cor, identificar presença ou ausência… Estes sensores quebram barreiras entre os sensores de medição industrial e os sistemas de visão artificial, criando um vínculo contínuo entre estes dois mundos.

DIverSAS AlterNAtIvAS De vISãO ArtIFIcIAl pArA reSOlver AplIcAçõeS De cONtrOlO De quAlIDADe e prODuçãO NA INDúStrIA

A visão artificial tornou-se numa ferramenta fundamental para solucionar problemas de controlo nos processos de fabrico contínuo e para auxiliar na produção nos processos de automação industrial. O crescente interesse nesta metodologia tem levado os fabricantes destes produtos a desenvolver diferentes sistemas, com características adequadas, para resolver com mais eficiência às mais diferentes aplicações.

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SiStemaS de ViSão aVançadoSA tecnologia é semelhante à dos sistemas integrados de visão, mas com mais potência de hardware e um maior número de funções no software. Este tipo de sistema é direccionado a aplicações de grande complexidade, especialmente nos sistemas de visão que estão integrados no fabrico de máquinas OEM.

Estes sistemas são projectados para resolver aplicações complexas e podem ser compostos por câmaras de grande resolução ou velocidade, matriciais ou lineares, tendem a incluir várias câmaras no mesmo sistema e exigem um grande poder de processamento, para assumir aplicações que requeiram uma grande cadência de produção e um importante número de elementos a analisar em cada imagem. Normalmente, estes sistemas estão baseados em plataformas como PCs industriais de alto desempenho. O software incluído nestes sistemas são bibliotecas de programação de alto nível onde o utilizador geralmente desenvolve os seus próprios pro-gramas, com base nas bibliotecas proporcionadas pelo fabricante, como no software de design próprio. Os preços destes sistemas podem variar muito, dependendo da complexidade das aplicações.

ConClUSÕeSTodos os sistemas de visão possuem componentes comuns: iluminação, ópticas, elementos de captura, processadores, software de visão e sis-temas de comunicação com o ambiente industrial. A diferença entre os sistemas de baixo custo e sistemas completos é o nível de integração e de desempenho e não a funcionalidade.

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

A indústria automóvel está a beneficiar especialmente dos novos sensores e sistemas de visão, em parte devido à redução no custo e à sua fácil utiliza-ção. Os processos de engarrafamento e embalagem também beneficiaram destas vantagens. de facto, qualquer indústria que requer a marcação por código de barras 1d e/ou 2/d, pode ser capaz de utilizar esta tecnologia.

CÁmaraS inteligenteS e SiStemaS integradoSAs câmaras inteligentes e os sistemas de visão integrados são um passo à frente em relação aos sensores de visão. Embora sejam fáceis de utilizar, incorporam mais potência de cálculo, maior resolução e estão abertos a vários tipos de aplicações.

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

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

Tanto as câmaras inteligentes como os sistemas integrados podem incluir sensores CCd/CMOs de alta definição, seja nas versões monocromáticas ou a cores. Ambos os sistemas incluem um poderoso software, que permite solucionar a maioria das aplicações de visão sem necessidade de conhe-cimentos de programação e utilizando somente interfaces gráficas de fácil configuração. O poder de processamento destes sistemas é suficiente para resolver a maioria das aplicações de visão industrial.

Embora a maioria destes sistemas incorporem um software de fácil utiliza-ção, existem alguns fabricantes que comercializam a câmara ou o sistema de visão com a opção de que cada utilizador possa integrar o seu próprio software. isto é especialmente interessante para integradores de sistemas e/ou fabricantes de máquinas que projectam suas próprias aplicações com um software personalizado.

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Carlos CoutinhoEspecialista dos produtos de Interface e Automação

Phoenix Contact Tel.: +351 219 112 760 · Fax: +351 219 112 769

www.phoenixcontact.pt

1. INTRODUÇÃOA eficiência energética está na moda! Deve ser a expressão mais uti-lizada entre profissionais que lidam directa ou indirectamente com a utilização de energia eléctrica. Qualquer análise à eficiência energética deve começar pelo registo dos consumos de energia actuais. Este é o ponto inicial da análise e a referência para comparar com registos futuros, após as transformações devidas à eficiência energética. Se se verificar que os consumos reduziram ou se tornaram mais eficientes (diminuição da potência reactiva), então provavelmente valeu a pena executar as transformações devido à eficiência energética.

2. DesDe a aqUIsIÇÃO De valORes aO RelaTóRIO DOs cONsUmOs De eNeRgIaNo caso dos regimes de baixa tensão monofásicos ou trifásicos, a leitura do consumo de energia é feita predominantemente por “analisadores de rede”. Estes produtos permitem não apenas obter o valor do consumo de energia, em kWh, mas também os valores das correntes, das potências aparente, activa e reactiva e do factor de potência, quer em regimes monofásicos ou trifásicos.

Tendo acesso aos valores do consumo de energia e demais grandezas eléctricas, o próximo passo é criar uma base de dados para registar aqueles valores sob a forma de uma tabela idêntica, por exemplo, à da Figura 1.

É com base nesta Tabela que se formam os relatórios em tempo real dos consumos de energia. Uma tabela escrita em tempo real gera relatórios em tempo real. A Tabela é escrita quando são registados novos valores, com periodicidade pré-definida. No exemplo da Figura 1, a Tabela é escrita de 5 em 5 minutos. Depois, quando necessário, a mesma Tabela é lida para efectuar os cálculos de consumo de energia. Ainda considerando o

meIOs De cONTROlO PROgRamáveIs RElAtóRIos Em tEmPo REAl dos Consumos dE EnERgIA EléCtRICA Com E sEm RECuRso A umA BAsE dE dAdos sQl

exemplo da Figura 1, os cálculos poderão ser os consumos hora-a-hora, diário, semanal e mensal. Voltando ao tema da eficiência energética, comparando valores de consumo actuais com valores que ocorreram no passado permite verificar se as transformações devidas à eficiência energética valeram a pena.

Figura 1 . Exemplo de uma tabela com o registo dos valores do consumo de energia eléctrica,

em kWh, e outras grandezas eléctricas.

3. sObRe a base De DaDOsOnde está fisicamente a Tabela da Figura 1? E onde são gerados os rela-tórios? A resposta é ambígua porque depende da quantidade de dados.

3.1. Poucos dadosCaso pretenda comparar valores actuais com valores adquiridos há um ano, a Tabela pode estar num controlador programável, ou autómato, que respeite 4 requisitos principais:

— Porta de comunicação com o analisador de rede, pois é o analisador que adquire as grandezas eléctricas do consumo de energia. O protocolo de comunicação geralmente utilizado para este efeito é o Modbus RTU;

— Ter a capacidade de criar a Tabela e registar aí os valores lidos pelo analisador de rede;

— Efectuar os cálculos do consumo de energia e mostrar os valores sob a forma de relatório, com a máxima simplicidade e sem recorrer a softwares proprietários que exigem licenças de utilização. A solução é uma página web previamente desenhada e residente no controlador programável, acessível a qualquer computador com um navegador de Internet.

O controlador programável, ou autómato, que respeita os quatro requi-sitos anteriores é o ILC (Inline Controller) da Phoenix Contact. Com este controlador, a topologia mais simples para obter o relatório dos consumos é a apresentada na Figura 2.

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A principal funcionalidade do ILC é a de autómato, isto é, executar instru-ções previamente programadas para realizar automatismos. Mas para além desta funcionalidade, o ILC possui outras que aproximam a automação às tecnologias de informação e telecomunicações. O ILC tem a capacidade de mostrar páginas web previamente programadas e, como veremos mais à frente, tem a capacidade de dialogar com sistemas informáticos, como agente SNMP, e aceder a bases de dados SQL. Na topologia anterior, é a função de mostrar a página web que interessa mais, pois permitirá visualizar os valores do consumo de energia. Um exemplo desta página está na Figura 3.

Figura 3 . Exemplo de um relatório, via página web, dos consumos de energia.

3.2. muitos dadosQuando a quantidade de dados é elevada e/ou se pretende disponibilizar a Tabela dentro de uma rede informática, a melhor solução é o registo dos valores numa base de dados SQL. Neste caso, a topologia difere um pouco da anterior (a da Figura 2), devido ao computador onde residirá a base de dados.

O controlador programável ILC é o mesmo! As funcionalidades men-cionadas anteriormente, como a visualização de páginas web, continuam

disponíveis. Só que agora o ILC acederá a uma base de dados SQL previa-mente construída, via MS SQL Server ou MySQL, para escrever os valores do consumo de energia e outras quaisquer grandezas eléctricas lidas pelo analisador de rede numa Tabela idêntica à da Figura 1.

Figura 4 . Topologia mais simples para obter relatórios do consumo de energia com recurso a

uma base de dados SQL.

Na realidade, o ILC faz mais do que escrever em bases de dados SQL. O ILC permite executar comandos SQL que afectam a gestão dos dados, sendo os principais comandos os seguintes:

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

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

4. cONclUsÃOO papel do controlador programável, ou autómato, não se restringe à execução de instruções previamente programadas para automatizar processos, mas à integração da automação no domínio das tecnologias de informação. O ILC é o elemento mais representativo desta integração, permitindo a visualização e o comando de processos automáticos por páginas web e a escrita/leitura de bases de dados SQL. O exemplo da obtenção de relatórios do consumo de energia eléctrica é apenas um de muitos exemplos de aplicação do ILC. E não se mencionaram aqui as opções de acesso remoto.

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

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Tecnologia de Segurança na auTomação

Nuno GuedesPILZ Industrieelektronik, S.L.

Tel. + 351 229 407 594 Fax. + 351 229 407 [email protected] www.pilz.pt

enquadramenToA utilização da tecnologia de segurança na automação é hoje uma neces-sidade para o cumprimento da directiva de máquinas que regulamenta a colocação no mercado e entrada em serviço das máquinas, 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 Roma” o Con-selho Europeu promulgou directivas para a eliminação de obstáculos ao comércio 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 é uma garantia de presunção de cum-primento das directivas. Em particular a ainda em utilização EN954-1: Partes dos Sistemas de Comando Relativas à Segurança, é uma das principais normas a considerar no que diz respeito ao comando eléctrico. É de referir que a EN954-1 deixa de presumir conformidade com a nova directiva máquinas 2006/42/EC (D.L. 103 de 2008), dando lugar à EN ISO 13349-1 ou EN IEC 62061. Na EN954-1 estão pois definidas as categorias de risco que vão desde B a 4, definindo estas a categoria do equipamento de segurança a utilizar, assim como indicações sobre a sua cablagem e a colocação ou não de actuadores redundantes. As novas normas passam a considerar não só, uma análise qualitativa, como também uma análise quantitativa que considera tempos médios entre falhas nos equipamentos de segurança, durabilidade previstas para os mesmos, etc. Na EN ISO 13849-1 as categorias de risco são substituidas por um indicador de per-formance Pl (Performance Level), que vai desde a a e, sendo em termos de gráfico de risco similar às categorias de risco de B a 4. A norma EN IEC 62061, estabelece um nível de integridade de segurança SIL (Safety Integrity Level) considerando uma pontuação definida por uma tabela para a lesão, frequência e probabilidade. O SIL vai de 1 a 3.

inTroduçãoAs missões espaciais converteram-se no pão nosso de cada dia, mas não é por isso que são menos perigosas do que no seu início. A técnica de controlo e segurança para este tipo de intervenções tem que ser especialmente segura. Isto consegue-se mediante redundância, diversidade e testes cíclicos. Mas, o que se entende por “seguro”? Tomemos como exemplo o “Space Shuttle”. Muitas vezes ouvimos a notícia que o lançamento de um “Vai-Vém” foi interrompido e adiado no último instante. Qual é o motivo? Vários computadores supervisionam e controlam o sistema do “Vai-Vém” com o objectivo de iniciar o lançamento e, em caso de dúvida, anulá-lo com total fiabilidade. Logicamente não se pode assumir uma viagem ao espaço com um sistema defeituoso. Portanto, o controlo foi dimensionado de forma a que um só computador de controlo que detecte um erro possa cancelar o processo de lançamento. Num sistema multiredundante significa que os computadores não são hierárquicamente iguais, senão que o computador individual que detecte um só erro deverá desconectar dedicadamente o sistema completo para anular o lançamento. Os sistemas de segurança deste tipo que trabalham segundo “decisão individual”, utilizam-se sobretudo na construção de automóveis e máquinas em forma de circuitos de segurança, como por exemplo, supervisão de paragens de emergência, de portas protectoras, de almofadas de segurança e de barreiras fotoeléctricas.

Uma vez que se produza o lançamento, já não há volta atrás. A partir desde instante prevalece o princípio democrático. Se um computador detecta um erro isoladamente e quer interromper o voo, produz-se uma decisão por maioria. O computador “divergente” desliga-se e o voo continua. Este

Hoje em dia já não faz sentido falar de Automação Industrial, sem falar em segurança. A integração da Automação Segura (Fail-Safe Auto-mation) nos sistemas de automação standard tem vindo a evoluir com a utilização de comunicações seguras e a utilização de automação híbrida entre outras coisas. Há também uma preocupação crescente em criar sistemas de segurança que não sejam viciáveis e mais anti-manipuláveis, no próprio interesse dos utilizadores.

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

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

1.5. Botoneiras de Emergência Dispositivo electromecânico de accionamento manual, para provocar uma paragem de emergência ao accionar contactos eléctricos. Devem cumprir as normas EN IEC 60947/-5-1/5 e EN ISO 13850 (EN 418). Normalmente têm um formato ergonómico tipo “cogumelo” para facilitar o seu accio-namento e se destacar dos demais comandos. Existem diversos tipos de botoneiras de emergência: para painel, para caixa, com diversas tipos de desbloqueio (chave, rotação à direita, e/ou esquerda, etc ), com colar de protecção, com colar luminoso.

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

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

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

O standard técnico actual é que um PLC standard controle a máquina. Os componentes de segurança como, por exemplo, paragem de emergência, portas protectoras, barreiras fotoeléctricas e almofadas de segurança transmitem os seus sinais a relés de segurança adequados, que os supervisionam. Os circuitos de segurança controlam directamente motores e accionamentos susceptíveis de produzir um movimento perigoso. Regra geral transmitem informação ao PLC, que adequará o seu programa à situação oportuna.

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

1.1. Relés de SegurançaO relé de segurança é um dispositivo eléctrico e/ou electrónico para super-visão de sensores de segurança ou botoneiras de emergência, com saída redundante, supervisão do (pré-)actuador e certificado para o efeito. Deverá ser utilizado para o cumprimento de Categoria 2, Pl c, SIL 1, ou superior. Em caso de anomalia interna no equipamento, as saídas devem passar a um estado seguro (desligadas). Têm uma baixíssima probabilidade de falha.

1.2. Micro-PLCs de SegurançaConfiguráveis e fáceis de usar graças à utilização de uma ferramenta gráfica de programação. Permitem uma poupança de até 40 % de tempo e custos em todas as fases de engenharia, menos cablagem e poupança significati-va de espaço no armário eléctrico. São sistemas evolutivos em termos de hardware em função das necessidades.

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

1.7. Sensores magnéticos São sensores baseados no efeito de Reed. O actuador é básicamente um íman, cujo efeito do campo magnético fecha dois contactos no receptor quando está dentro da distância de comutação. São uma das opções para supervisão de abertura de portas, segundo a norma EN 60947-5-3. Têm um IP elevado, são adequados para zonas com elevado nível de sujidade. Para cumprir Categoria 4, Pl e SIL 3.

1.8. Sensores codificados Sensores baseados em comunicação por Rádio-Frequência (RF), permitin-do encriptação para anti-manipulação. Permitem maiores distâncias de comutação e têm uma grande imunidade à vibração. São uma das opções para supervisão de abertura de portas, segundo a norma EN 60947-5-3. Têm um IP elevado. Adequados para zonas com elevado nível de sujidade. Para cumprir Categoria 4, Pl e e SIL 3.

1.9. Barreiras fotoeléctricas As barreiras fotoeléctricas são dispositivos optoelectrónicos, baseados em tecnologia laser para protecção de àreas 2D com emissor e receptor, em que a dimensão lateral é definida dimensionalmente pelo número de feixes. Poderão ser do Tipo 2 ou Tipo 4, segundo a norma EN IEC 61546-1/-2. Tipo 2 para cumprir a categoria 2, Pl c, SIL 1 e Tipo 4 para cumprir a categoria 4, Pl e, SIL 3, têm conformidade e homologação pela norma EN IEC 61508.

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

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

1.11. PLCs de Segurança Controlador lógico programável, com redundância interna e testes cíclicos internos, certificado para utilização em aplicações de segurança. Proces-sadores com capacidade de decisão individual > Se falha um processador o outro garante a segurança ao passar as saídas do PLC para um estado seguro (desligadas). Traz vantagens idênticas aos sistemas baseados em PLC standard para a segurança, redução de cablagem, redução do espaço no armário eléctrico, redução dos custos de instalação, redução dos cus-tos de engenharia, permitem grande flexibilidade em alterações, ajustes funcionais e ampliações, permitem funções que não são possíveis com lógica discreta de relés de segurança. Se o controlo actua como um PLC orientado para a segurança pode prescindir-se dos circuitos de segurança suplementares. Isto significa que as paragens de emergência, portas de protecção, barreiras fotoeléctricas, tapetes de segurança, etc, se podem conectar directamente ao referido PLC.

1.12. Sistemas baseados em visão artificialExistem já no mercado diversos sistemas de protecção baseados na visão artificial que são utilizados em algumas aplicações mais específicas, no entanto têm algumas restrições na sua aplicabilidade. Exigem um proces-samento de imagem poderoso, com algoritmos complexos.

1.13. Outros Estão disponíveis outros tipos de equipamentos complementares que não sendo aqui objecto de uma descrição mais exaustiva, é interessante referir, como é o caso do: comando bi-manual, interruptores de emergência com accionamento por cabo, fins de curso de segurança, pedais, comando de “homem-morto”, interruptores de segurança para protecções giratórias, bordas sensíveis, bumpers.

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O H-Designer é um software de programação HMI, versátil e intuitivo. Foi criado a pensar no utilizador e é adequado para fabricantes de máquinas e integradores de sistemas. Com ferramentas flexíveis que permitem a criação de projectos em minutos, o H-Designer é o software adequado para criar projectos simples ou complexos. O software de configuração está disponível gratuitamente em www.beijerelectronics.com. A função “Gestão do ecrã” facilita a gestão do projecto e permite sempre ao programador uma visão geral de todo o processo. Com a gestão do ecrã é possível seleccionar visualizações em miniatura ou ampliações detalhadas, o que permite a criação e visualização de ecrãs dinâmicos. Esta função “Gestão do ecrã” é adequada para cortar, colar, explorar, editar e coordenar os ecrãs do projecto da consola, assegura a criação rápida e fácil de projectos, e ainda de tipos de letra e ambiente familiares do Windows™.

Outra das funções é a “Cross References” que permite ao programador efec-tuar uma fácil gestão dos endereços, objectos e variáveis do projecto. Estes podem ser rapidamente localizados e listados para obter uma visão geral de quando e como são localizados. Se os dados tiverem de ser alterados, poderá proceder-se a essa alteração na lista de variáveis, e os dados serão alterados em todas as ocorrências do projecto. A lista tem até 3 janelas o que permite uma visão completa do projecto. Esta função ordena uma lista de “Cross References” por número de ecrã, nome de ecrã, nome da variável ou endereço do controlador. E ainda permite localizar objectos e alterar os parâmetros directamente na lista. Como o H-Designer tem por base o sistema operativo Windows™, pode definir, exportar e importar uma biblioteca de tipo de letra com até 16 tipos de letra diferentes.

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Uma Escolha Racional H SerieS – gAmA de conSolAS de operAção económicAS pArA AplicAçõeS SimplificAdAS

simUlação online E gRáficos animados Para poupar tempo e dinheiro em deslocações aos locais de serviço, o H-Designer disponibiliza a poderosa “Simulação Offline e Online”, que permite que o projecto HMI seja minuciosamente testado, ou num PC ou combinando a HMI a um PC para testar exaustivamente as reacções, comunicações, entre outros da HMI, e controlador. A simulação offline permite que o criador teste rapidamente o projecto completo e verifique o funcionamento geral dos ecrãs e alarmes. Além disso, a simulação online demonstra a comunicação e funcionalidade do controlador anfitrião, como um conversor ou PLC.

A gestão de gráficos na Série-H foi concebida a pensar no programador e no utilizador. Os gráficos animados permitem uma variedade de possibili-dades gráficas, cujos limites são a imaginação do programador. Com esta função pode importar formatos gráficos como ficheiros Bitmaps, JPEG, GIF e AutoCAD™ (*.bmp, *.jpg, *.gif, *.dwg, *.dxf), e pode suportar imagens .gif animadas para criações complexas e flexíveis de ecrãs. Os gráficos podem ser deslocados em percursos pré-definidos ou controlados livremente pelo controlador anfitrião para maximizar o espaço do ecrã, e pode ainda ser utilizado texto em scroll, e assim visualizam-se longas sequências de texto.

Além disso, o H-Designer poupa-lhe tempo ao disponibilizar módulos

A Série-H oferece valiosas funcionalidades HMI, e inclui interfaces com teclado e display sensível ao toque e está disponível em sete diferentes dimensões, desde 3 a 10,4 polegadas. Estas consolas de operação oferecem 3 níveis de funcionalidade – Standard, Plus e Rede – a Série-H permite seleccionar e pagar apenas o nível de tecnologia HMI de que necessita.


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preparados para, por exemplo, cálculos aritmétricos, operadores lógicos e definições de bits. Estes podem ser facilmente interligados entre eles, ou a outros dados no projecto utilizando funções ladder ou macros disputadas por abrir e fechar o ecrã, ciclicamente, iniciar a aplicação, por relógio, por sinais digitais e sub-macros que podem ser accionadas por outras macros. A versão Standard inclui a maioria dos requisitos de software e hardware para uma consola, como gestão de alarmes, tipos de letra Windows™, suporte para múltiplos idiomas, gráficos animados e funções ladder/macro. A versão Plus tem a mesma funcionalidade da versão Standard e também uma gestão de dados/parâmetros e uma porta de comunicação para impressora. A versão Rede é uma versão Plus com uma porta de rede Ethernet integral.

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

A comunicação multi-canal é uma função única que permite a ligação de um controlador diferente em cada porta de série ou Ethernet. Esta flexível solução de comunicação não só economiza na aquisição de múltiplas HMI, como também elimina a necessidade de dispendiosos conversores de protocolos. Pode ser ligado um controlador a cada porta, disponível através de uma ligação de série ou Ethernet, e aplicar valores entre controladores através de macros e pode utilizar valores de vários controladores em cálculos. Protege a aplicação de transferências não autorizadas e é essencial no mundo fabril actual. A função “Protecção de Ficheiros” assegura que apenas os utilizadores autorizados podem aceder a informações sensíveis. É impossível transferir aplicações protegidas dos terminais sem a palavra-passe correcta.

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

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Perfeitamente equiPado Para a integração no mundo da automaçãoCom as suas interfaces standard de hardware e software, os produtos SIMATIC HMI podem ser integrados a qualquer momento ao nível da produção e automação, assim como ao nível da gestão da empresa. Por serem conectáveis com a maior parte dos controladores existentes no mercado e por terem uma adequada capacidade de configuração e visualização do software em vários idiomas (incluindo idiomas ideográficos asiáticos), os sistemas SIMATIC HMI são uma base de trabalho sólida e impar em qualquer parte do mundo.

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

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Consolas de diálogo homem-máquina— siemens simatiC hmiHoje, maIS do que nunca, o aceSSo rápIdo à Informação precISa é crítIco para a tomada daS decISõeS certaS

Os sistemas de Interface Homem-Máquina (HMI) permitem uma aproximação entre o mundo da automação e o utilizador. A capacidade de ter uma visão clara do todo é cada vez mais importante uma vez que existe uma complexidade crescente dos processos modernos.Com o SIMATIC HMI, a Siemens Industry Automation oferece um portfólio completo de produtos inovadores de baixo custo e sistemas de múltiplas tarefas de controlo e monitorização, tais como: painéis de operação e software de visualização, controlo e monitorização na máquina através de sistemas SCADA para diferentes requisitos do processo. Para requisitos especiais foram concebidos produtos optimizados e adaptados a vários ambientes, como painéis de operação com IP65 a toda a volta para montagem em braços de apoio/pedestais ou painéis de operação com espelho em aço inoxidável para utilização na indústria alimentar. Contudo, requisitos individuais e extremamente específicos dos clientes podem ser igualmente implementados.

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

integração na World Wide WebIntegrado na World Wide Web, o SIMATIC HMI transforma-se numa mesa de controlo dentro da instalação, assim como em qualquer ponto do mundo. Com o WinCC/Web Navigator é possível monitorizar e operar instalações através da internet ou intranet da empresa. As soluções tipo THIN CLIENT podem ser usadas para integrar dispositivos locais que simultaneamente estabelecem a ligação entre a automação e o centro de controlo. Através de uma rede sem fios ou com uma ligação de telemóvel podem ser utilizados THIN CLIENTS, tais como computadores portáteis, PDAs ou WebPads. Desta forma, as informações do processo, serviço ou de gestão podem ser disponibilizadas individualmente aos utilizadores. Ao nível da



máquina muitos controlos suportam operações remotas, como a ligação entre o nível de automação e a sala de controlo através de serviços e diagnósticos via internet.

Com o WinCC Flexible, conceitos como Sm@rtClients e servidores facilitam o acesso às variáveis e gráficos, às estações de operação distribuídas e ainda a operações e diagnósticos remotos via internet.

todas as vantagem do ConCeito tia – ToTally InTegraTed auTomaTIonNos dias que correm, todos os players do mundo empresarial procuram aumentar os seus potenciais de produtividade, instalações e processos de forma a rentabilizarem o mais rapidamente possível os investimentos realizados. Para os sistemas de supervisão e controlo, esta realidade não difere e sempre que um destes é substituído por outro tecnologicamente mais actual, pretende-se que o mesmo transporte mais valias para os índices de operacionalidade e produtividade.

Esses objectivos são atingidos através da redução do número de interfa-ces entre os vários componentes, por exemplo: ERP/MES ⇔ Supervisão, ou Supervisão ⇔ Automação, ou Automação ⇔ Dispositivos de Campo.

O importante é possuir um nível de transparência desde o sistema de ges-tão até ao sensor no campo, que aumenta a eficiência de uma instalação desde os primeiros passos em que esta é estruturada até à operação do dia-a-dia. A isto chama-se Automação Totalmente Integrada (TIA) cuja abordagem é a máxima interacção entre todos os componentes de um sistema, desde o MES (Manufacturing Execution System), passando pelas variáveis de controlo e comunicação e terminando ao nível do campo. Com o conceito TIA, a Siemens torna-se no único fornecedor do mercado que oferece um amplo sistema de produtos integrados para automatizar um fluxo de produção completo. O número reduzido de interfaces resulta em estruturas muito claras, o que reduz o tempo e os custos necessários ao desenvolvimento da solução de automação. A ferramenta de enge-nharia, SIMATIC WinCC Flexible para painéis de operação SIMATIC HMI, faz parte do mesmo conceito e usa a mesma base de dados do STEP 7, o software de programação para os controladores SIMATIC. Isto traduz-se numa economia da sobrecarga nas entradas e garante a consistência dos dados em todos os momentos.

Em conjunto com outros componentes SIMATIC, o HMI também suporta sistemas de diagnóstico e de processo durante a operação normal. É possível começar com o diagnóstico do STEP 7 directamente no WinCC para o diagnóstico de erro global, através do programa do controlador.

Controlo de oPerações e monitorização de sistemasAo nível da supervisão, monitorização e controlo de campo, a Siemens disponibiliza uma extensa gama de dispositivos HMI, nos quais se incluem os Push Button Panels, Micro Panels, Mobile Panels, Basic Panels, Panels e Multi Panels. Dispositivos HMI com IP65/NEMA estão também dispo-níveis para aplicações de elevada exigência, particularmente no que diz respeito à robustez.

Os Push Button Panels são alternativas inovadoras para teclados conven-cionais de fios. São fornecidos com pré-montagem e prontos para serem instalados. A grande vantagem deste tipo de painéis é a simplicidade das operações aliada a uma considerável redução de cablagem.

Os Micro Panels são dispositivos concebidos especificamente para aplica-

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ções com o SIMATIC S7-200, seja com os displays de texto (TD), painéis de operação (OP) ou painéis tácteis (TP).

Os painéis de operação portáteis – Mobile Panels – facilitam o controlo do operador no acompanhamento do evento in loco, com acesso directo e contacto visual do processo. Eles fornecem uma ligação simples e segura durante a operação e a mobilidade necessária para serem utilizados de forma flexível, em qualquer máquina ou sistema.

A nova geração de painéis tácteis – Basic Panels, para aplicações simples com uma excelente relação preço/desempenho, proporciona uma solução que se adapta às necessidades específicas de visualização da maior parte dos sistemas, apresentando um desempenho optimizado, assim como uma ampla variedade de tamanhos de ecrã e compatibilidade de mon-tagem para actualizações fáceis. É a perfeita interacção com o S7-1200, fornecendo visualização e opções de controlo simples para aplicações de automação compactas. Com a integração entre o controlador e o software de engenharia HMI, SIMATIC STEP 7 Basic e SIMATIC WinCC Basic é possível alcançar-se a solução perfeita, com os melhores resultados no mais curto espaço de tempo. Os novos painéis SIMATIC HMI Basic dispõem de um ecrã táctil para uma utilização intuitiva. Para além da utilização do ecrã táctil com mostradores de 4”, 6” ou 10”, os painéis têm também teclas totalmente programáveis. Existe ainda um dispositivo com um ecrã táctil de 15”, disponível para aplicações em que a visualização exige uma área de exibição maior. Com um índice de protecção IP65, os painéis SIMATIC HMI Basic são adequados para utilização em ambientes industriais severos.

Tanto Panels como os Multi Panels podem ser utilizados para controlo e acompanhamento do operador e estão disponíveis com teclas sensíveis ao toque ou teclado de membrana. Além disso, os Multi Panels (MPs)

permitem a instalação de aplicações adicionais, assim como a integração de automação de diversas tarefas numa única plataforma com o software de automação WinAC, por exemplo. A série 370 também inclui um dis-positivo com toda a protecção IP65/NEMA 4, e um display de 15’’ para configurações distribuídas.

simatiC WinCC flexibleO software de configuração dos HMIs é extremamente intuitivo e fácil de utilizar, sendo totalmente integrável em soluções de automação bastante diferentes. Possibilita ainda a transferência para diferentes plataformas, podendo estas ficar totalmente operacionais sem necessidade de proceder a uma conversão.

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Push Button Panels Micro Panels MobilePanels

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Thin ClientsMulti Panels

Client/Server Internet Client

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SIMOTIONMotion Control

SIMATIC controllers

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

Mais autoMatizaçãoNo EPLAN gerar esquemas com base nos dados do PLC ou a sincronização dos dados do projecto são realizados de forma totalmente automática. O módulo “PLC & Bus Extension” permite também a troca de dados bidirec-cional possível ao nível da configuração total do sistema. E os dados de configurações de produtos dos vários fabricantes PLC podem ser facilmente e convenientemente importados - isso acelera o planeamento do projecto, a administração e avaliação dos PLCs e componentes Bus. O resultado: menor tempo de processamento.

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

Departamento de Marketing da EPLAN S&STradução e revisão de Manuel Peneda

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Fluxo De trabalho integraDoUm fluxo de trabalho correcto, o método adequado e um processo de engenharia contínuo são factores decisivos para se conseguir desenvol-ver lucrativamente máquinas e sistemas altamente flexíveis nas actuais condições de mercado. Por conseguinte, as directivas que implicam que a documentação seja consideravelmente ampliada e com uma estrutura definida, torna necessário o uso de uma abordagem mecatrónica quanto ao planeamento dos projectos. Estes requisitos podem ser dominados com uma interacção integrada de alta tecnologia de automação, visualização, sistemas de controlo e soluções de engenharia adequadas. Não só crítico é o hardware usado, mas uma poupança potencial no processo podem ser encontrados através de um fluxo de trabalho coerente e integrado. Aqui, o EPLAN fornece as ferramentas e os serviços de consultoria necessários. Quer se trate de conceitos de aplicação, de análise do processo ou verificação de serviços, os clientes recebem assistência durante todo o processo de desenvolvimento de produto.

Na feira SPS / IPC / DRIVES, o EPLAN centrou-se na integração. O “PLC & Bus Extension”, módulo adicional da plataforma EPLAN, garante a consistência dos dados no planeamento do hardware e software. Troca de dados bidireccional, gerar esquemas com base nos dados PLC e substituição de todos os sistemas de configuração, são apenas algumas das características de um fluxo de trabalho integrado que promete abreviar os tempos de processamento.



A ABB lançou o seu robô industrial de utilização genérica mais compacto de sempre, o IRB 120, um robô de seis eixos, ágil e leve. Disponibilizado com a nova versão compacta do popular controlador IRC5, o robô tem um peso de apenas 25 kg e pode manipular cargas de 3 kg (ou 4 kg, para utilização no plano horizontal) com um alcance máximo de 580 mm. Este novo robô de pequenas dimensões da ABB oferece toda a funcionalidade e experiência da gama robótica da ABB num conjunto de menores dimen-sões, ajudando a reduzir a área das células robotizadas. O seu tamanho, combinado com o seu desenho de peso reduzido, torna o IRB 120 uma escolha rentável e fiável para soluções de grande cadência.

O novo modelo tem também um curso horizontal de 411 mm (cota entre alcance máximo e mínimo), o melhor dentro da sua classe, e a capacidade de alcançar 112 mm abaixo da sua base. Ideal para uma larga gama de indústrias, incluindo a electrónica, alimentar, de máquinas e ferramentas, de energia solar, farmacêutica, médica e sectores de investigação, o IRB 120 é a ferramenta ideal para aplicações rentáveis de manipulação e montagem de componentes de pequena dimensão – especialmente nos casos em que o espaço é escasso. Para ajudar à redução da pegada da tecnologia robótica, o IRB 120 pode ser montado em qualquer ângulo, quer numa célula, sobre uma máquina ou na proximidade de outros robôs na linha de produção. O seu compacto raio de giração em torno do

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

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

Além dos benefícios óbvios de redução da ocupação de espaço, o contro-lador Compact permite ainda uma fácil interligação, com a sua entrada de energia monofásica ou trifásica, conectores externos para todos os sinais e um sistema embutido e expansível de entrada/saída, com 16 entradas e 16 saídas digitais. O sistema também suporta a utilização do RobotStudio para programação offline e do Remote Service para monitorização online. Estas características permitem aos fabricantes de máquinas e integradores, a optimização do desenho das células e ajuda a evitar onerosas paragens ou atrasos de produção.

Referindo-se a este novo robô ágil e compacto, Nicolas de Keijser, Ges-tor de Produto da ABB para os robôs de pequena dimensão, comentou: “Reconhecemos, no desenvolvimento da nossa série de quarta geração de robôs de utilização genérica, a existência da procura de um robô rápido e compacto que consiga oferecer consistentemente um elevado desempenho. Através do nosso apoio aos sectores de consumo, electró-nica, energia solar e aplicações médicas, estamos também a expandir o nosso portfólio de produtos, ajudando assim mais fabricantes a gozar dos benefícios disponibilizados pela tecnologia robótica.”

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



O mercado da automação, em constante evolução, exige soluções flexíveis com benefícios substanciais. A VIPA, bem conhecida pelas suas inova-ções, desenvolveu o sistema SLIO® – um sistema rápido e evoluído que satisfaz em pleno as necessidades dos clientes. Com esta novidade a VIPA estabelece um novo marco como fornecedor de uma gama completa de soluções inovadoras na área de automação.

O SLIO® pode ser combinado e aplicado com qualquer um dos sistemas 100V, 200V, 300S e 500V da VIPA. Assim, o cliente pode seleccionar a partir de uma grande variedade de sistemas, a melhor forma para optimizar as suas aplicações específicas. Para além das interfaces de comunicação em bus mais comuns, tais como CANopen, PROFIBUS, Modbus, entre outros, a VIPA apresenta agora o SLIO® que permite opções de ligação para Ethernet Industrial e outros barramentos como EtherCAT e PROFINET.

O SLIO® é um dos sistemas de I/Os descentralizados mais eficaz e moderno disponível no mercado que combina as elevadas especificações com um conceito mecânico inteligente num design extremamente compacto.

Explorar os benefícios para o utilizador até ao mais ínfimo pormenor foi o objectivo deste desenvolvimento, no que diz respeito à modularidade e manuseamento do SLIO®. À primeira vista sobressai o conceito da separação entre a electrónica e a base da instalação. O bloco de terminais básico com as ligações do barramento possui electrónica com protecção contra inversão de polaridade e um mecanismo que desliza e fixa. Na eventualidade de uma necessidade de manutenção isto permite uma substituição rápida e económica de cada módulo electrónico sem necessidade de desligar os fios. Os técnicos reconhecem que assim eliminam uma causa muito comum de erros – as ligações incorrectas – apreciando também o formato inovador do bloco de terminais em escada com tecnologia de aperto por pressão que já provou a sua garantia de longevidade. A operação de electrificação requer apenas uma chave de fendas convencional.

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

Manuel RaposoDirector Técnico e Gestor de Produto

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O NOVO SISTEMA dE I/OS dESCENTRALIzAdOS dA VIPA

A VIPA estabelece, uma vez mais, novos standards na automação industrial ao apresentar o SLIO®, o seu novo desenvolvimento em “Slice IO”: Sistema modular e extremamente compacto, que possibilita a realização de soluções de automação de forma simples, rápida e mais económica.

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

A atenção colocada no utilizador do SLIO® não se restringiu à marcação e ligações. Os módulos individuais podem ser combinados em estações completas através do barramento da base, permitindo combinar até 64 módulos, encaixando-os sem necessidade de qualquer ligação.

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

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

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

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

Figura 1 . Access server de 21 ligações.

Access Point 3201 dA BlueGiGAO Access Point 3201 é uma evolução extremamente fiável e bem sucedi-da na família de produtos de Access Servers da BlueGiga. O software do produto e a interface do utilizador são compatíveis com os Access Servers da BlueGiga.

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Produtos BlueGiGA e sierrA Wireless nA lusoMAtrix

A LusoMatrix, fundada em 1996, distribui equipamento eléctrico e componentes para o mercado das telecomunicações. A sua actividade não se limita à comercialização dos produtos e equipamentos, mas também aos serviços associados e inerentes à correcta promoção, instalação, manutenção e reparação dos mesmos. Assim decidiu apresentar alguns dos equipamentos das suas representadas – BlueGiga e Sierra Wireless.

Figura 2 . Access Point de 7 ligações.

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

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



Figura 3 . Quadro comparativo das características dos Access Servers/Access Points.

remoto, através do ACEware. É um dispositivo adequado para o acesso à Internet conveniente e confiável para uma variedade de aplicações fixas, portáteis e móveis, incluindo a continuidade dos negócios, retail/POS e conectividade móvel para serviços de campo.

Possui uma segurança IPsec VPN, WPA2, um fail-over automático entre 3G e ADSL, um modem 3G HSUPA incorporado, a possibilidade de incorporar um segundo modem de backup na porta USB, 3 anos de garantia e, op-cionalmente 802.11 b/g WI-FI. Este router possui uma instalação simples e acessível, uma manutenção de baixo custo e um desenho robusto. Além disso possui uma protecção de dados e o acesso remoto minimiza a neces-sidade de visitas de campo.

Figura 4 . Airlink Helix RT.

PinPoint x dA sierrA WirelessO PinPoint X é uma plataforma de comunicações móvel compacta com diversas conexões periféricas como Série, Ethernet e USB. Apresenta

Info

rmat

ion

Subj

ect t

o Ch

ange

25/0

9/09

Features AS 2291/2292/2293 AP3201

Bluetooth specification 2.0/2.1 + EDR 2.0/2.1 + EDR

Bluetooth class 1 (Configurable for Class 2) 1 (Configurable for Class 2)

Range/ Line of sight 250m 250m

Number of Connections Up to 21 Up to 7

Antenna Internal or External Internal or External

Temperature range 0° to +60° 0° to +60°

Maximum troughput 2,2Mbps 2,2Mbps

Integration Housed or OEM in PCB form Housed or OEM in PCB form

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

DC input 9-24 VDC 9-24 VDC

AFH supported Yes Yes

Network Management BSM and Shell BSM and Shell

Memory*) 32MB RAM, 32MB Flash 32MB RAM, 16MB Flash

Bluetooth Module Bluegiga WT11-A/E Bluegiga WT11-A/E

Certifications Bluetooth, CE, FCC and IC Bluetooth, CE, FCC and IC

Ability to host applications Yes Yes

Operating System Linux 2.6 Linux 2.6

Weight 364 g 74 g

Size 220x150x30mm 90x59x30mm

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

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

*) Extendable to GBs

Bluegiga Solution Manager (BSM)

Bluegiga Solution Manager (BSM) is a web-based remote management and monitoring platform for Bluegiga Access Servers. By using BSM, you can simultaneously upgrade, monitor and configure a large number of Bluegiga Access Servers, instead of configuring each device one-by-one.

Provides remote management of Bluegiga Access Servers

Enables managing the Bluetooth marketing applications (ObexSender)

Simple graphical user interface

Can be used over LAN, GPRS, or any other Internet connection type

Communicates by using secure, encrypted network protocols

Works seamlessly through firewalls

Enables remote upgrades of Bluegiga Access Server software and content

Available APIs enable complete look and feel customization

User permissions can be tailored to provide different levels of user accounts

www.bluegiga.com

funcionalidades de I/O num conector separado, que inclui 4 inputs digi-tais, 4 inputs analógicos e 2 relés de output permitindo assim o controlo remoto de vários equipamentos. A sua elevada precisão do receptor GPS aliado á inteligência embebida pelo ALEOSTM tornam o PinPoint X numa boa escolha para uma vasta gama de aplicações. O PinPoint X é utilizado para diversos fins, nomeadamente pelo CSWR – Center for Severe Weather Research, que tem instalado nos seus veículos DOW (Doppler on Wheels) um PinPoint X para transmissão de dados. O PinPoint X fornece ligações às três bandas de frequência HSUPA/UMTS (850, 1900 e 2.100 MHz) e ainda às quatro bandas de GPRS (850, 900, 1800 e 1.900 MHz), utilizadas na Europa e América do Norte, permitindo assim o roaming global. O PinPoint X oferece ainda diversidade de recepção para um desempenho melhorado nas redes de HSUPA e EVDO.

Figura 5 . Veículos DOW.

Este produto possui uma inteligência embebida através do ALEOS, várias ligações de periféricos, Mil Spec Certified 810-F, RoHS, marca CE – versão HSUPA, um cartão SIM, um receptor GPS de alta precisão e modos de baixo consumo. Como benefícios destacam-se a ligação de rede estável, as várias ligações de periféricos e um cartão SIM externo que simplifica a integração, e um processador avançado que optimiza o desempenho em redes de dados de alta velocidade. Para além disso ainda possui um Store-and-Forward que impedem a perda de dados do GPS e uma manutenção e configuração remotas.

Figura 6 . PinPoint X.



A medição com termopares é um método já amplamente estabelecido para a determinação de temperaturas elevadas ou muito baixas. As suas vantagens residem na boa resolução, na exactidão relativamente elevada e, naturalmente, na estrutura simples: um termopar mais não é do que dois fios metálicos diferentes cujas extremidades foram soldadas uma à outra. Comparados com outros sensores de temperatura, os termopares caracterizam-se por uma maior insensibilidade ao calor, ao frio, à pressão, às vibrações e às influências químicas. É precisamente nos locais sujeitos a requisitos extremamente rigorosos, como, por exemplo, na indústria ou no compartimento do motor de um automóvel, que ocorrem temperaturas que só podem ser determinadas com termopares, como é o caso da tem-peratura do turbocompressor, do sistema de escape ou de outros grupos que registam temperaturas elevadas.

Agora, a Rutronik desenvolveu um amplificador de medição universal para diferentes tipos de termopares. Foi o seu profundo know-how da tecnologia analógica, aliado a uma cadeia de sinais harmonizada com toda a perfeição, que permitiu à Rutronik ser um dos poucos distribuidores a conceber e comercializar este tipo de produto. Esta solução compreende um sensor semicondutor integrado, o qual, em função da temperatura definida para a junção dos terminais do termopar (junção fria), efectua medições com uma exactidão de aprox. +/- 0,5 Kelvin. O amplificador de instrumentação (Intersil EL8173), o sensor semicondutor (Intersil ISL21400), o potenciómetro digital (Intersil ISL95810), para a compensação de ampli-ficação, e o conversor A/D Delta Sigma de 22 bits (Microchip MCP3550), com a correspondente referência de tensão (Intersil ISL21009-25), são

Andreas Mangler (Eng.º)RUTRONIK Elektronische GmbH

Tel.: +351 252 312 336 . Fax: +351 252 312 [email protected] . www.rutronik.com

AmplificAdor pArA termopAres, preciso e digitAlmente configurável

apenas cinco os componentes activos que constituem este amplificador de medição. Na saída, o utilizador tem à disposição uma tensão proporcional correspondente à curva de temperatura. O circuito funciona com uma alimentação de tensão simples de 5 V.

A flexibilidade é a palavra de ordem desta topologia de circuitos. A am-pla gama de temperaturas de trabalho do circuito permite determinar quaisquer temperaturas, independentemente do seu valor. Por outro lado, a possibilidade de configurar o circuito através do interface I²C permite realizar qualquer ajuste, inclusive em programações In-Circuit. Além disso, o circuito é suficientemente rápido para também poder ser utilizado em circuitos de regulação térmica ou para o diagnóstico de diversos grupos.

Numa era em que os microcontroladores custam tão pouco, foi propositada-mente que se prescindiu da linearização analógica da curva característica dos termopares. Por um lado isto permite que o circuito seja configurado de modo a ter um campo de aplicação muito universal e, pelo outro lado, que um microcontrolador de uma geração posterior pode utilizar para a linearização uma característica correctiva adaptada à gama de tempera-turas pretendidas e ao termopar em causa.

princípios básicos: como surgem As tensões térmicAs?O funcionamento dos termopares baseia-se no efeito de Seebeck. Segundo este, metais diferentes têm quantidades de electrões livres igualment diferentes.

COM COMpENsAÇÃO dE juNÇÃO FRIA E CONvERsOR ANALógICO-dIgITAL dE ALTA REsOLuÇÃO, A RuTRONIk dEsENvOLvE A MAIs MOdERNA TECNOLOgIA dE MEdIÇÃO dE pRECIsÃO, pAuTAdA pELA MAIOR FLExIbILIdAdE dE ApLICAÇÃO pOssívEL

Figura 1 . Método de medição fundamental: utilização de um banho de gelo como temperatura de referência.

Temperatura a ser medida

Ferro

Constante Constante

Referência



Assim, quando se ligam dois metais diferentes, é o metal com mais elec-trões que difunde uma maior quantidade destes. Esta difusão dá origem a um “gradiente de electrões” que, por sua vez, dá azo a uma tensão que, apesar de pequena, é mensurável: a tensão térmica. A quantidade de electrões livres aumenta com a tensão térmica, o que, por sua vez, faz com que a tensão emitida também aumente a partir do zero absoluto (0 Kelvin = -273° C).

o princípio de medição: A compArAção entre frio e quenteDado que, normalmente, as temperaturas são medidas em °C, torna-se necessário subtrair um valor de medição preciso a um ponto de referência, como, por exemplo, a um banho de gelo de 0° C. Neste método, que, embora sendo simples e preciso é muito pouco prático, são comutados dois termopares em série. A polaridade de ambos os termopares é selec-cionada de modo a que ambas as tensões térmicas se subtraiam (Fig. 1).

Tendo em conta uma não linearidade conhecida e específica do material, a tensão medida aumenta com a temperatura.

Se, por exemplo, os terminais do termopar forem feitos de cobre, obtêm-se, não intencionalmente, dois novos termopares, que, no exemplo apre-sentado na Fig. 1, são de cobre e de constantan. Neste exemplo, os dois termopares novos não exercem qualquer influência na medição, visto que ambos os terminais, desde que sejam mantidos à mesma temperatura, geram a mesma tensão térmica. (Fig. 1)

Na prática, porém, não é possível utilizar uma solução cujo ponto de referência seja um banho de gelo. Usar um balde de gelo para arrefecer refrigerantes pode ser uma boa solução, mas instalá-lo ao lado de um armário de distribuição, como ponto de medição de comparação, não faz qualquer sentido.

Já a solução apresentada na Fig. 2 é absolutamente exequível: em vez de se recorrer ao banho de gelo mencionado acima, mede-se a tempe-ratura (uma temperatura ambiente de 25° C, por exemplo) da junção de referência. Se a junção de referência se encontrar à dita temperatura ambiente, o termopar da junção de referência procede então á subtracção de uma tensão térmica correspondente a 25° C. O que significa que esta tensão tem de ser novamente adicionada a uma outra junção (tensão de compensação U3).

Normalmente, pode-se partir do princípio de que a temperatura dos terminais (temperatura ambiente do módulo) se situa dentro da gama de temperaturas dos componentes activos utilizados, ou seja, normalmente entre os -25° C e os +85° C. Nesta gama de temperaturas, o ideal será utilizar sensores de temperatura semicondutores como, por exemplo, o módulo ISL21400 da Intersil, o novo parceiro de franchising da Rutronik. (Fig. 2)

Uma vez que as tensões térmicas dos terminais podem ser medidas com este sensor, deixa de ser necessário um segundo termopar.

O “termopar parasita” do terminal, de ferro/cobre ou constantan/cobre, gera, por exemplo, igualmente uma tensão térmica. O que significa que o resultado da medição é adulterado pelas tensões do terminal e tem de ser corrigido através de uma tensão de offset (Fig.3).

Figura 3 . Cadeia de sinais fundamental, constituída por termopar, terminal e amplificador.

O exemplo seguinte mostra claramente a gama de precisão pela qual a medição está abrangida: a própria solda de estanho, quando associada ao cobre, também forma um termopar com uma sensibilidade de 3 µV/K. Neste caso é necessário garantir que haja um bom acoplamento térmico entre o sensor da junção fria e os terminais e que uma eventual flutuação breve (durante alguns segundos) da temperatura ambiente, provocada pela massa relativamente grande dos terminais, não influencie a medição.

O próprio utilizador decidirá qual o tipo de terminal a utilizar, por exemplo, terminais de cobre ou de latão.

A Tabela 1 apresenta uma panorâmica geral dos termopares mais usuais e das respectivas características. Existem outras tabelas com uma enu-meração exaustiva de praticamente todos os valores da tensão térmica em função da temperatura para cada termopar.

Figura 2 . Utilização de uma tensão de compensação U3 em vez de um banho de gelo.

Ferro

Constante Constante

ElementoTérmico

Constante

Ferro Cobre

Cobre

Braçadeira

InicialmenteAmplificado


requisitos do AmplificAdor de medição e A todA A cAdeiA de sinAisQue características devem os componentes ideais, para satisfazerem todos os requisitos? Os pontos que se seguem dão uma ideia geral.

• Para o amplificador de entrada é necessário utilizar um amplificador de instrumentação com os menores desvios possíveis, pois as tensões térmicas situam-se numa gama de aproximadamente 6 µV/K a 50 µV/K.

• A tensão de offset do amplificador de entrada tem de ser tão baixa quanto possível, para, em caso de amplificação elevada (para tensões térmicas muito reduzidas), o amplificador de instrumentação não ser forçado para o seu limite operacional.

• Para uma medição sem falhas é imprescindível uma rejeição em modo comum elevada.

• Para a junção de referência deverá ser escolhido um sensor térmico que forneça a tensão de correcção certa ao longo de toda a gama de temperaturas.

• O conversor A/D deve trabalhar segundo o princípio Delta-Sigma e dispôr de uma função de filtração sinx/x de 50 Hz/60 Hz.

selecção dos componentesO amplificador para termopares só necessita de cinco componentes activos e de alguns componentes passivos. A base do circuito é constituída pelo amplificador de instrumentação EL8173 da Intersil, pela referência de temperatura/tensão ISL21400, para a compensação de junção fria, e por um potenciómetro digital ISL95810, ambos do novo parceiro da Rutronik, a Intersil, para o ajuste da amplificação em função do tipo de termopar. No que toca à conversão analógica-digital, é necessário o conversor analógico-digital Delta-Sigma ADC MCP355x de 22 bits, da Microchip, e uma referência de tensão adequada estável, como a ISL21009-25 de 2,5 V, da Intersil.

Vejamos rapidamente os parâmetros mais importantes:(A todos estes parâmetros aplica-se uma alimentação de tensão de +5 V)

— Amplificador de instrumentação EL8173Tensão de offset 200 µVDesvio da tensão de offset 2,5 µV/KRejeição em modo comum 106 dBCorrente de polarização 0,7 nALargura de banda (-3 dB) 30k Hz perante um ganho = 100Gama de temperaturas -40° C a +125° C

— Referência de temperatura/tensão ISL21400 Saída de tensão 2,1 mV/K

Exactidão Ä110 K 2 % Gama de temperaturas -25 a +85° CInterface I²CAquecimento espontâneo reduzido

— Potenciómetro digital ISL95810Gama de resistência 50 kOhmResistência de contacto 70 Ohm a 3 VCoeficiente da temperatura radiométrica 4 ppm/KInterface I²C

— Referência de tensão para o conversor analógico-digitalExactidão a 2,5 V 1 mVDesvio da temperatura 5 ppm/KInterferência da tensão 4,5 µVpp

— Conversor analógico-digital Delta SigmaResolução 22 bitsExactidão (Offset, Fullscale, INL) 10 ppmTaxa de amostragem 14 spsFiltro digital sinx/x CMR (rejeição em modo comum) -135 dBInterface SPI

No tocante aos componentes passivos, a Rutronik optou por resistências revestidas a metal com tolerâncias de 1 % de tolerância e por conden-sadores de filtragem de polipropileno metalizado de elevada qualidade, dos seus parceiros de franchising WIMA e Arcotronics. No que se refere ao desacoplamento, são utilizados condensadores de tântalo da AVX.

tecnologiA de circuitos em pormenorO novo amplificador de instrumentação “rail-to-rail” da Micropower foi especialmente optimizado para ser alimentado só com uma tensão de 5 V. Tanto a limitação da largura de banda como a redução do ruído estão a cargo do filtro passa-baixo (de 8 Hz), com as resistências de entrada R

1 e

R2 e o condensador C

1,, igualmente responsáveis pela filtração eficaz das

interferências provocadas pelos sensores nas linhas de entrada.

As capacidades de entrada do amplificador de instrumentação, aliadas às resistências R

1 e R

2, actuam como um filtro de modo comum para compen-

sar a rejeição em modo comum limitada, cada vez com mais frequente no amplificador de instrumentação. Um outro filtro passa-baixo (R

4, R

5 e C

2),

instalado na entrada de retorno positivo, reduz o ruído de tensão provocado pela referência com uma frequência passa-baixo de 1,6 Hz.

AM

pLIF

ICA

dO

R pA

RA T

ERM

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REs,

pRE

CIsO

E d

IgIT

ALM

ENTE

CO

NFI

gu

RávE

L

Tipo/Material sensibilidade

a 25° C

gama de

temperaturas

Tensão de saída típica na gama

de temperaturas

T – cobre/constantan 40,6 µV/K -270° C a +600° C 25 mV

j – ferro/constantan 51,7 µV/K -270° C a +1000° C 60 mV

k – níquel-crómio/níquel 40,6 µV/K -270° C a +1300° C 55 mV

E – níquel/constantan 60,9 µV/K -270° C a +1000° C 75 mV

s – platina 10%/platina-ródio 6,0 µV/K 0° C a +1330° C 16 mV

R – platina 10%/platina-ródio 6,0 µV/K 0° C a +1600° C 19 mV

Tabela 1



Figura 4 . Diagrama eléctrico detalhado de todo o amplificador para termopares com interface

serial e interface I²C, para configuração.

Além disso, as resistências R1 e R

2 também limitam a corrente de entrada

em caso de sobrealimentação das entradas do amplificador dos instru-mentos. Apesar de ser muito improvável que esta situação ocorra quando se liga o termopar de baixo valor óhmico, com as suas tensões reduzi-das, às entradas do amplificador, podem ocorrer picos de interferências extremamente altos ou pode ser inadvertidamente ligada uma fonte de tensão à referida entrada, e, nesse caso, dependendo das circunstâncias, as resistências poderão impedir o aparelho de ficar inutilizado.

A resistência R3 assegura a existência de um ponto de referência de-

finido nas entradas do amplificador de instrumentação e impede uma sobrealimentação do INA se os terminais de entrada estiverem abertos. Ao definir-se a topologia do circuito, optou-se deliberadamente por utilizar um amplificador diferencial “verdadeiro”. Deste modo, torna-se possível ligar ao amplificador um termopar flutuante em relação à terra, como se costuma verificar na prática, ou um termopar reportado à terra.

o AmplificAdor de instrumentAção progrAmável AssegurA A mAior flexibilidAde possível Ao utilizar-se o EL8173 em conjunto com o potenciómetro digital, torna-se possível ajustar a amplificação de G=30 a 150, conforme se pretender, com o barramento I²C. A Fig. 5 mostra o princípio de ligação que utiliza as resistências R

G e R

F , responsáveis pela determinação da amplificação

(Fig. 5).

Figura 5 . Princípio do ajuste da amplificação e assentamento dos condutores de referência da

tensão ao longo das duas resistências RG e R

F.

Contrariamente aos amplificadores de instrumentação clássicos, com 3 amplificadores operacionais internos, esta nova topologia pode ser ligada com uma resistência em série da saída ao pino de referência, sem que isso exerça qualquer influência na excelente rejeição em modo comum de -135 dB. Deixa assim de ser necessário utilizar um buffer adicional com amplificador operacional, inevitável até aqui, para poder operar a entrada de referência do amplificador de instrumentação com um valor óhmico reduzido.

Neste caso, o pino +FB é directamente ligado à referência da junção fria. O pino FB + é uma entrada de valor óhmico elevado, pelo que se torna possível trabalhar directamente com um divisor de tensão da resistência sem necessidade de um buffer com amplificador operacional adicional, com um teor reduzido de desvios.

O que comporta uma redução de custos adicional para todo o circuito. Ao dimensionar o divisor de tensão da resistência, há que garantir que sejam utilizadas resistências com um valor óhmico relativamente baixo, para mini-mizar a influência exercida pela corrente de polarização no offset da tensão.Cada tensão de offset no ponto de referência é amplificada, seja pela resistência que determina a amplificação, seja pelo factor definido, exer-cendo o seu efeito na saída. Por outro lado, o ruído da tensão da respectiva referência também exerce uma influência directa, pelo que foi ligado à saída um filtro passa-baixo com uma frequência de corte de 1,6 Hz.

O cálculo da amplificação ou da tensão de saída baseia-se na seguinte equação:

Através da ligação directa do microcontrolador do potenciómetro digital através da interface I²C, torna-se muito simples proceder directamente ao ajuste do termopar. A Tabela que se segue apresenta os códigos de potenciómetro para os termopares mais comuns.

determinAção precisA dA temperAturA de referênciA e seu processAmentoExistem inúmeros sensores que permitem proceder à medição da tempera-tura da junção fria ou do terminal. Os tipos mais comuns são o PT100, o PTC ou as resistências NTC, os sensores semicondutores ou um díodo de silício simples. Dois dos requisitos importantes pelos quais o desenvolvimento deste circuito se regeu foram a universalidade do mesmo e a garantia de uma precisão elevada da medição das junções frias. Ao circuito aqui apre-sentado podem ser ligados, de modo diferencial, termopares reportados à terra, ou termopares flutuantes em relação à terra.

As duas resistências R4 e R

5 formam o divisor de tensão para compensação

Tipo

Tensão de saída máx.

Amplificação Código pot. dig 10

t 17,82 mV 140,3 000

J 42,30 mV 59,10 094

K 50,64 mV 49,37 126

e 68,97 mV 36,34 195

svj92

Vout

1RF

RG

Vin

1RF

RG

VREF

svj9a

RGR8

svj9i

RFR6

R7// R

Pot

FILTROE, J, K, PARTERMOELÉCTRICODE TIPO T

BARRAMENTOENDEREÇOS BUS

COMPENSAÇÃO DA JUNÇÃO FRIA

GANHO PROGRAMÁVEL

PROTECÇÃOCONTRA ESCRITA

OsciladorInterno

3ª OrdemDS ADCModuladorW/InternoCalibração

Inte

rfac

e Se

rial

Tabela 2


Am

plif

icA

do

r pA

rA t

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opA

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ciso

e d

igit

Alm

ente

co

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ráve

ldo coeficiente de Seebeck. Quer ao determinar a tensão de compensação, quer ao seleccionar as resistências, importa ter em atenção que os dados da Tabela se revestem de um mero carácter orientativo. Os coeficientes de Seebeck dos termopares não se mantêm constantes ao longo de toda a gama de temperaturas. Um termopar do tipo R (que na prática, contudo,

não é muito utilizado), por exemplo, tem um coeficiente de 5,3 µV/K a 0º C, mas, a 1000° C, esse coeficiente já se situa nos 13,2 µV/K. Por isso, o utilizador tem de recorrer a um livro de tabelas para seleccionar o coe-ficiente de Seebeck aplicável à gama de temperaturas em causa.

A Tabela que se segue apresenta os valores recomendados, tendo em conta as resistências divisoras de tensão R

4 e R

5 e o índice. (Av=1 e

índice N = 0)

Digitalização com a precisão e a supressão De interfe-rências mais elevaDasTambém a conversão analógica/digital se deve pautar pelos requisitos mais rigorosos. O princípio Delta-Sigma do MCP3550/1/3 da Microchip assegura uma linearidade diferencial máxima e uma continuidade de 22 bits, pelo que não há risco de faltarem códigos (missing codes). O nível de ruído situa-se nos 2,5 µV

RMS máx., com um erro máximo relativo a todos os erros

(offset, ganho, entre outros) de 10 ppm. Estão assim reunidas as melhores condições possíveis para garantir uma precisão máxima da repetição das medições e, simultaneamente, para mostrar de forma suficientemente clara diferenças mínimas de temperatura. O estágio inicial, totalmente diferencial, proporciona ainda a vantagem de encaminhar o ponto de referência do sinal (massa do sinal) separadamente para a placa. Deste

tipo

vcJc(µv)

Índice m

t 40,7 43

J 51,7 20

K 40,5 43

e 61,0 0

modo, a massa de alimentação e a massa do sinal podem ser conduzidas em separado e posteriormente reunidas num ponto neutro de baixo valor óhmico. O filtro digital (sinx/x), cujos níveis zero são ajustáveis a 50 Hz ou 60 Hz, assegura ainda uma supressão das interferências causadas pelas barras de zumbido.

Com esta solução, a Rutronik é um dos poucos distribuidores a oferecer um know-how analógico numa cadeia de sinais perfeitamente harmonizada. A combinação com os componentes da Intersil, da Microchip, da WIMA, da Arcotronics e da AVX aqui utilizados também faz com que esta aplicação seja comercialmente imbatível em termos de desempenho, sobretudo tendo em conta a sua melhor relação qualidade/preço no mundo analó-gico de desempenho elevado. Com esta solução, os clientes da Rutronik podem aceder ainda mais depressa à tecnologia de medição de precisão.

A Rutronik apoia os seus clientes na execução de aplicações deste tipo desde os primeiros passos. Motivo pelo qual é o distribuidor europeu com a maior carteira de produtos, com representações locais em todo o território, e possui um departamento próprio de apoio ao cliente na área dos produtos analógicos de desempenho elevado (High Performance Analog). Os especialistas em produtos analógicos deste departamento contam com o apoio de técnicos especializados, com os quais estão ligados em rede.

Por outro lado, há já vários anos que a Rutronik e a Microchip colaboram de forma altamente positiva e frutuosa. E, a partir deste ano, a Rutronik e a Intersil passaram a estar conjuntamente representadas em toda a Europa. A carteira de produtos do fabricante de dispositivos analógicos de desempenho elevado complementa idealmente o a da própria Rutronik, como, aliás, se pode ver nesta aplicação. Mas uma coisa continua a ser verdade: é óbvio que um distribuidor consegue avaliar um fabricante de forma muito mais objectiva do que o próprio fabricante. É por isso que a Rutronik só sugere fabricantes quando o distribuidor está perfeitamente convicto de que os produtos satisfazem os requisitos de projecto do cliente. Mas quanto à Intersil e à Microchip não restam quaisquer dúvidas: elas são a primeira escolha no que toca a medição com termopares.

Sobre o autor:

eng.º andreas mangler, Director do Departamento de strategic marketing para

a europa da rutronik

Andreas Mangler dedica-se intensivamente à tecnologia analógica há 22 anos,

desde que concluiu a sua licenciatura em electrotecnia na Universidade de Ciên-

cias Aplicadas de Karlsruhe, Alemanha. Depois de ter estado à frente de vários

sectores nas áreas do desenvolvimento, da aplicação, da definição de produtos e

do marketing técnico, é actualmente coordenador do departamento de marketing

estratégico da Rutronik.

Bibliografia:

• ThermocoupleReference Tablesbasedon the IPTS-68NationalBureauof

Standards

• SensoreninderPraxis,HelmuthLemme,Franzisverlag

• FichasdedadosdoscomponentesEL8173,ISL21400,ISL21009eISL95810

da Intersil

• FichadedadosdocomponenteMCP3550/1/3daMicrochip

• ApplicationNoteAN1298daIntersil

resumo Dos benefícios Do amplificaDor De meDição Da rutroniK:

— solução económica através da utilização das mais recentes topologias de semicondutores

— fornece uma tensão proporcional à curva de temperatura na saída do amplificador de instrumentação

— termopar configurável através da interface i²c— estrutura simples a partir de apenas cinco componentes ac-

tivos— funciona com uma alimentação de tensão simples de 5 v— determina qualquer temperatura numa gama de tempera-

turas muito ampla— caracteriza-se por uma supressão de interferências extraor-

dinárias, fruto da utilização de um filtro digital adicional

tabela 3



Figura 1 . Nova unidade de substituição rápida para calha articulada “Triflex R“ da igus em robôs.

A calha porta-cabos é trocada manualmente, sem ser necessário um realinhamento.

Em primeiro lugar existe uma nova unidade de substituição rápida para a calha articulada “Triflex R”, principalmente na substituição das “calhas articuladas ”pré-confeccionadas”, onde deixa de ser necessário efectuar o difícil trabalho de realinhamento. A calha, incluindo todos os cabos e tubos pode ser simplesmente substituída, sem ferramentas, à mão. Para além disso, a igus apresentou um novo protector de fecho rápido. O mesmo protege a calha articulada, no caso de existir uma elevada carga, como por exemplo quando entra em contacto com cantos pontiagudos. Montado sem parafusos o protector fica pronto a funcionar, segundo

igus® Lda.Tel.: +351 226 109 000 · Fax: +351 228 328 321

[email protected] · www.igus.pt

Acessórios pArA robôs Muitas novidades no forneciMento de energia e dados

O grupo de acessórios para robôs “Triflex R” da igus, especializada em calhas articuladas abrange muito mais do que 200 componentes. Desde grandes robôs de soldadura até aos pequenos robôs paletizadores é possível satisfazer todas as aplicações. Sob o lema “melhorar tecnologicamente e, simultaneamente, baixar os custos” a empresa apresentou seis novidades destinadas a fabricantes e utilizadores de robôs.

testes efectuados em 11 segundos. E em terceiro lugar, a igus oferece um novo tamanho com a “Triflex R 125.” Esta calha articulada, actualmente a maior calha móvel tridimensional, dispõe de um diâmetro exterior de 135 mm, e por isso tem muito espaço para preencher, como por exemplo, com tubos hidráulicos. É apropriada para movimentos multi-axiais em robôs e máquinas. Uma nova ligação de rótula garante uma montagem e desmontagem simples, mesmo quando já preenchida.

A igus dispõe também de novos acessórios (e mais quatro tamanhos), para o módulo universal “Triflex RS”, com o qual as calhas articuladas são conduzidas paralelamente ao braço do robô para ocupar pouco espaço. A quarta novidade são as placas adaptadoras, disponíveis em stock para 43 tipos diferentes de robôs. Montadas de lado ou por cima. No website da igus pode fazer o download gratuito dos desenhos 3D-CAD. A calha articulada “Triflex RS” foi concebida especialmente para robôs industriais tanto grandes como pequenos e compactos. Isto permite proporcionar 36 soluções de sistemas.

A igus apresentou uma quinta novidade, a nova ligação ao 6° eixo. A braçadeira, com 30 mm de diâmetro no veio pode ser montada de uma forma rápida e fácil. Os elementos de ligação, com braçadeiras CFX ou pente de fixação podem ser utilizados e adaptam-se a qualquer tipo de robô. Por fim uma sexta novidade: para o sistema de calhas articuladas “Triflex R”, a igus proporciona igualmente um programa completo de tubos especiais com capacidade de torção. Tratam-se dos novos cabos bus, cabos de potência e de comando assim como fibras ópticas flexíveis.

Figura 2 . Igualmente novo é o protector de fecho rápido. Montado sem parafusos, está pronto

para funcionar – segundo testes – em 11 segundos.

Figura 3 . Para aplicações exigentes em robôs in-

dustriais multi-axiais: novo tamanho “Triflex R 125“

com diâmetro exterior de 135 mm. Proporciona

muito espaço para preencher, como por exemplo

com tubos hidráulicos.



IntroduçãoA Motofil Robotics S.A. ao apostar constantemente em I&D, apresenta um novo projecto na área das energias alternativas com a integração de 3 células de fabrico numa linha de lavagem, secagem e têmpera de placas planas de vidro solar, células responsáveis pela manipulação das placas de vidro desde a alimentação da linha e a manipulação entre estágios de processo até à paletização intermédia e final de produto acabado, automatizando inúmeras operações altamente intensivas em mão de obra.

Com este projecto a Motofil Robotics, S.A. viu alargada a sua gama de soluções robotizadas com a aplicação do know-how e experiência reco-lhida ao longo de mais de 15 anos de envolvimento em projectos com integração de automação e robótica industrial, afirmando-se como um fornecedor de soluções inovadoras e orientadas às necessidades especí-ficas dos clientes nas mais diversas área de negocio.

desafIoEste projecto provou ser um desafio nos mais diversos vectores desde o seu conceito, com a necessidade de que a solução fosse passível de ser integrada no processo industrial já implementado sem intervenções nos processos e equipamentos já em operação até á versatilidade necessá-ria, dado o vasto portfólio de produtos e respectiva gama alargada de dimensões, passando pela necessidade de uma absoluta simplicidade de operação, eliminando a necessidade de intervenção sobre o sistema para ajustes ou parametrizações função do tipo e dimensão da placa aliada

aos reduzidos tempos de ciclo e garantia de qualidade no manuseamento dos produtos.

soluçãoA solução desenvolvida é composta por três células de fabrico montadas nos pontos de carga e descarga das linhas já existentes. As células podem operar em

Motofil Robotics, S.A.Tel.: +351 234 320 900 · Fax: +351 234 320 916

[email protected] · www.motofil.pt

Células de fabrICo flexíveIs ao servIço da IndústrIa de paInéIs fotovoltaICosRobotizAção de linhA de lAvAgeM, SecAgeM e têMpeRA de vidRo SolAR

A indústria ligada à produção de dispositivos para energia solar encontra-se em sólido crescimento provando ser uma área de negócio promissora num mercado em expansão.A produção deste tipo de dispositivos cumprindo os mais exigentes requisitos de qualidade e a actual necessidade de competitividade dos fabricantes posicionados num mercado global cada vez mais agressivo, só é possível com a integração de células de fabrico especialmente adaptadas ás necessidades próprias desta indústria, células robotizadas de elevado desempenho altamente flexíveis e eficazes, que maximizam os índices de produtividade.Com a robotização de uma linha de lavagem, secagem e têmpera de placas de vidro solar, a Motofil Robotics, S.A. posiciona-se como um fornecedor de referência de soluções robotizadas para a indústria de painéis fotovoltaicos.

modo concertado, permitindo a gestão integradas das linhas incluindo monitorização dos processos e controlo dos equipamentos periféricos quer em modo isolado actuando como células individuais.

Uma primeira célula é responsável pela alimentação de placas de vidro na linha de lavagem, secagem e preparação de arestas. As placas de vidro são alimentadas em cavaletes onde as placas se encontram empilhadas e de onde são extraídas cumprindo um tempo de ciclo inferior a 20’’. Esta célula é composta por duas baias de alimentação e um manipulador industrial FANUC R2000iB 210F equipado com uma ferramenta munida de um avançado sis-tema de vácuo e que inclui diversos sensores das mais diversas tecnologias permitindo fazer face aos erros de posicionamento e alinhamento das placas bem como garantir um correcto posicionamento na etapa de descarga.

Uma segunda célula de fabrico é responsável pela descarga das placas de vidro à saída da linha de lavagem, secagem e preparação de arestas e pelo seu transporte para o alimentador do alto forno da linha de têmpera.

Esta célula, composta por 4 baias utilizadas como buffer para compensar diferenças de cadência das linhas a montante e a jusante, inclui um ma-nipulador industrial FANUC R2000iB 210F montado sobre um posicionador linear garantindo um amplo volume de trabalho.



Esta célula encontra-se, também, equipada com um sistema de line-tra-cking que permite a recolha da placa de vidro em movimento minimizando o tempo de ciclo e garantido os requisitos de qualidade especificados para este tipo de produtos altamente sensíveis a danos por contacto. Uma terceira célula localizada à saída do estágio de têmpera das placas de vidro, é responsável pela paletização do produto final em cavaletes. Esta célula dispõe de um manipulador industrial FANUC R2000iB 210F e conta, também, com um sistema de line-tracking para a recolha em movimento das placas de vidro.

A utilização extensiva de dispositivos sensoriais permitiu acrescentar uma versatilidade sem paralelo a todas as operações de carga e descarga já que todas estas operações são cumpridas de forma adaptativa eliminando a necessidade de intervenção humana no ajuste de parâmetros ou mesmo a execução de procedimentos de calibração em função da dimensão das placas ou mesmo dos respectivos erros de posicionamento e alinhamento próprios do processo industrial.

As estratégias utilizadas para garantir a adaptabilidade e assegurar a versa-tilidade do sistema assentam na utilização criativa de diversos dispositivossensoriais geridos pela implementação de software desenvolvido espe-cificamente para esta aplicação.

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Primeiro sistema de instalação contínua para a transmissão de ener-gia, sinais e dados em engenharia de automóveis (AIDA*), adequado para uma solução holística.

Figura 1 . Cablagem para robô Weidmüller PROFINET/AIDA. O conceito de cablagem contínua

para energia, sinais e dados consiste em conectores de encaixe V14 com dois sistemas de encaixe

diferentes para dados e sinais, e um ligador PushPull para a energia. Tomadas duplas para energia

e dados, para além de uma tomada única para sinais, completam o sistema.

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* (Iniciativa de Automação dos Fabricantes Alemães de Automóveis). Este sistema de instalação para a cablagem de robôs oferece um conceito contínuo que responde às directrizes de cablagem da PROFINET, e reduz o tempo da montagem em aproximadamente 50 %. Consiste numa quantida-de de componentes concertados para a ligação de “pacotes” de cabos, que permite ao utilizador ligar pelo sistema Plug and Play, os três elementos básicos da automação industrial – energia, sinais e dados – sendo portanto uma solução holística. Um conector de encaixe estabelece a ligação entre o armário de controlo e a base do robô. Um “pacote” de cabo n.º 1 liga o robô ao eixo 3, enquanto o “pacote” de cabo n.º 2 realiza a ligação entre o eixo 3 e a cabeça do robô.

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


Cabos para robô proFINET/aIDa Da WEIDmüllEr

Com este conceito inovador, a Weidmüller oferece aos seus clientes benefícios alargados como o esforço mínimo para a montagem da insta-lação e a troca rápida de “pacotes” de cabos, durante a manutenção. Os conectores PushPull permitem a substituição de energia, sinal e dados muito rapidamente – fácil, rápido e de forma integrada. Os robustos in-vólucros de metal dos conectores asseguram uma durabilidade elevada para aplicações difíceis. Até agora, a indústria automóvel não tinha acesso a um conceito de cabo contínuo, baseado na PROFINET.

Os conectores PushPull e as inovadoras caixas de ligação formam a base de um novo padrão de cablagem para a indústria automóvel. Os novos conectores PushPull fazem parte do novo sistema de instalação Power-Signal-Data da Weidmüller para a AIDA*. Nesta base, o padrão de cablagem para as instalações PROFINET na indústria automóvel foi desen-volvido, consistindo na variação de 14 conectores de encaixe, equipados com dois encaixes diferentes para dados e sinal, e um conector PushPull para a energia. Este sistema fica completo com uma tomada dupla para energia (24 V) e dados (Ethernet), para além de uma tomada para sinais. Conectores de encaixe e tomadas são fornecidos com módulos RJ45. A utilização de módulos RJ45 com tecnologia STEADYTEC® aumenta o número de posições de encaixe para seis. Cada encaixe adicional num canal de categoria 5 aprofunda as perdas de energia e afecta toda a linha de transmissão. A Weidmüller conta com os componentes da categoria 6A-RJ45, porque possuem sistemas de reserva, consideravelmente mais elevados para a transmissão de dados. Os conectores PushPull para as linhas de energia têm um encaixe de 5 pólos para 16 A. O conector de sinal PushPull tem um encaixe híbrido de 10 pólos.

A Weidmüller oferece uma gama diversificada de componentes de sistema para os elementos básicos da automação industrial - energia, sinais e dados.

* Iniciativa de Automação dos Fabricantes Alemães de Automóveis automation Initiative of German Domestic automobile manufacturers, sigla: aIDa— Define os padrões da tecnologia de automação para a engenharia automóvel— Demonstra o seu compromisso com a PROFINET. *AIDA = Volkswagen, Audi, Porsche, Daimler e BMW.

Figura 2 . Cablagem para robô Weidmüller PROFINET / AIDA: Primeiro sistema de instalação contínua para a transmissão de energia, sinal e dados em engenharia de automóveis (AIDA*).


��robótica 71[ ]

FICHA PRÁTICA

ConveRsoRes de FRequênCIA MovITRAC® LTe BInTegRAção eM Redes de Bus de CAMPo

Informações gerais:Os Conversores de Frequência MOVITRAC® LTE B podem ser ligados em redes de Bus de Campo através de Gateways.

1. Ligação EléctricaA ligação do Conversor de Frequência à Gateway de Bus de Campo deverá ser realizada de acordo com o seguinte esquema:

2. Ficheiros GSDIdentificação: SEW_6009.GSD. Pode ser obtido através da página de Internet da SEW-EURODRIVE.

3. ComissionamentoEfectuar o comissionamento do MOVITRAC® LTE B, ajustando os seguintes parâmetros em conformidade com os dados constantes na chapa de característica do motor. P-07 - Tensão do motor P-08 - Corrente do motor P-09 - Frequência do motor

4. Parâmetros referentes ao Bus de Campo• Ajustar o modo de controlo P-12 para 3 ou 4 3 - Palavra de controlo e referência de velocidade via SBUS, rampas

de aceleração e desaceleração definidas nos parâmetros P-03 e P-04 4 - Palavra de controlo, referência de velocidade e rampas vis SBUS• Ajustar P-14 para 101• Se existir mais do que um conversor de Frequência na rede SBUS,

ajustar os endereços SBUS no parâmetro P-36

5. Parametrização da GatewayComutar o micro-interruptor AS na Gareway de ON para OFF, de modo a efectuar um ajuste automático da rede.

O LED H1 piscará repetidamente, e, após detectar com sucesso os Conver-sores de Frequência conectados na rede, apagará.

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SEW-EURODRIVE PORTUGALTel.: +351 231 209 670 . Fax: +351 231 203 685

[email protected] . www.sew-eurodrive.pt

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Com a série Diamond Dragon, a OSRAM Opto Semicon duc-tors introduz um novo LED superluminoso no mercado. Este LED alia a luminosidade impressionante a uma resistên-cia térmica muito reduzida. Graças a estas características, o Diamond Dragon é ideal para aplicações de iluminação geral, tanto no interior como no exterior, sendo também indicado para a área automóvel, nomeadamente para a luz diurna e para os farolins de nevoeiro.

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R E P O R T A G E M


Como a única revista técnico-científica nacional da área, a revista “robótica” passou vinte anos, como veículo de difusão das ideias da robotiza-ção que provêm dos meios académicos e que pretendem ser transferidos para as empresas. O primeiro número saiu em Junho de 1989, ainda com o nome de “Robótica e Automatização”, que dez anos depois mudou apenas para “ro-bótica” na edição número 31. Nestes 20 anos a revista assistiu a muitas mudanças de Direc-tores: 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 é director da revista de 1999 até aos nossos dias. Norberto Pires no início do evento explicou que a revista “robótica” também pretende trabalhar para o empreendedorismo, com textos cientí-ficos que divulgam ideias para além de uma presença contínua nos maiores eventos de re-ferência nacionais.

Jorge Bernardino, Presidente do Conselho Di-rectivo do Instituto Superior de Engenharia de

20 anos a inovar com a “robótica”

Poucas revistas se podem orgulhar de chegar aos 20 anos. A revista técnico-científica “robótica” é uma delas, e para comemorar a data organizou uma Mesa Redonda com o tema “20 Anos a Inovar”, no Pavilhão 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.

Texto: Helena Paulino

Coimbra, estava radiante no final do encontro e desejou que mais debates do género se orga-nizassem em Portugal “porque o empreende-dorismo é muito importante para que o País se desenvolva, e também para dar mais oportu-nidades às ideias de muitos dos nossos alunos que não encontram forma de as concretizar por falta de apoios.” Carlos Neves, da Escola Superior de Economia e Gestão do Instituto Politécnico de Leiria partilhava da mesma opi-nião, salientando que os temas escolhidos e os oradores foram também bastante importantes para o sucesso do evento. Muito ali foi apreen-dido e desvendado, e quem sabe se não terá sido um convite à apresentação de uma ideia mais tímida dos cerca de 100 participantes do evento. Ficamos à espera!

“massa crítica torna-nos bem sucedidos”Gonçalo Quadros, CEO da Critical Software, é um bom exemplo para explicar como o capital é uma boa semente como forma de incentivar

o empreendedorismo, uma vez que foi um dos fundadores de uma empresa de maior suces-so 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 já factura cerca de 16 milhões de euros, em que 75 % do total foi oriundo da exportação. Neste momento já possui 3 centros de engenharia em Portugal – Coim-bra, Porto e Lisboa – e 250 engenheiros, 25 dos quais se dedicam à Investigação e De-senvolvimento (I&D). Nos últimos 5 anos, a Critical Software sofreu um crescimento de 42 %, tendo já subsidiárias nos EUA, UK, Romé-nia, Brasil, e representantes em muitos países do mundo como na África do Sul, Angola, Chi-na, Índia, Brasil e Moçambique. Tudo isto por-que a empresa se regue por uma visão global.

Gonçalo Quadros criticou a falta de investimen-to, e por isso, o Presidente Executivo da Critical Software anunciou que até ao final do ano será anunciado um fundo de capital de risco corpo-rativo do grupo de 10 milhões, Critical Venture

A mesa redonda contou com a participação de 4 dos maiores empreendedores portugueses.

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O evento teve uma público muito participativo que lançou temas relevantes.

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(sexta empresa spin-off do grupo Critical Sof-tware, juntando-se à Critical Health, Critical Links, Critical Manufacturing, Critical Materials e Critical Move), que surge porque “a Critical Software não possui muitas capacidades de investir e há muitas ideias que necessitam de sair para o mercado.” Depois deste anúncio, Pedro Vaz Serra, Presidente do Clube de Em-presários de Coimbra, quis saber mais sobre o fundo de capital da Critical e até que ponto haveria risco em investir. Gonçalo Quadros ex-plicou que este fundo pretende ser uma ajuda para vender a tecnologia que se desenvolve, porque esta é uma parte bastante complicada. Através do Critical Venture os empreendedores podem lançar a sua empresa, num prazo entre 3 a 5 anos, e provar que possuem uma estra-tégia com capacidade de vingar num mercado competitivo como o que temos actualmente. No final ditou que acredita que a Critical Ventu-res será uma forma “de multiplicar no mercado ideias e jovens empreendedores que, sem um empurrão inicial teriam alguma dificuldade em passar à prática.” Ou seja, pretende massificar os projectos de desenvolvimento e investiga-ção tecnológica.

Partir de uma ideia Para um valor globalJorge Figueira da GATS – Gabinete de Apoio às Transferências do Saber explicou como é impor-tante a incubação de boas ideias e empresas, e começou por esclarecer que uma ideia é uma oportunidade. Até porque uma ideia é uma so-lução original e inovadora, e uma oportunidade surge quando há um incutimento de uma ideia nos problemas do consumidor e nas capaci-dades da empresa de onde ela sai. Repetiu o que Gonçalo Quadros tinha dito anteriormente: “Onde há um problema há uma oportunida-de!” O que origina as ideias são os problemas com que nos deparamos no dia-a-dia, e conse-quentemente podem resultar em boas oportu-nidades de negócio. 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 pé, outros ainda podem dar música enquanto andamos à chuva. Tudo isto são ideias, mais adequadas aos problemas de cada um de nós, utilizadores. Jorge Figueira chamou a atenção que, neste âmbito das ideias não devemos pensar apenas nas necessidades da nossa cidade, aldeia ou até mesmo prédio, mas pensar de uma forma mais abrangente e global. Pensando que todo o mundo pode usu-fruir das nossas ideias e soluções.

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 bone-cos, apesar de simples, tiveram sucesso. Mas em Março de 2009, a multinacional holandesa Oilily, lançou uns bonecos similares com se-melhante sucesso. O que faltou a Rosa Pomar? Talvez a divulgação em termos globais, e não apenas entre amigos ou num pequeno cantinho da blogosfera, dos bonecos que criara, faltara-lhe também o próprio registo da sua ideia. Ou seja, uma oportunidade porque a ideia já esta-va criada. Uma das visões de Jorge Figueira e do organismo que lidera, o GATS, é transformar a região de Coimbra e Leiria numa referência internacional em termos de criação de conheci-mento, inovação e empreendedorismo nas áre-as das ciências da vida, energia, tecnologias da informação e da comunicação e electrónica, e indústrias criativas. Desta forma a região centro consolida-se como a 2.ª região mais inovadora de Portugal, e coloca-se no ranking das 100 re-giões mais inovadoras da Europa em 2017, de acordo com o Regional Innovation Scoreboard. Tudo isto pode ser facilmente concretizável atra-vés de fortes parceiros existentes nesta região, como a Universidade de Coimbra, o Instituto Politécnico 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 através da mobilização, criando espaços de interacção, dinamizando a multidis-ciplinaridade, e que implica três passos fulcrais: planeamento (envolvimento de actores, pensar a curto e médio prazo, criar uma rede de dina-mizadores), implementação (responsabilização alargada, gestão integrada do Pipeline, e cria-ção de estímulos adequados) e o reforço (reco-nhecer e incentivar, premiar a ousadia e parti-lhar experiências). Também abordou o Curso de Empreendedorismo de base tecnológica que já vai na sua 5.ª edição, e que pretende criar negócios de base tecnológica e desenvolver aptidões empreendedoras com base em tecno-logias desenvolvidas nas unidades de desen-volvimento de diversas universidades. No total este curso já formou 400 pessoas, originou 64 conceitos de empresas de base tecnológica e criou 7 empresas. E por fim, deu o exemplo da Incubadora do Instituto Pedro Nunes que já criou 120 empresas desde 1996 com uma taxa de sobrevivência de 83%, maioritaria-mente spin-offs tecnológicas da Universidade de Coimbra, criou 1.100 postos de trabalho e em 2008 o volume de negócios total das em-presas situava-se nos 60 mil euros. Foi conside-rada 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 já ter ocupado os 4.000 metros quadrados

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construídos. Neste espaço é feita investigação aplicada à área das ciências da vida com vista à criação de serviços e produtos inovadores, à área da biotecnologia e por isso, promovem o bioempreendedorismo. No final deixou um de-safio: “Atreve-te!”

PouPar energia e ter qualidade de vida José Luís Malaquias da ISA apresentou a quali-dade de vida numa cidade ecologicamente di-gital, ou seja, falou de energia e da forma como a podemos aproveitar ou desperdiçar. Isto por-que nem todos os aparelhos numa casa estão a trabalhar em simultâneo, e por isso, podemos aproveitar a energia não utilizada para outros fins. Deu como exemplo o aproveitamento da bateria do nosso automóvel no caso da rede de nossa casa não ter energia suficiente, no caso de termos um modelo-singular de negócio nas nossas habitações em que podemos vender energia à EDP. Incutiu a ideia de tudo se tratar de uma rede energética como um todo, seja a nossa habitação ou o nosso automóvel, e tam-bém num sentido mais geral e global, estando nós na era da globalização e não nos podendo esquecer desse facto. Para ter uma rede inte-ligente é necessário ter igualmente uma casa inteligente, em que os aparelhos estão prepara-dos para ligar e desligar o seu consumo quando necessário, e assim poupar energia.

A monitorização é algo também fulcral em toda esta rede, porque é necessário que o ci-dadão comum saiba o que é e o que significa a energia, o seu consumo e poupança. A mo-nitorização ajuda-nos neste campo, ao fornecer-nos informações racionais sobre onde podemos poupar energia, e assim, pagar menos de factura energética. Para José Luís Malaquias parece tudo simples, até porque desvendou que esta infor-mação pode ser dada da forma mais simplista, até mesmo num quadro colocado na parede

que nos mostra minuto a minuto, o consumo e o gasto económico. A iluminação inteligente é outra das soluções que apresentou, e que a ISA disponibiliza, onde se utiliza a iluminação conso-ante as necessidades de cada um de nós na sua habitação, e esta é uma das apostas na inovação por parte da ISA. No final da sua apresentação divulgou que Coimbra será a cidade piloto de uma parceria entre a ISA e a IBM, que consiste na colocação de sensores em vários locais, até mesmo nos caixotes do lixo, para que no final se averigue quanto se poupou de energia.

inovação, ligação aos centros do saber, novas soluções: inovação Norberto Pires apresentou o iParque como um Pólo de Inovação no Centro de Portugal, com três objectivos fulcrais: ser o catalisador do de-senvolvimento económico da região, promover novas empresas baseadas no conhecimento in-centivando a transferência de tecnologia entre centros de conhecimento e empresas através de projectos de I&D em consórcio, e ainda a promoção para a instalação de empresas re-levantes que possam alavancar o desenvolvi-mento rápido e sustentável de áreas estraté-gicas. Os centros de I&D, as universidades e as empresas promovem oportunidades e desafios de I&D, originam transformações na realidade e originam infra-estruturas e serviços avan-çados. Com tudo isto surgem investimentos e oportunidades económicas de valor acrescen-tado, 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 acções concertadas, e permitindo o envolvi-mento de todos os parceiros da rede regional. E isto é algo que as empresas necessitam. O iParque definiu 5 áreas estratégicas: ciências e tecnologia biológica, da vida e da saúde; ciên-

cias e tecnologias da informação e multimédia; telecomunicações; automação e robótica inte-ligentes; e ainda outros projectos transversais. Nestas áreas pretende-se que se criem clusters de empresas que sirvam de suporte para o de-senvolvimento de uma verdadeira cultura de Investigaçao e Desenvolvimento em consórcio com instituições universitárias, politécnicas e centros de investigação da região centro.

Na primeira fase deste projecto serão cons-truídos 18 lotes, 3 dos quais para serviços e gestão (restaurantes, pavilhão e edifício de gestão) e 15 lotes industriais de empresas e centros de I&D. A 2.ª fase, que se desenvolverá em 2010, terá lotes mais pequenos, uns para equipamentos e serviços, industriais, e mesmo habitacionais. Haverá um edifício administrati-vo – Business Center – que será um verdadeiro centro de negócios, pensado para servir as em-presas e as suas necessidades, e por isso terá dois anfiteatros com 350 lugares sentados, sa-las de reuniões e salas de formação, um restau-rante para 75 lugares sentados, um datacenter onde as empresas poderão alojar os seus servi-ços informáticos, e ainda uma rede informática com suporte para vídeo-conferência e os mais modernos serviços de comunicação. O edifício Nicola Tesla será uma sede de empresas em fase posterior à incubação, e funciona explo-rando as sinergias com o Business Center. Terá espaço para cerca de 40 empresas, serviços de secretariados e outros apoios, salas de reuni-ões, meeting point com cafetaria e estará or-ganizado por áreas de actividade permitindo o efeito de cluster. Neste momento estão a ter-minar as infra-estruturas da 1.ª fase, decorre o planeamento da candidatura ao QREN da 1.ª e 2.ª fase do projecto, instalam-se as primeiras empresas, o Business Center está a ser iniciado, propõem e candidatam o edifício Tesla para a sediação de empresas, dinamizam as activida-des globais do iParque e divulgam ainda inter-nacionalmente o projecto.

A revista “robótica” é das poucas publicações que chegou aos 20 anos. E promete continuar! O evento decorreu no Pavilhão Centro de Portugal, uma obra emblemática do arquitecto Álvaro Siza Vieira.

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O sucessO cOnstrói-se cOm trabalhOJorge Mota, Director-Geral da Rittal Portugal, abriu o evento com uma apresentação sobre a crise económica e como a Rittal planeia o fu-turo. “Ainda não sentimos o sabor da derrota”, e este ano prevêem 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 portfólio de excelentes soluções, aliada a serviços à me-dida de cada projecto. Cláudio Maia da Rittal apresentou várias soluções Rittal para o sector hídríco, eólico, solar, fóssil, nuclear, entre ou-tros, e ainda ditou que as soluções Rittal são um sistema completo que integra envolventes metálicos como caixas, sistemas de energia, e sistemas de climatização. As soluções Rittal também se aplicam ao sector ferroviário no sector rodoviário, no sector marítimo, em aero-portos e nas telecomunicações.

David Craveiro, gestor de clientes da Rittal na Região Sul-Lisboa, apresentou inovações Rittal, como as estações de abastecimento de energia para veículos, as novas UPS modulares, os chil-lers de 1 a 462 kW, e os sistemas de alta segu-rança para bastidores 19”, que garantem uma adequada eficiência e segurança, num menor espaço, menor custo de instalação e na ma-nutenção. Em Portugal, cerca de 350 estações estarão concluídas em 2010, e no ano seguinte

PrOdutividade, liderança e cOmPetitividade em aveirO A 4.ª edição da Conferência Produtividade, Liderança e Competitividade (PLC) apostou este ano na exposição e demonstração aos participantes das suas soluções inovadoras, inseridas em coffee-breaks prolongados para permitir aos participantes a visita aos espaços de exposição, onde os organizadores mostraram as suas inovações. 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 eléctricas, nas áreas da Energia e da Automação. As empresas organizadoras usaram o mobile messaging e o Twitter, para informar sobre a evolução do evento. A provar o sucesso do evento estiveram os 150 participantes, oriundos de todo o país.


Rittal Portugal · Phoenix Contact · M&M Engenharia IndustrialPLC 2009

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1.350 estações. Outra das novidades da Rittal é 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.

demOnstraçãO Prática e visita virtual a uma eólicaCarlos Coutinho, especialista de produtos de Interface e Automação da Phoenix Contact, demonstrou como gerar relatórios em tempo real dos consumos de energia eléctrica a partir de um autómato da Phoenix Contact. O mesmo principio é aplicável a relatórios de produção e/ou controlo de qualidade, de disponibilidade (incluindo downtime) e de meteorologia (no domínio das energias renováveis). As leituras dos consumos de energia são feitas através de analisadores de rede e transmitidas ao autó-mato por Modbus RTU. O autómato faz o trata-mento dos dados e escreve-os numa base de dados SQL através do protocolo TCP/IP, tanto por Ethernet como por GPRS.

Michel Batista da Phoenix Contact, como su-cedeu no anterior PLC, demonstrou de forma prática o funcionamento das protecções da Phoenix Contact contra as sobretensões, com o TRABTECH, utilizando para o efeito um gera-dor de sobretensões, que testa equipamentos provocando uma onda de choque do tipo 8/20 us com uma corrente de pico de 10 kA e uma tensão máxima de 6 kV. Assim fica protegida a alimentação eléctrica, as linhas de medida, de comando e de regulação, as linhas de dados, as telecomunicações e os emissores recepto-res, e aumenta a continuidade de serviço da instalação. A Phoenix Contact também apre-sentou uma mala de ensaios portátil, “CHE-CKMASTER”, que testa e elabora relatórios de ensaios do estado das protecções sem desligar a instalação eléctrica, porque uma instalação

protegida ao longo dos anos necessita de um serviço de manutenção adequado e com fer-ramentas tecnologicamente apropriadas das Phoenix Contact.

A M&M Engenharia Industrial, por Ruben Frei-re, apresentou uma visita virtual a uma eólica, demonstrando como o Autodesk Inventor Pro-fessional se pode integrar num projecto deste tipo. As capacidades de prototipagem digital do Inventor constroem peças e conjuntos, geram desenhos técnicos de forma rápida, realizam algumas funções do projecto de forma automa-tizada, e criam um modelo virtual do projecto que reproduz a geometria das peças, a articu-lação dos conjuntos e as propriedades físicas do modelo real. Cria-se um modelo base para-métrico, associam-se parâmetros a tabelas de Excel, criam-se todas as peças como derivadas desse modelo base, obtêm-se a planificação das chapas e os desenhos técnicos para corte das mesmas. José Meireles da M&M Engenha-ria Industrial realizou uma visita virtual a uma eólica, electrificação, e relatório, tudo realizado com o EPLAN Electric P8 Professional EMI SP1. O orador deu como exemplo o Parque Eólico da Carvalhosa, onde houve um estudo de impacto ambiental, enquadramento legal, identificação e descrição geral do projecto.


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O encontro realizado no Hotel Olissippo Orien-te, em Lisboa, contou com a presença de José Alexandre Pereira, Presidente da ISA Portugal, Nelson Ninin, Presidente eleito da ISA que apre-sentou 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, José María Amezága da Petronor que abordou a instrumentação ocorrida em atmosferas ex-plosivas, e Pedro Ramos da CUF Químicos In-dustriais e José Monteiro da Portucel Soporcel debateram-se sobre as redes de campo e co-municações industriais.

A ISA nasceu oficialmente como Instrument So-ciety of America a 28 de Abril de 1945 nos EUA pela mão de Richard Rimbach e de 18 associa-ções de instrumentação. Esta é uma organiza-ção não lucrativa, que apoia os seus mais de 30.000 membros. O seu sucesso fica provado por um ano após a sua fundação já possuir 900 membros, e 8 anos depois quase 7.000. Com sede na Carolina do Norte, organiza a maior conferência de automação do hemisfério oci-dental, e é a fundadora da The Automation Fe-deration (www.automationfederation.org). Pre-tende desenvolver normas técnicas, certificar os profissionais da indústria através de formação e treino adequado, publicação de livros e artigos técnicos, e organização de conferências e ex-posições, tudo em prol do desenvolvimento da capacidade de liderança e resolução de proble-mas. Também desenvolve e fornece à comuni-

Instrumentação e Controlo em foCona 1.ª ConferênCIa da Isa Portugal

A 1.ª Conferência Técnica de Instrumentação e Controlo foi promovida e marcou o início da actividade da secção portuguesa da ISA, The Internacional Society of Automation. O evento contou com a participação de muitos profissionais ligados à automação, instrumentação industrial e sistemas de controlo de processo em actividades que promovam o seu desenvolvimento técnico e pessoal.


ISA PortugalTel.: +351 269 810 110 · Fax: +351 269 630 888

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dade global uma vasta variedade de produtos e serviços, de elevado valor acrescentado.

ProjeCto e futuro da Isa PortugalJosé Alexandre Pereira deu o mote para o evento com uma apresentação sobre o projec-to e a realidade da ISA Portugal, referindo-se às normas e certificações vigentes, à formação e treino, publicações, conferências e exposições já em agenda. Relembrou que o primeiro en-contro decorreu em Lisboa, a 13 de Outubro de 2006, numa reunião informativa com Francisco Díaz-Andreu e Manuel Bollaín, e a partir daí o número de sócios portugueses foi crescen-do significativamente. A 1.ª Assembleia Geral decorreu no ISEL no ano seguinte, onde foram elaborados os estatutos numa Assembleia Ge-ral de Sócios, e posteriormente a 25 de Setem-bro de 2009 houve uma escritura pública da Associação ISA Portugal.

A ISA pretende ser o ponto de encontro da co-munidade profissional portuguesa ligada à au-tomação, instrumentação industrial e controlo de processos, incluindo os utilizadores finais, os fabricantes e fornecedores, as escolas e acade-mias. Consequentemente será criada uma es-trutura flexível mas consolidada, que assegura a continuidade da actividade da organização e a sucessão dos orgãos dirigentes. Para isso, fixaram para 2010 a fasquia de membros na-cionais da ISA numa centena. José Alexandre Pereira terminou enumerando as entidades colaboradoras de apoio institucional e os pa-trocínios desta 1.ª Conferência Técnica de Ins-trumentação e Controlo.

Prevenção e dIagnóstICo garantem segurançaO engenheiro especialista em atmosferas ex-plosivas da Petronor, José María Amézaga, reco-mendou uma análise detalhada da fábrica para descobrir se esta armazena ou manipula produ-tos inflamáveis (sejam líquidos, vapores, gases

inflamáveis, 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 fábrica. A Directiva 94/9/CE do Decreto-Lei 112/96 de 5 de Agosto de 1996 é aplicada ao material eléctrico e electró-nico e dita as normas para os fabricantes sobre os aparelhos, sistemas de protecção, componen-tes para utilização em atmosferas explosivas, e complementa a lei da Prevenção dos riscos la-borais, ditando as disposições mínimas que de-vem ser aplicadas nas instalações, o que exige um Manual de Protecção contra Explosões antes do material ser colocado em serviço e antes de transformações ou ampliações. O desenho ou análise de uma instalação ATEX permite classi-ficar as instalações perigosas segundo as fontes de escape, e a partir delas são determinadas as zonas perigosas. O sistema de segurança implica aparelhos de segurança, material eléctrico asso-ciado e aparelhos eléctricos simples, tudo com cabos de ligação e bus de campo. O material ATEX é válido para o utilizador de acordo com o DL 112-96, com a marcação CE.

Kees Kemps também falou sobre a seguran-ça em sistemas instrumentados. A tecnolo-gia nestes sistemas de segurança sofreu uma mutação com os sistemas pneumáticos e/ou hidráulicos, as soluções baseadas nas ligações com uma simples ligação: redundante em série e redundante com monitorização. O transístor possui um estado electrónico sólido, controla-dores lógicos programados, tudo isto baseado

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no HIFT (Hardware Implemented Fault Toleran-ce). As soluções actuais e futuras são baseadas no software (SIFT) utilizado, e na segurança, o diagnóstico é a chave para o sucesso, com um bom hardware (HIFT) e software (SIFT).

as redes de CamPo e as ComunICações de CamPoPedro Ramos explicou que na CUF Químicos In-dustriais em 2007 evoluiram para um protocolo digital com uma engenharia e configurações mais complexas com resultados mais fiáveis: protocolo Fieldbus Foundation (FF). Mantém algumas das funções existentes no sistema anterior (analógico, 4-20 mA), mas amplia as funcionalidades dos aparelhos para utilizar na comunicação digital, reduz a cablagem e tem vários aparelhos no mesmo par, existe uma igual redução nas ligações nos armários de IO, e os instrumentos funcionam como devices na rede de controlo, tendo um diagnóstico online e um maior controle e flexibilidade sobre os aparelhos. Os aparelhos podem ser configurados online: com os drivers para cada aparelho (se-gundo a marca e modelo), instalados e criados templates. Os cabos FF devem passar do ins-

trumento à caixa de campo, mas desligados da caixa e, deve ser ligado um cabo que reconhece o aparelho no configurador, atribuindo-lhe uma tag e estabelece-se o endereço. O DCS configura o resto. Uma das vantagens são os pré-avisos de avarias, como explicou Pedro Ramos, e as operações de diagnóstico à distância porque há um rápido acesso aos ecrãs de diagnóstico de problemas (DCS ou aparelho).

José Monteiro e Diogo Marques do grupo Por-tucel Soporcel explicaram como funciona o Profibus, com uma arquitectura master-slave, até 127 estações na mesma rede de masters e slaves e com a possibilidade de vários masters na mesma rede, através da passagem de um Token. Apesar dos princípios de funcionamento

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serem os mesmos, tal como as diferenças ao ní-vel da camada física do modelo OSI, o Profibus DP e o Profibus Pa possuem diferenças entre si. O Profibus DP está indicado para comunicações com equipamentos complexos, e o Profibus PA para comunicações com a instrumentação de campo em aplicações de controlo de processo.

Nas redes PA, a transmissão de dados é fei-ta através de um cabo de par entrançado, um sinal AC sobre alimentação DC constante e a codificação de Manchester; por outro lado, o coupler fornece uma tensão de alimentação constante VB e dados por sobreposição de um sinal AC a essa tensão e as slaves consomem uma corrente constante IB, e transmitem dados por modulação de um sinal AC em cima dessa corrente. As redes PA permitem uma configura-ção em bus, uma possibilidade de ramificações (“stubs”), uma configuração em estrela e uma terminação nos dois extremos do segmento. As Jbs activas possuem uma limitação de corrente em cada ramo e uma sinalização falha de um ramo (LED). A instalação da instrumentação PA na Soporcel possui um maior trabalho de enge-nharia, um trabalho inicial de ligação das JB e uma facilidade de ligação dos equipamentos.

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Nuno Saraiva, o novo Director Geral da SEW-EURODRIVE PORTUGAL, fez uma breve apresentação do Grupo SEW e do portfólio de produtos que a empresa tem para oferecer ao mercado, dando posteriormente a palavra a David Braga, Responsável pelo Departamento de Serviços, que apre-sentou o CDS® - Complete Drive Service. Esta é uma gama de serviços da SEW composta por 14 módulos específicos, que cada Cliente pode configurar à medida das suas necessidades. Seguindo a estratégia de pro-ximidade da SEW-EURODRIVE PORTUGAL foi apresentado, ainda, o novo Centro de Assistência Técnica de Lisboa no qual, para além da sua sede na Mealhada, podem ser feitos vários serviços de intervenção rápida.

A Formação Técnica Especializada, ministrada pela SEW e acreditada pela DGERT – Direcção-Geral do Emprego e das Relações de Trabalho, realizada na DriveAcademy®, a Sala de Formação SEW ou nas instala-ções dos Clientes, por 4 Formadores especializados foi apresentada pelo Nuno Saraiva. Os programas de Formação Técnica incluem cursos de Ac-cionamentos Electromecânicos, Conversores de frequência MOVITRAC® (31C, 07B, LT), Variadores tecnológicos MOVIDRIVE® (A, Compact, B), Servo-accionamentos, Sistemas Descentralizados (MOVIMOT®), Reduto-res Industriais, Controlo de Posição IPOSplus®, Comunicação por bus de campo, Controladores MOVI-PLC®, Consolas de Operação, Projectos de Accionamentos, e outros cursos consoante as necessidades do Cliente. Nos programas de formação técnica há uma componente teórica e outra prática, recorrendo sempre que necessário a módulos de simulação.

Serviço maiS importante do que o produtoDavid Braga explicou os 14 módulos que compõem o CDS® - Complete Drive Service. No Serviço de Emergência 24 Horas existem Recursos Hu-

SoluçõeS de manutenção induStrial na SeW-eurodrive portuGal

A SEW-EURODRIVE PORTUGAL organizou, a 5 de Novembro no Grande Hotel do Luso, um Seminário Técnico para divulgação da sua gama de serviços e soluções de manutenção industrial. A empresa destacou a chave do seu sucesso: clientes satisfeitos!


SEW-EURODRIVE PORTUGALTel.: +351 231 209 670 . Fax: +351 231 203 685

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manos qualificados que fornecem e montam rapidamente componentes ou unidades novas, e oferecem um aconselhamento técnico em electro-mecânica ou produtos electrónicos, por telefone ou pessoalmente. O Ser-viço de Help Desk oferece um apoio técnico especializado para suporte ao projecto ou manutenção de sistemas ou máquinas, e assim há 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 Aplicações dispõem de software dedicado a aplicações e tecnologia de accionamentos, e fornece ferramentas para a parametrização, visualização e programação, através do download gratuito online. O serviço de Inspecção, Manutenção e Lubrificação ajuda a manter o equipamento a funcionar em condições, recorrendo a componentes de boa qualidade e instruções de montagem certificadas. A Formação Técnica transfere know-how em cursos ministrados por formadores com o CAP e acreditados pela DGERT. Os Serviços de Reparação são orientados de acordo com as necessidades do Cliente: apenas as peças com defeito são substi-tuídas, ou, se necessário é executada uma revisão completa. O Serviço de Sobressalentes caracteriza-se pela qualidade, rapidez e facilidade, desde o aconselhamento até à identificação dos sobressalentes correctos, e dispo-nibilidade e entrega imediata dos mesmos. E, as substituições são feitas de forma rápida e segura, mantendo a unidade fabril em produção contínua.

O Serviço de Redutores Industriais é um dos pontes fortes, pois a SEW-EURODRIVE PORTUGAL é o Centro de Competência do Grupo SEW para a Península Ibérica, porque a SEW-EURODRIVE PORTUGAL trabalha com qualquer tipo de serviço nos redutores de maior porte. Com o Serviço de Entrega e Recolha há uma optimização da gestão do tempo, por ser o mesmo interveniente que instala e desinstala, reduzindo as interfaces,

Figura 1 · Eng.º Nuno Saraiva (Director Geral)

Figura 2 · Eng.º David Braga (Responsável do Departamento de Serviços)

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com a SEW-EURODRIVE PORTUGAL que coordena todo o processo. No Ser-viço de Modernização de Accionamentos, o velho transforma-se em novo e consequentemente, há uma maior produtividade e eficiência energé-tica. O CDM® - Maintenance Management dita os prazos, a optimização do stock e oferece o software de manutenção adequado, para optimizar a manutenção. Para além destes módulos, a SEW-EURODRIVE PORTUGAL também oferece o serviço de Monitorização da Condição, um Serviço de Montagem Expresso e o Arranque e Comissionamento. David Braga con-cluiu que o sistema CDS® - Complete Drive Service permite aos clientes decidir acerca do serviço especializado que pretendem através desta so-lução de manutenção personalizada, até porque os vários módulos CDS® podem ser combinados, devido à sua enorme flexibilidade.

Cdm® - Complete Drive management: luz verde para a produçãoPosteriormente David Braga abordou mais em pormenor o CDM® - Com-plete Drive Management, e explicou que a manutenção é a combinação de todas as acções técnicas, administrativas e de gestão durante o ciclo de vida de um bem, destinadas a mantê-lo ou repô-lo num estado em que possa cumprir a função requerida. A manutenção requer reparações, rotinas, inspecções, afinações, limpezas, lubrificações, pinturas, substituição de peças, testes e medidas, entre outros. O CDS® permite uma gestão completa da manutenção, o que permite uma maior transparência sobre os accionamentos e conversores de frequência (tipo, localização, condição, disponibilidade) instalados. Por consequência, ocorre uma redução nos cus-tos de manutenção devido ao planeamento e compromissos de prazos de

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entrega, e assim, são evitadas as interrupções de produção.

O CDM® dita cinco passos para uma gestão da manutenção sustentável: re-colha de dados e recomendações de manutenção para cada accionamento; CDM® - Base de dados (de forma a planear as acções de manutenção); gestão da manutenção (optimização de stocks, planeamento das inspec-ções e da manutenção, monitorização da condição e aconselhamento para uma eficiência energética); serviços (executar inspecções e manutenção, substituir componentes, reparações e sobressalentes); e serviços de RETRO-FIT (medidas para poupar energia, substituições, novas instalações, optimi-zações e acompanhamento de tarefas).

analiSar, monitorizar e reduzir a enerGiaJoão Pratas falou sobre um vasto leque de conceitos e exemplos práticos relacionados com as Auditorias Energéticas. Destacou que para que uma empresa mantenha a sua posição competitiva tem de assegurar um for-necimento de energia fiável, e um controlo apertado na forma como a energia é utilizada. A gestão de energia deve começar na fase de projecto da instalação e na escolha dos equipamentos, racionalizando o consumo de energia e a selecção dos meios de produção que apresentem a maior eficácia energética. Apresentou várias categorias energéticas: EffiDrive® (previsões da redução do consumo), monitorização do consumo energéti-co, e análise da qualidade da onda de tensão. Na análise da qualidade da onda de tensão ocorre a monitorização da qualidade da energia eléctrica, a auditoria e consultoria a instalações eléctricas e, ainda, a análise das per-turbações da onda de tensão. João Pratas concluiu que com a optimização


vistos e dos custos de manutenção e reparação, eliminação da dependên-cia com o fabricante e a simplificação da Interface como Operador. Neste caso, o RETROFIT forneceu o projecto, os accionamentos CA, os quadros eléctricos, a passagem de cabos, os componentes mecânicos (plataformas, flanges de adaptação), a automação, a gestão da obra, a formação, e ainda recomendações e manutenção.

manutenção doS aCCionamentoS eleCtromeCâniCoSDavid Braga terminou o evento explicando as principais técnicas aplicadas na Manutenção e Monitorização dos accionamentos electromecânicos. Es-clareceu que existem vários tipos de manutenção possíveis: a manutenção correctiva que pode ser dividida na manutenção paliativa (“desenrascar”) e curativa (reparar), e a manutenção preventiva, de antecipação à ocorrência de avarias, e que pode ser dividida na manutenção sistemática com fun-ção de tempo e consumo, e na manutenção condicionada com função de condição. Existe, ainda, a manutenção melhorativa com acções de estudo, projecto e alterações. A questão colocada foi: qual o melhor tipo de ma-nutenção para os accionamentos? E explicou quais os critérios de selecção da política de manutenção, seguindo o Método Ipinza. Na manutenção cor-rectiva há um levantamento de accionamentos existentes e do seu estado, posteriormente cria-se um stock das unidades críticas, e para além disso, solicitam-se propostas de entrega o mais curtas possíveis, estabelece-se com o fornecedor de accionamentos um acordo em relação aos prazos de entrega mínima, e ocorre ainda uma formação dos técnicos de como apli-car e retirar as unidades das aplicações e identificar características técnicas. A manutenção preventiva é efectuada com uma periodicidade fixa, através de visitas ou inspecções periódicas a pontos críticos do equipamento, origi-nando intervenções quando a inspecção considerar necessário, e ainda com revisões gerais constituídas por trabalhos de manutenção programados e efectuados periodicamente com paragem geral da aplicação. É necessário executar um plano de manutenção inicial, um sistema que assegure o

desencadear das operações de manutenção preventivas nas datas pre-vistas, melhorar o plano de manutenção tendo como base a experiência, e ainda elaborar um sistema de registo histórico e controlo de custos para a análise e estudo de acções de Manutenção Preventiva ou Melho-rativa. Na manutenção melhorativa há um estudo, projecto e realização de alterações no equipamento de forma a eliminar operações de manu-tenção, como por exemplo, a alteração dos materiais dos veios, cárter, engrenagens ou retentores, a montagem de dispositivos para melhorar a lubrificação ou o arrefecimento da unidade e o uso de rolamentos for-çados e/ou isolados.

dos sistemas de accionamento é expectável uma redução no consumo energético na ordem de pelo menos 15%. A monitorização da qualidade da alimentação aumenta a disponibilidade dos equipamentos e melhora a qualidade ambiental, devido à redução da emissão de gases poluentes.

Através do conceito EffiDrive® identificam-se e avaliam-se os potenciais componentes para economizar energia, desenvolve-se um conceito op-timizado, um cálculo do período de amortização, implementa-se uma so-lução inteligente e avaliam-se os resultados. Para avaliar e identificar os potenciais componentes economizadores de energia é necessário fazer um levantamento detalhado dos sistemas de accionamento em estudo, e qual o seu consumo, e posteriormente são propostas medidas correctivas com base nos dados recolhidos. Por outro lado, na monitorização do consumo energético há uma medição e monitorização do consumo de energia eléc-trica nos motores alvo da aplicação dos VEV - Variadores Electrónicos de Velocidade (convertem a tensão de rede numa tensão contínua), são ins-talados e comparados os consumos antes e depois da aplicação dos VEVs. Estes economizam energia, reduzem as pontas de potência e limitam os picos de corrente, há um menor desgaste nos componentes e uma adap-tação do motor à carga.

reFroFit - um Serviço de modernização de SiStemaSO RETROFIT, sistema de modernização de sistemas, foi explicado por Reis Neves, Director do Departamento de Engenharia, depois de uma apresen-tação sobre a importância dos accionamentos electromecânicos no plane-amento da manutenção proferida por Carlos Gonçalves do Grupo Portucel/Soporcel. O RETROFIT reforma, optimiza, altera, revitaliza, moderniza, ac-tualiza e melhora. Este é um processo de modernização de equipamento considerado ultrapassado ou fora da norma vigente, e por isso pode consi-derar-se que revitaliza, aumenta a vida útil, e simultaneamente incorpora novas tecnologias e materiais. As vantagens são várias como o aumento da produtividade, da flexibilidade e vida útil, uma redução dos períodos de paragem, da manutenção e dos riscos, facilidade na utilização, uma optimi-zação energética, possibilidade de utilizar novas tecnologias e reaproveitar investimentos anteriores, e garante ainda componentes de reposição para além de constituir uma alternativa a novos investimentos. O RETROFIT possui várias fases: levantamento de dados, selecção de com-ponentes, propostas e negociações, especificação dos aprovisionamentos, ao que se segue o planeamento, implementação e conclusão. Com o RE-TROFIT já foram realizadas várias obras na linha de corte de chapa com a substituição de accionamentos obsoletos CC por modernos accionamentos CA, actualização da tecnologia, redução dos tempos de paragem impre-

Figura 4 · Eng.º David Braga (Dep. Serviços)

Figura 3 · Eng.º João Pratas (Dep. Engenharia)

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Figura 5 · Visita às instalações da SEW-EURODRIVE PORTUGAL, Mealhada

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A manutenção preventiva condicionada é feita em função do estado do equipamento, com um controlo dos equipamentos e prevenindo futuras ocorrências de avarias através das curvas de tendência dos parâme-tros controlados. Segundo ditou David Braga, esta é a melhor forma de manutenção, a mais vantajosa mas a mais exigente. Para preparar um plano de manutenção condicionada temos de conhecer e estudar a instalação (fiabilidade dos sistemas, manutibilidade dos equipamen-tos, etc.), seleccionar as máquinas a monitorizar com um dado método, seleccionar as técnicas que serão utilizadas (estudando o tipo de falha, uma técnica e contratar especialistas), estabelecer o sistema (com a integração das técnicas seleccionadas, executar um planeamento, criar fichas de trabalho e definir valores de referência e alarmes). As técnicas disponíveis neste tipo de manutenção são a análise de vibrações (com a frequência das oscilações e a amplitude da anomalia), que fornece informação sobre os desequilíbrios, desalinhamentos, as folgas nas fi-xações do redutor, as avarias e danos nos acoplamentos e rolamen-tos, os problemas nas engrenagens e ainda as ressonâncias. Outra das técnicas é a termografia de quadros eléctricos, engrenagens, motores, moto-redutores e redutores industriais; a endoscopia sem desmontagem da unidade, rolamentos, engrenagens e impurezas no lubrificante, uma interpretação rápida nos resultados e as medições podem ser execu-tadas e planeadas no local, e outra técnica é a inspecção, manutenção e diagnóstico on-site que permite a inspecção das peças de desgaste, dos parâmetros dos conversores de frequência e ainda a avaliação dos perfis dinâmicos. Por fim, a quinta técnica relaciona-se com a inspecção e análise do lubrificante.

No final dos trabalhos, os participantes puderam visitar as instalações da SEW-EURODRIVE PORTUGAL, na Mealhada, onde puderam apreciar a boa organização da produção e observar os mais recentes serviços da SEW-EURODRIVE PORTUGAL: Sistema de Alinhamento Laser; Sistema de Alinhamento de polias/correias; Sensores DUV10A/DUO10A; Análise Ter-mográfica e a Unidade Móvel de Assistência Técnica, assim como alguns produtos inovadores em fase de lançamento para o mercado.

[ ]82

T A B E L A C O M PA R A T I V A

TABELA COMPARATIVA DE Módulos I/o

No mercado existem vários tipos de Módulos I/O, mas podemo-nos focar nos Módulos de I/O distribuídos, dispositivos com terminais de conexão directa à entrada e/ou saídas discretas ou analógicas, com possibilidade de configuração e variadas funcionalidades, e conectados habitualmente via bus de comunicação de um ou mais dispositivos externos com potência de processo ou controlo (PLC, PC, controladores, entre outros).

Dada a variedade de combinações possíveis, o seu reduzido tamanho e as distintas funcionalidades, estes dispositivos proporcionam uma alta flexibilidade, modularidade e conectividade que facilitam a integração em sistemas para a aquisição de dados, regulação ou controlo.

As suas possíveis aplicações são das mais variadas, desde automotive, maquinaria, transporte, processo, centrais de energia, automação de edifícios e domótica, entre outros.

Os módulos I/O, tão comuns hoje em dia, estão presentes nos armários de controlo, caixas de distribuição, e estão situados directamente in loco, e evoluíram bastante nos últimos anos. Estes são também chamados módulos de bornes, módulos distribuídos E/S, bornes inteligentes, entre outros, e normalmente estão montados sobre trilhos DIN.

Para além disso, o consumo dessas unidades também reduziu sensivel-mente, possibilitando a sua utilização em aplicações remotas ou bateria alimentada por painéis solares. O factor e densidade de linhas I/O por volume e peso também foi optimizado, o que favorece a sua inclusão a bordo de veículos ou aplicações cinemática.

Todos estes Módulos I/O possuem diferentes tipos, tendo diferentes modos de leitura, diferentes meios de entrada e saídas de dados/infor-mação, diferentes funcionalidades, e cada tipo possui o seu diferente grau de precisão bem como a manutenção das instalações.

E, cada vez mais, já não faz sentido falar de comunicações – Módulos I/O – sem se falar em segurança, cada vez é mais necessária essa segurança para que os dados não se “percam” ou ocorram problemas nas máquinas/instalações.

Todas essas especificações estão diferenciadas e preenchidas na tabela seguidamente apresentada.

��robótica

Ricardo Sá e Silva

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��robótica

robótica ��[ ]86

Autores: E. M. Pérez, S. P. Lopez, J. M. Acevedo, C. F. Silva, J. I. Armesto Quiroga Editora: ParaninfoISBN: 978-849-7323-28-4Páginas: 752Edição: 2007(Obra em Espanhol)Venda on-line: www.engebook.com

BIBLIOGRAFIA

f AutómAtAs ProgrAmAbles. entorno y APlicAcionesEste livro pretende transmitir aos seus leitores os conceitos tecnológicos relacionados com

autómatos programáveis, através de um conjunto de exemplos. Por outro lado, a aprendi-

zagem de tecnologias complexas, como a constituída pelos autómatos programáveis,

necessita da apresentação de exemplos reais que contribuam para assentar os diferentes

conceitos. É dirigido, não só aos técnicos que se querem especializar no desenho de insta-

lações de controle industrial, mas também aos técnicos especializados nas diferentes áreas

da engenharia como por exemplo a mecânica, a geração e distribuição de energia eléctrica,

a química, etc., que necessitam de conhecer os fundamentos dos sistemas electrónicos de

controle e suas aplicações.

ÍndIce: 1. Introducción a los controladores lógicos; 2. Sistema STEP7 de programación de autómatas programables; 3.

Sistema normalizado IEC 1131-3 de programación de autómatas programables; 4. Diseño de sistemas de control con

autómatas programables; 5. Interfaces de entrada y salida; 6. El autómata programable y las comunicaciones industriales

7. Confiabilidad de los sistemas electrónicos de control; Apéndice 1. Sensores industriales; Apéndice 2. Comunicaciones

digitales; Apéndice 3. Red AS-i de sensores-actuadores; Apéndice 4. Familia de redes de campo PROFIBUS; Apéndice 5.

Confiabilidad de los sistemas electrónicos; Apéndice 6. Acrónimos y abreviaturas.

Autor: Pilar Mengual PitarchEditora: MarcomboISBN: 978-842-6715-00-5 Páginas: 312Edição: 2010 (em lançamento)(Obra em Espanhol)Venda on-line: www.engebook.com

f steP 7: unA mAnerA fácil de ProgrAmAr Plc de siemensEste livro é dedicado à aprendizagem da linguagem de programação de PLC mais divulgado na

indústria, o STEP 7 ou Linguagem dos Controladores SIMATIC. O livro está pensado para todos aquelas

que não tenham amplos conhecimentos de electricidade ou electrónica mas que se queiram dedicar

à programação de PLC. Também será de grande utilidade a quem não se dedique à programação

propriamente dita mas utiliza estes equipamentos no seu trabalho. O livro baseia-se numa série

de exercícios ou exemplos práticos. Todos os exercícios são aplicações resolvidas mediante pro-

gramação em STEP 7 para um equipamento de 300 (resolvidos alguns deles em AWL, KOP e FUP).

Também são demonstrados alguns exemplos de programação com um CPU 400 para analisar as

diferenças existentes com os equipamentos de 300. Em cada uma das aplicações tratam-se temas

diferentes e cada um dos exercícios vem dedicado a uma das possibilidades do equipamento. Em

cada exercício, redigido numa linguagem muito acessível, utiliza-se uma pequena quantidade de

instruções para que seja mais didáctico.

ÍndIce: 1. Automatismos eléctricos y microcontrolador SIEMENS; 2. Ejemplos con operaciones de bit, instrucciones binarias,

temporizadores y contadores; 3. Operaciones de byte, palabras y dobles palabras; 4. Operaciones de sistema.

€ 31.90

€ 53,30

Autores: J. Á. Antón, J. C. Rodríguez, F. F. Martín, Gustavo G. Ortega, M. Pérez GarcíaEditora: ParaninfoISBN: 849-7321-66-9 Páginas: 880Edição: 2007(Obra em Espanhol)Venda on-line: www.engebook.com

finstrumentAción electrónicAO livro recolhe a concepção completa de um sistema de instrumentação, desde os sensores até a

visualização, passando pelo acondicionamento de sinal, a transmissão e a visualização, entre outros

conceitos. Os aspectos mais inovadores do livro consistem na inclusão de temas pouco ou nada ha-

bituais nos livros de instrumentação, como o processamento digital de sinais de instrumentação, a

instrumentação virtual, os problemas associados às interferências e à segurança, etc.

ÍndIce: 1. Introducción a la instrumentación electrónica; 2. Amplificación; 3. Circuitos amplificadores de uso en instrumentación; 4.

Filtros analógicos; 5. Sensores potenciométricos; 6. Sensores de temperatura de resistencia metálica; 7. Galgas extensométricas 8.

Termistores y fotorresistencias 9. Otros sensores resistivos; 10. Sensores capacitivos; 11. Sensores inductivos; 12. Sensores electro-

magnéticos; 13. Termopares; 14. Sensores piezoeléctricos; 15. Sensores piroeléctricos; 16. Sensores optoelectrónicos generadores

de señal; 17. Sensores de efecto Hall; 18. Otros tipos de sensores; 19. Criterios para la selección de sensores; 20. Introducción a

la transmisión de señal; 21. Modulación y demodulación; 22. Variables muestreadas; 23. Conversión entre variables analógicas y

digitales; 24. Procesadores digitales de señal; 25. Sistemas de adquisición de datos; 26. Buses de campo; 27. Software de instru-

mentación; 28. Interferencias electromagnéticas; 29. Cableado y apantallado; 30. Las tarjetas de circuito impreso; 31. Seguridad

en los sistemas de instrumentación.

€ 55,52

robótica��[ ]87

Autores: E. Mandado, J. Fernadez, J. Armesto Editora: MarcomboISBN: 978-842-6715-75-3 Páginas: 1120Edição: 2009(Obra em Espanhol)Venda on-line: www.engebook.com

fAutómAtAs ProgrAmAbles y sistemAs de AutomAtizAciónEste livro pretende transmitir ao leitor os conceitos tecnológicos unidos aos autómatos programáveis e sua

utilização para implementar sistemas de automatização. Para isso os autores organizaram o livro em cinco

partes, para estruturar melhor os inumeráveis conceitos unidos aos sistemas de automatização. No capítulo 1

da 1.ª parte estudam-se os conceitos gerais aos controladores lógicos e na 2.ª parte, formada pelos capítulos

2 e 3, descrevem-se o sistema de programação STEP7 e o sistema IEC1131-3, respectivamente. A 3.ª parte

está formada pelos capítulos 4, 5 e 6. O capítulo 4 analisa os principais conceitos dos sistemas electrónicos

de controlo, como introdução ao capítulo 5, dedicado aos métodos de desenho de sistemas de controlo

lógico, e ao capítulo 6 onde se descrevem os sistemas de controlo de processos contínuos.

A 4.ª parte, formada pelos capítulos 7, 8 e 9, é dedicada aos autómatos programáveis de que fazem parte os

sensores industriais, os interfaces de conexão com o processo e o utilizador, e as Comunicações Industriais.

A 5.ª parte inclui o capítulo 10 e estuda a fiabilidade dos sistemas electrónicos de controlo em geral e a dos

autómatos programáveis em particular. No apêndice 1 estudam-se os conceitos das Comunicações Digitais

necessários para compreender as Comunicações Industriais. Nos apêndices 3, 4 e 5 descrevem-se, respec-

tivamente, a rede de sensores e actuadores AS-i, a rede de controle PROFIBUS e a rede Ethernet Industrial

Profinet. No apêndice 5 analisam-se os principais conceitos associados à garantia de funcionamento ou

fiabilidade dos sistemas electrônicos em general, necessários para compreender os sistemas electrônicos

de controle seguros ante avarias e de elevada disponibilidade.

ÍndIce: 1. Fundamentos de los Autómatas Programables; 2. Sistemas de Programación De Los Autómatas Programables; 3. Sistemas de

Control Implementados con Autómatas Programables; 4. Entorno de los Autómatas Programables; 5 - Garantía de Funcionamiento de los

Sistemas Electrónicos de Control; Apéndices.

€ 54,45

BIBLIOGRAFIA

Autores: J. Á. Antón, J. C. Rodríguez, F. F. Martín, Gustavo G. Ortega, M. Pérez GarcíaEditora: ParaninfoISBN: 849-7321-66-9 Páginas: 880Edição: 2007(Obra em Espanhol)Venda on-line: www.engebook.com

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Autor: Pablo Alcalde San Miguel Editora: ParaninfoISBN: 978-849-7327-17-6Páginas: 282Edição: 2009(Obra em Espanhol)Venda on-line: www.engebook.com

f electrónicA (ciclo formAtivo gm)Livro ilustrado todo a cor, incluindo todos os temas relacionados com a electrónica, de uma maneira

clara, didáctica e prática, com 15 unidades didácticas, que combinam teoria com experiências e

montagens práticas. Inclui um CD-ROM com múltiplos documentos que ajudam a compreender

e exercitar os conteúdos.

ÍndIce: 1. Introducción a la Electrónica Digital; 2. Diseño de circuitos con puertas lógicas; 3. Bloques combinacionales en escala

de integración media (MSI); 4. Sistemas secuenciales; 5. Instrumentación en el Laboratorio de Electrónica; 6. Componentes

pasivos; 7. Semiconductores-El Diodo; 8. Aplicación de los Diodos a circuitos de rectificación; 9. Transistores; 10. Amplificadores;

11. Amplificadores con transistores de efectos de campo; 12. Realimentación en los amplificadores. El amplificador operacional;

13. Fuentes de limentación; 14. Generadores de señal y osciladores; 15. Electrónica de potencia-tiristores; 16. Soluciones.

€ 38,08

P R O D U T O S E T E C N O L O G I A S N O V I D A D E S

��robótica88[ ]

Com a “PowerBox 10P SNT” da família FieldPower®, a Weidmüller apresenta uma unidade de fornecimento de energia (fonte de alimentação) à prova de vibrações com bus de energia integrado, protecção de classe IP65 para a realização de redes descentralizadas 24 VDC disponíveis. Em combinação com a ferramenta de planeamento de projectos “NetCalc”, o estado de tensão, o grau de operação de energia, as correntes de curto-circuitos em redes de uma ou três fases AC ou DC podem ser interactivamente projectados, calculados e realizados. A performance da “NetCalc” será actualizada de acordo com os requisitos dos clientes e das aplicações. A “PowerBox 10P SNT” pode ser usada em todo o mundo, graças à sua aprovação UL (pendente), mesmo em redes americanas sem o neutro. A fonte de alimentação “PowerBox 10PSNT” para instalações descentralizadas é montada directamente no campo, adaptada ao bus de 400/480 V. A distribuição 24 VDC é efectuada em paralelo ao bus de 400/480 V de energia. Várias unidades de fornecimento de energia em paralelo permitem um nível de corrente constante, mesmo com a redução da secção dos condutores na rede DC. O fornecimento de energia da família FieldPower® foi desenhado para equilíbrio de carga no caso de fornecimentos múltiplos. É apropriado para ser usado com um bus de energia, o que significa que a corrente inicial é limitada, assim um dispositivo de protecção a montante do grupo não é disparado acidentalmente. A “PowerBox 10P SNT” estabelece redes DC disponíveis que, por exemplo, toleram a falha de uma fase no lado primário. Os fornecimentos de energia foram equipados com um alarme de sobrecarga, que através de um switch, enviará um sinal para uma unidade de controlo muito ordenada no caso de sobrecarga (mensagem remota). O operador pode assim, desligar ou manter “vivos” determinados aparelhos, antes que falhe todo o sistema. Estas redes DC destacam-se pela sua pequena descida de tensão, baixos custos de montagem, pequeno trabalho de planeamento, alta flexibilidade, cablagem simples e pequenos tubos para cabos. Mostram as suas capacidades especiais em máquinas e estruturas, especialmente quando há aparelhos de 24 VDC no campo que requerem mais energia, tais como I/Os remotos, motores de arranque e rolos de 24 VDC. A engenharia automóvel e os sistemas de transporte para várias indústrias são sectores típicos que possuem estes requisitos. As redes descentralizadas baseadas na “PowerBox 10P SNT” são assim caracterizadas pela sua elevada disponibilidade e segurança, porque todos os fornecimentos de energia da rede suportam-

FieldPower® “PowerBox 10P SNT” da Weidmüller: rede descentralizada

O novo modelo IS5604 da família de sistemas de visão In-Sight introduz uma forma nova e eficaz de captura de imagens, unificando linhas de imagem adquiridas com a robustez característica da família In-Sight. O In-Sight 5604 é um sistema de aquisição de imagem baseado na captura individual de linhas a elevada velocidade, tornando-se numa alternativa ao método tradicional de aquisição de imagens, alargando o número de aplicações que poderão ser resolvidas de forma eficaz, pelas ferramentas disponibilizadas pelo software In-Sight Explorer. Há um vasto leque de aplicações uma vez que este sistema de visão adquire a imagem linha a linha até formar a imagem completa, apenas uma porção do objecto que irá ser inspeccionado necessita de estar visível, para que seja efectuada a captura. As principais vantagens que este scanner apresenta é um sistema de excelente desempenho com elevada velocidade de aquisição de imagens, a possibilidade de inspecção de produtos em 360º, a redução do preço e da complexidade dos sistemas para iluminação do objecto, assim com a redução da área visível do objecto a inspeccionar.À medida que o produto passa em frente ao sistema de visão, novas linhas irão ser adquiridas até que a imagem final do produto fique completa. Este processo apresenta vantagens para as seguintes aplicações: criação de uma imagem plana de objectos cilíndricos para inspecção (assegurar a manufactura nas condições desejadas, o correcto posicionamento de rótulos ou a detecção de defeitos em garrafas, boiões, latas ou frascos). O espaço ambiente preenchido, uma vez que este sistema necessita apenas de um campo de visão com poucos centímetros disponíveis para a criação da imagem, poderá ser perfeitamente incluído em linhas com muito pouco espaço disponível para a inspecção. Aplicações de elevada velocidade como a criação de 22 imagens/segundo de elevada resolução, torna possível a inspecção a defeitos de elevada resolução em linhas de alta cadência.

F.Fonseca apresenta scanner de linha - In-Sight 5604 da Cognex

se mutuamente (partilha de carga). As redes descentralizadas 24V DC com componentes FieldPower® permitem o uso de secções até aos 2 x 6 mm².

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Nova série de ópticas Hole Inspection

A OPTO ENGINEERING desenvol-veu uma nova série de ópticas chamadas Hole Inspection, para a inspecção interior de objectos. Estas ópticas, comercializadas em Portugal pela Infaimon, permitem ver com grande resolução a parte interna de orifícios possibilitando

inclusive ver as paredes laterais interiores. Com um grande ângulo de visão (>82° grados) e um design óptico inova-dor, estas ópticas são facilmente compatíveis com uma grande variedade de diâmetros e grossuras. A série Hole Inspection é a solução adequada para a inspecção de objectos com distintas formas como cilindros, cones, garrafas ou objectos com roscas.

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Inovadores moto-redutores em aço-inox da SEW-EURODRIVE

O moto-redutor de engrenagens cónicas KESA 37, em aço-inox da SEW-EURODRIVE é especialmente indicado para qualquer aplicação, onde as máquinas e sistemas tenham de ser limpos intensiva-mente. Graças ao desenho especial do cárter e ao recurso a aço-inox de alta qualidade, o moto-redutor é especialmente concebido para

satisfazer as exigentes condições de produção nas indústrias de alimen-tação e em ambientes húmidos.As propriedades higiénicas, um longo período de vida e fácil manutenção recomendam a utilização dos moto-redutores em aço-inox numa larga gama de aplicações, como: indústrias alimentares, leitarias e operações de processamento de leite, indústrias farmacêuticas, indústrias cosméticas, indústrias de processamento de carne, indústrias de bebidas e embalagens de vidro e em aplicações laboratoriais. Os moto-redutores em aço-inox da SEW-EURODRIVE dispõem de superfícies de fácil limpeza, combinadas com elevada resistência a produtos ácidos e alcalinos. As reentrâncias que poderiam acumular lixo e líquidos, as juntas e conexões estão disponíveis com um grau de protecção até IP69K. O moto-redutor é construído inteira-mente em aço-inox, prevenindo efectivamente qualquer tipo de corrosão.


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Rutronik apresenta um sensor de movimento de alta precisão

O novo IGBTs STGW30N120KD e o STGW40N120KD são Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBT) que possuem baixas perdas de energia quando conduzidos e também reduzem perdas durante a mudança. Classificados para operações de 1.200 V, a série pode ser utilizada em altas voltagens de linha AC, como 440 V ou 480 V, e juntar-se às existentes IGBTs de baixas perdas 600 V. Os dispositivos são concebidos para aplicações até 30 A e 40 A, e estão disponíveis no distribuidor Rutronik.Estes IGBTs permitem poupanças de energia, ao usar o processo ST’s PowerMESH™, e proporcionam uma maior eficiência de energia. As menores perdas por comutação permitem uma frequência de operação maior, a qual, por seu lado, permite componentes mais pequenos e de baixo custo nos circuitos de controle de energia. A compacta indústria do standard TO-247 salva a contagem dos componentes ao integrar o ultra-rápido díodo exigido pela maioria dos circuitos. Os 1.200 IGBTs são capazes de sobreviver a curto-circuitos com a duração de 10 microssegundos, tornando-os resistentes à causa normal das falhas dos controladores de motor, tais como um erro no sinal na porta do sinal de transmissão, curto-circuito em terra, e repartição da fase do motor para isolamento de fase.


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Por “híbrido”, segundo a wikipédia entende-se “um sistema que combina mais de uma tecnologia.” Foi isso que fez a igus GmbH de Colónia, especializada em tecnologias lineares, na nova e económica guia linear híbrida, capaz de rolar e deslizar. Esta nova guia híbrida “DryLin WJRM” foi desenvolvida com o objectivo de reduzir a força motriz, especialmente em deslocamentos manuais de portas, protecções, gavetas deslizantes e comportas, assim como em aplicações de posicionamento. Para este efeito a igus serviu-se das vantagens específicas dos movimentos deslizantes e rolantes e combinou-os. Os filmes plásticos isentos de lubrificação tornam o sistema linear híbrido robusto, insensível à sujidade e à humidade e, ao mesmo tempo, leve e económico. Os rolos em polímero igualmente isentos de manutenção proporcionam suavidade no movimento, mesmo manual, de portas e protecções até 50 kg de peso. Numa determinada posição de montagem reduz-se 4 a 5 vezes a força motora necessária devido aos rolos, que suportam a carga principal. Assim o funcionamento manual é muito mais leve.Com a guia híbrida agora apresentada, a igus completa a família de guias lineares “DryLin W”, com mais uma solução. O sistema extremamente compacto foi projectado pelos engenheiros da igus de maneira a ter rolamentos interiores sem aumentar a altura construtiva. Medindo somente 18 mm continua inalteradamente baixo. Também é possível utilizar este tipo de guias lineares económi-cas, em três outras variantes com veio de diâmetro 10 mm: como guia individual para a distância flexível entre guiamentos, e como guias duplas com uma distância entre veios de 40 mm ou 80 mm para uma montagem rápida, sem alinhamentos. A caixa da guia híbrida é de fundição de zinco sob pressão cromada em azul. O sistema “DryLin W” é modular e flexível com as guias feitas em perfil de alumínio anodizado, as chumaceiras em fundição de zinco sob pressão, ligas de aço inoxidável ou alumínio, e casquilhos deslizantes em polímero. A diversidade deste sistema de fácil montagem possibilita ao utilizador aproveitar ao máximo os espaços de instalação. As várias larguras das guias permitem numerosas combinações, em conjunto com os diversos comprimentos dos carros. Os quatro tamanhos disponíveis vão de 6 mm até 20 mm de diâmetro. Todos os sistemas de guias “DryLin W” trabalham sem lubrificantes, no chamado funcionamento a seco, não necessitando de qualquer manutenção durante o funcionamento. As guias lineares são providas com os elementos deslizantes em polímero “iglidur J” ou “iglidur J200”. Ambos os materiais são caracterizados pelo pouco desgaste e baixos valores de atrito. Para além disso são resistentes a substâncias químicas, amortecedores de vibrações e praticamente não absorvem humidade.

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09058_Robotica_2009_87x267.qxd:Layout 1 09.03.2009 11:5

Novas câmaras de visão 3D na Infaimon

A Infaimon apresenta a nova câmara 3D baseada na tecnologia de Tempo De Vôo (TOF-Time of Flight) SR4000 da MESA Imaging. Esta tecnologia permite obter uma imagem 3D a partir do pro-cesso de envio e recepção de luz infravermelha pulsada, e determina o tempo percorrido entre ambos os eventos. Desta forma é possível cal-cular a distância entre a câmara e os objectos visualizados. A empresa MESA projectou e construiu o sensor com uma das maiores resoluções do mercado, com a finalidade de abranger a maior quantidade

possível de aplicações. Entre as inúmeras aplicações que já utilizam esta tecnologia salientam-se os processos de paletização e despaletização, medição de volume, orientação de robôs móveis, seguimento de objectos, aplicações de logística em armazéns automáticos, entre outros.

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F.Fonseca apresenta Impact20: nova estação I/O da Murrelektronik

Este modelo compacto apresenta 16 en-tradas/saídas num pequeníssimo espaço. Graças à pequena quantidade de espaço requerida, o Impact20 é perfeitamente ade-quado a aplicações em caixas de terminais e em placas de controlo. Uma vantagem especial é o baixo peso do Impact20, que resulta da posição horizontal da placa do cir-cuito impresso. O Impact20 liga actuadores e sensores de uma maneira económica, muito eficaz. Esta estação de I/O está estritamente orientada para os requisitos das modernas instalações de máquinas, o que significa que

o Impact20 possui entradas e saídas predefinidas, desactivação de canais individuais em caso de falha e diagnóstico de grupo via bus. Os terminais de mola têm LEDs de estado integrados para diagnóstico para diagnóstico individual dos canais. Tudo isto e ainda mais faz do Impact20 a escolha certa para muitas aplicações. O Impact20 está disponível para os protocolos CanOpen e DeviceNet. Módulos compactos para ProfiNet, EthernetIP, EtherCat, e Profibus estão actualmente a ser desenvolvidos. Os módulos estão disponíveis com saídas (16 saídas), módulos puros de entrada (16 entradas), ou módulos mistos (8 entradas e 8 saídas).

F.Fonseca, S.A.

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Com uma tecnologia patenteada e milhares de soluções instaladas em todo o mundo, as opções para a poupança energética abraçam duas áreas distintas: o controlo da iluminação e o controlo de motores AC. Estes equipamentos inovadores da PowerSines permitem a redução dos consumos até 35 %, e a redução de emissões de CO

2 até 50 %, e assim, a Bresimar diversifica e aposta na eficiência

energética para a Indústria. “Com a instalação destes equipamentos os empresários conseguirão um retorno do investimento médio entre os 18 e os 30 meses, dependendo do tipo de instalação, além da redução dos consumos, da redução da necessidade de manutenção (custos indirectos que aumentam o retorno) e da facilidade de instalação”, confessou Hugo Ferreira da Silva, Director de Marketing da Bresimar.A solução para o controlo da iluminação são equipamentos pequenos e compactos que se instalam directamente nos quadros eléctricos, controlando e estabilizando a tensão dos sistemas de iluminação. Estes são modelos monofásicos (2,3 KVA) e trifásicos (175 KVA), que poupam entre 15 a 35 % de energia, sem distorção harmónica ou alteração das infra-estruturas existentes. Há uma estabilização da tensão, e são soluções extremamente eficientes visto que 0.5 % é oriunda da potência de carga. Como grandes benefícios existem a redução dos custos de manutenção e da substituição de lâmpadas. As soluções para o controlo de motores AC possuem um controlo sinusoidal da eficiência de motores de carga variável que funcionam a uma velocidade constante, e através da tecnologia patenteada, o equipamento fornece vários níveis de tensão sinusoidal pura, adequados aos diferentes regimes de trabalho do motor. Nota-se uma redução até 18 % na energia consumida (kWh), de 30 a 50 % na corrente e potência aparente (KVA), e na corrente de arranque tipicamente 1.8-2.2 X, uma redução até 75 % das perdas por condução e ainda uma redução de 15 a 75 % da energia reactiva (kVar), sem utilizar condensadores. Esta solução está livre de harmónicos e cumpre os requisitos EMC, para além de aumentar a esperança de vida do motor.

Bresimar Automação apresenta nova representada: PowerSines

A ProSoft Technology® desenvolveu uma solução de software única para ajudar engenheiros de automação a planear e especificar redes industriais wireless: o ProSoft Wireless Designer (PWD). Este equipamento foi projetado para não-especialistas em RF (Radio-Frequência), porque o ProSoft Wireless Designer (PWD) simplifica o projecto e especifica as redes sem fios. A interface baseada em software torna-o fácil de usar. Além disso, o ProSoft Wireless Designer cria um layout visual para toda a arquitectura wireless. As telas da interface ajudam a descrever e especificar de forma precisa os parâmetros fundamentais da rede sem fio, como o tipo de rádio, rádio de frequência, canais específicos de RF; o comprimento e os tipos de cabos; os acessórios como o protector de raio, os adaptadores de cabo e antenas; as coordenadas GPS para cada rádio para aplicações ao ar livre. Enquanto o utilizador especifica o projecto de rede sem fio. O ProSoft Wireless Designer garante a transmissão para cada link de forma individual entre os rádios, de acordo com as distâncias e os acessórios recomendados. O software avalia a potência do sinal e a qualidade esperada de transmissão de acordo com a distância, processamento, regulação local, material seleccionado (cabo e outros acessórios perdidos, ganhos de antena, entre outros).Na conclusão do estudo do projecto wireless é gerado um documento técnico que descreve, de uma forma exaustiva o material para cada nó (ajuda na estimativa do orçamento) e de cada link (qualidade e transmissão de dados). O Prosoft Wireless Designer cria uma lista detalhada do material necessário para a instalação da rede wireless (cada rádio individual, cabos, protectores para raios, conectores, antenas e outros acessórios). O software também avalia a qualidade de cada link individual de acordo com o hardware seleccionado e os parâmetros de nível de energia (levando em consideração a regulação local) que foram definidos durante o estudo. Esta informação detalhada (lista de material, parâmetros detalhados e qualidade dos links wireless) é necessária e muito útil para a preparação da pesquisa de um local e relatório, para a instalação e desenvolvimento de uma solução sem fio, para a manutenção e supervisão de uma rede.

ProSoft Wireless Designer: software para projectos industriais wireless

Mepax – Marketing & European PR Accelerator

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Cabos M12 com porcas de plástico para ambientes rigorosos

Em algumas zonas com maqui-naria não podem ser utilizados cabos testados M12 com porcas M12 de níquel, uma vez que este é um ambiente agressivo. A Weidmüller oferece como solução cabos M12 com porcas de plástico que correspondem a 1:1, com as dimensões das porcas de metal padrão. As porcas de plástico M12, com

grau de protecção IP67, enfrentam as mais extremas condições do am-biente. Este produto é robusto ao ter vedantes de plástico que permitem a instalação de cabos M12 para ambientes rigorosos, nos quais os conectores enfrentam as mais extremas condições ambientais. Esta é uma alternativa económica para o aço inoxidável.


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Novas câmaras 3CCD da JAI para aplicações de visão industrial

A JAI, representada em Por-tugal pela INFAIMON, lançou novas câmaras 3CCD AT-140CL e AT-200CL, que oferecem o dobro de resolução dos modelos 3CCD anteriores para garantir a mais alta fidelidade da cor. A AT-140CL oferece uma resolução de 1.4 megapixéis,

enquanto a AT-200CL chega aos 2 megapixéis. Este avanço na resolução foi possível graças ao desenvolvimento de um novo prisma, capaz de suportar sensores CCD com um tamanho maior.Estas câmaras trabalham a velocidades de até 25 imagens por segundo na máxima resolução, e incluem uma série de módulos de exposição e shutter automáticos e programáveis para se adaptar aos requisitos de vari-adas aplicações. A interface CameraLink dupla permite ao utilizador eleger saídas entre 8, 10 ou 12 bits por canal, e a saída RGB de 36 bits garante a fidelidade da cor mais alta do mercado. As novas câmaras 3CCD da JAI são as primeiras a incorporar uma saída RGB de 36 bits, que permite diferenciar as variações de cor mais subtis, e são adequadas para aplicações de inspecção de alimentos, controlo de qualidade de impressão, teste de ecrãs planos, semicondutores e até mesmo, para o diagnóstico e análise médica.

Infaimon

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A Invertek lançou o Optidrive HVAC-R, que permite uma poupança energética até 50 % através do seu avançado controlo de velocidade de motores. Disponível em IP55/NEMA 12, com “BACnet compatible”, filtro EMC, controlador PID, função Sleep e sistema de optimização do consumo de energia integrado, este equipamento está conforme as normas EN 61800-3 de Categoria C2 e EN61000-3-12. Com uma gama de modelos das mais compactas no mercado, está disponível em 7 tamanhos com potências desde os 0.37 Kw até aos 200 Kw, de 200 a 480 V sendo de fácil instalação e colocação em serviço com reduzidos custos de funcionamento. A gama Invertek contempla ainda utilizações específicas em Bombas, Ventiladores e Compressores.Para aplicações de bombagem estes variadores permitem uma distribuição de carga entre bombas de forma a maximizar a produtividade, função Sleep que poupa energia quando há pouco ou nenhum caudal, ligando as bombas apenas quando a pressão baixa para valores inferiores aos pré-estabelecidos. Possui protecção contra funcionamento a seco, desligando o equipamento e ligando um alarme quando o accionamento da bomba não origina um aumento de pressão na linha e permite, no caso da tubagem se encontrar danificada ou com fugas, manter o fornecimento de água a reduzidas pressões. Em utilização com ventiladores, permite o controlo da ventilação mesmo com existência de válvulas e registos, fácil alteração de frequências em que o funcionamento do ventilador cria ressonância no sistema, possui alarme de correia partida e uma função “Incêndio” que ignora todos os sinais de alarme e controlo, mantendo o variador a funcionar durante o maior período de tempo possível, de forma a permitir desenfumagem. Para utilização em compressores, os variadores possuem controlo avançado de velocidade o que permite que os sistemas em cascata sejam substituídos por um único compressor de maiores dimensões. Possibilidade de limitação do número de arranques e paragens num dado período de tempo e arranque rápido e sem carga do compressor com um binário de arranque de 150 % por períodos de 60 segundos, aumentando desta forma a vida útil do mesmo. A Inverterk é representada em Portugal pela REIMAN.

Optidrive HVAC-R, controle o seu ambiente

A Toshiba apresenta uma nova série de variadores de velocidade compactos VF-nC3. De operação simples, esta nova série possui um botão giratório de grandes dimensões no centro do painel frontal permitindo uma parametrização rápida e fácil. Basta girar o botão de ajuste até obter o parâmetro desejado e, de seguida, pressioná-lo para obter a selecção pretendida. As teclas RUN e STOP encontram-se no painel frontal, para um fácil acesso. As outras teclas encontram-se protegidas pela tampa frontal evitando a selecção acidental de parâmetros. Com o recurso à opção adicional Keypad (consola), que pode ser instalada no painel frontal do quadro, é possível trabalhar com este variador a longa distância. Com esta opção, é também possível monitorizar a frequência e corrente de saída. Com a tecla EASy é possível alternar entre o modo Easy (percorre uma lista de apenas 8 parâmetros básicos) e Standard (roda sobre todos os parâmetros), permitindo estabelecer parâmetros de forma simples. O variador mostra passo-a-passo, de modo sequencial, os parâmetros mínimos da configuração, permitindo ao utilizador colocar o variador em funcionamento rapidamente. Com o VF-nC3 é pos-sível localizar automaticamente apenas aqueles parâmetros que foram programados com valores diferentes dos definidos por padrão. Esta função facilita a parametrização e o reset. Esta nova gama tem comunicação RS485 de série, permitindo a ligação a um PC por forma a configurar o variador, construir uma rede, gerar e monitorizar parâmetros de condições de funcionamento, com protocolos Toshiba e Modbus RTU. Usualmente os variadores devem ser instalados com uma distância entre ambos, devid o às radiações de calor emitido. O VF-nC3, por seu lado, permite a instalação lado-a- -lado, poupando espaço no quadro. Os blocos de terminais, com orientação vertical, são protegidos por tampas de remoção simples, permitindo uma fácil cablagem. O VF-nC3 pode, assim, ser instalado de uma forma rápida, simples e segura.

Novo variador compacto VF-nC3 da Toshiba na PROSISTAV

REIMAN – Comércio de Equipamentos Industriais, Lda.

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PROSISTAV – Projectos e Sistemas de Automação, Lda.

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A HUBA CONTROL AG (especialista em medição de pressão com rigor e qualidade) apresenta os novos transdutores de pressão diferencial do tipo 699 (-1... 1 mbar / 0... 50 mbar). A característica mais marcante destes transdutores são os parâmetros ajustáveis, que podem ser alterados pelo utilizador. Com um sensor é possível configurar uma ampla gama de ajustes diferentes, oferecendo vantagens logísticas. O ponto zero é agora regulável, com um botão. O reset é possível em qualquer posição de montagem. Na produção o ajuste é realizado apenas na posição vertical. Devido ao novo micro processador, foi conseguido uma gama de pressão adicional de ± 100 Pa com linearidade superior a 1 % FS. Para aplicações em que o preço é um factor importante, existem versões mais económicas, disponíveis sem display, bem como as versões com saída sem sinais de correcção ou com níveis de pressão regulável.As vantagens desta nova gama de transdutores são a construção compacta, rápida e de fácil montagem (o transdutor tem uma abraçadeira interna, para montagem em parede ou tecto e uma tampa de abertura com um único parafuso). Este produto está disponível com LCD, função de filtro, gama de medição ajustável, sinais de saída comutáveis, curva de resposta ajustável (linear ou do tipo raiz), ponto zero (botão reset), escala ajustável e uma óptima relação preço/desempenho. Resumidamente, os transdutores de pressão diferenciais tipo 699 incorporam sensores cerâmicos, de grande fiabilidade, com a tecnologia fulcrum lever. Possuem ainda saídas ajustadas e com compensação da temperatura do sensor, que podem ser em Tensão ou Corrente, tornando-as ideais para aplicações de ar-condicionado com baixo fluxo de ar e medições precisas de pressão em ambientes laboratoriais.

Novos transdutores de pressão diferencial do tipo 699

PROSISTAV – Projectos e Sistemas de Automação, Lda.

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Bonfiglioli no sector altamente dinâmico do packaging

A indústria, como qualquer outro sector deste mundo, está em contínua evolução. Desde as primeiras máquinas a vapor utilizadas na indústria têxtil do Séc. XVIII até as máquinas de enchimento vertical de última geração existe um importante salto qualitativo. O sector da embalagem (Packaging) é cada vez mais exigente, tanto nos detalhes meramente construtivos como em rendimentos energéticos e, obviamente, económicos. Um simples pacote de amendoins, que aos olhos do consumidor final carece de valor, é a perfeita sinergia entre a mecânica e a electrónica da máquina. Para o seu perfeito efeito final são necessárias precisões de décimas de milímetro e ciclos de trabalho altamente dinâmicos. O Grupo Bonfiglioli conseguiu posicionar-se entre as melhores empresas deste sector. A última geração de servo accionamentos da série Active CUBE combinada com os servomotores BTD de alta densidade de binário, fazem da Bonfiglioli uma referência no sector da embalagem.A baixa inércia dos servomotores BTD permitem elevar a quantidade de ciclos/hora que a máquina é capaz de atingir sem sofrer alterações na qualidade final do produto. O toque final é controlado por um resolver de alta precisão que leva acoplado na parte posterior do seu eixo, dotando o BTD de uma resolução superior àquela que oferece qualquer encoder standard. As comunicações entre os equipamentos são de uma importância vital e a sua velocidade de transmissão irá repercutir-se na produção final de forma directa. Por este motivo adoptou-se pelo protocolo CANopen (até 1 Mbit/s) ou por um bus próprio baseado no CAN standard que define a CiA (CAN in Automation) chamado CAN SystemBus. O CANopen utilizado pelos variadores Active CUBE através da carta CM-CAN, permite o mapeado de até 3 objectos PDO. Isto facilita a transmissão de uma grande quantidade de informação (até 64 bits/PDO) pelo bus a qualquer momento, gozando de máxima prioridade dentro do sistema. O controlo vectorial do variador oferece uma ampla variedade de configurações, em função das necessidades. Um gearing directo entre Maestro e Escravo assegura um sincronismo perfeito entre velocidade e posição, como se se tratasse de uma engrenagem mecânica, deixando assim cobertas as exigências da máquina.Toda a velocidade e precisão devem ser transmitidas aos diferentes eixos da máquina com o mínimo jogo possível. Neste contexto, nada melhor do que os redutores Tecnoingranaggi e o seu jogo reduzido com precisões até 3’. A todas estas premissas junta-se o valor de uma equipa de mais de 20 engenheiros mecatrónicos para dar a solução adequada que satisfaça as exigências do cliente e do mercado. Está disposto a propor uma aplicação para o comprovar?

O AirLink Raven XE da Sierra Wireless é um robusto gateway de Ethernet para acesso a dados em banda larga e em redes 3G. O Raven XE, através do ALEOS™ (inteligência embebida) e do ACEware™ (manutenção) reduzem drasticamente os custos totais, uma vez que a necessidade de intervenções de campo ao equipamento são muito reduzidas. O Raven XE é uma solução acessível para diversas aplicações comerciais, como pontos de venda/POS, ATM, CCTV e acesso à Internet em geral. O IPSec VPN é um interface simples, com vários níveis que garantem a segurança dos dados de acesso não autorizados. Assim estas capacidades permitem que o Raven XE, seja uma boa solução para aplicações de pagamentos.Possui o ALLEOS – Intelligence Embedded, uma manutenção através do ACEware™, uma porta mini USB, ROHS, um cartão SIM, um embedded machine protocolo, apoios de borracha, uma elevada velocidade de processamento ARM9, um interface Ethernet 10/100 RJ45, uma marca CE – versão HSUPA e ainda um ano de garantia. Este produto está preparado para funcionar 24 sobre 24 horas. A manutenção remota minimiza as intervenções ao equipamento, reduzindo também os custos. As capacidades de segurança permitem ao Raven XE fazer parte de qualquer tipo de solução em aplicações que necessitem de um elevado nível de segurança. Além disso, elimina a necessidade e os inconvenientes das ligações por fios e é facilmente transportável para ligações temporárias. O mini USB aumenta a flexibilidade e o seu tamanho reduzido permite uma fácil integração.

AirLink Raven XE: inteligente 3G Gateway da LusoMatrix

LusoMatrix – Novas Tecnologias de Electrónica Profissional

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Tel.: +351 229 759 634 · Fax: +351 229 752 211

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Sistema de aquisição de dados: MW100

O MW100 da yokogawa é um sistema de aquisição de dados com capacidade de expansão, conce-bido tanto para a operação através de um computador pessoal como para operação stand-alone em condições de funcionamento difíceis. A ligação Ethernet, configuração assente na Web e as funções de monitorização de dados permitem ao MW100 levar a cabo um amplo leque de funções de monitorização e gravação. Os utilizadores podem configurar e controlar a unidade, assim como, observar as medidas em tempo real através de qualquer navegador Web, a partir de qualquer computador e sem que seja necessário um software específico. O MW100 tem uma arquitectura modular assente em 3 elementos principais: processador principal MW100, módulos de entrada ou saída de série MX e chassis MX150. O MW100 funciona como processador, efectuando armazena-mento de dados e funções de comunicação. Podem instalar-se no chassis MX150 até 6 módulos de 10 canais, obtendo um sistema de aquisição de até 60 canais, montar-se em rack ou painel ou utilizar-se como instrumento de bancada. Além disso, é possível uma alimentação de 12-28 V DC. O sistema faz aquisições de dez canais em 10 ms ou de 60 canais em 100 ms, podendo cada módulo ser programado com intervalos de medida próprios até um total de três diferentes numa só unidade. Para aquisições de longa duração, o sistema aceita cartões de memória CompactFlash com armazenamento até 2 Gbyte, permitindo guardar cerca de 10 dias com 60 canais em 100 ms ou 3 meses com 60 canais com intervalos de 1s. A yokogawa disponibiliza uma gama completa de módulos de entrada/saída com aplicação em todos os tipos de processo, nomeadamente entradas de temperatura, tensão, impulsos e digitais, bem como saídas de relés ou analógicas. Além da capacidade de alta velocidade, estas unidades possuem elevada imunidade ao ruído e tensões de isolamento de até 3.700 V RMS por um minuto, ou 600 V RMS em caso de utilização em contínuo.

Yokogawa Iberia, S.A.

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A Farnell, distribuidor de produtos electrónicos e de manutenção, introduziu um novo serviço avançado de gestão de pedidos pendentes, para oferecer aos seus clientes uma informação actualizada sobre o estado desses mesmos pedidos. Este novo produto é mais uma das iniciativas para manter a boa reputação da Farnell na indústria de serviço ao cliente, até porque este novo serviço utiliza a tecnologia eCommerce mais moderna, para ajudar a seleccionar e encontrar os produtos da forma mais simples e eficaz para os engenheiros de desenho electrónico. Apesar da Farnell garantir os pedidos dos clientes em 24/48 horas, em certas ocasiões devido à elevada troca de produtos, os prazos de envio podem ser maiores, e daí resultam em pedidos pendentes. Com o novo sistema, os clientes podem conhecer o estado actual do seu pedido, a data de envio e adquirir informação sobre o despacho dos seus produtos. Os emails automáticos notificam o cliente sobre qualquer alteração no prazo estipulado de entrega, o momento em que o produto sai do armazém, e o acompanhamento do produto. Os clientes também têm a opção de receber os seus pedidos em várias ou em apenas uma entrega. “O serviço ao cliente é o pilar central do nosso trabalho”, defendeu Paul Horton, Director da cadeia logística da Farnell Europa. E acrescestou: “Este nosso novo serviço de gestão de pedidos pendentes facilitará a vida dos clientes e poupar-lhes-á tempo, e permitindo-lhes receber a informação mais recente sobre os envios dos seus pedidos pendentes. O nosso objectivo primordial é encontrar formas de marcar a diferença na experiência de compra dos nossos clientes e confiamos em absoluto na utilidade deste sistema relativamente a isso.”

Serviço de gestão de pedidos pendentes da Farnell

Farnell Components, S.L.

Tlm: 934 758 804

[email protected] · www.farnell.com/pt

Rutronik apresenta o Anti-Virus JetFlashV85 USB Flash Drive

A combinação do hardware Transcend e do software Trend Micro no JetFlash® V85 permite que os utilizadores possam compartilhar, armazenar e gerir dados de forma conveniente, com maior firmeza e segurança. O Trend Micro USB Security é um programa exclusivamente desenvolvido para proteger contra conteúdos maliciosos, em ficheiros transferidos para Unidades Flash USB. O interface fácil de utilizar e o processo de activação simples do Trend Micro USB Security protege o JetFlash® V85, desde o momento em que é ligado. Este novo produto está disponível no distribuidor Rutronik.O software irá alertar o utilizador e mover todos os arquivos perigosos para pasta oculta de arquivo. Quando o JetFlash® V85 é ligado a um computador com acesso à Internet, o Trend Micro USB irá ser instalado e serão realizadas as últimas actualizações de segurança, directamente na drive. O poderoso Trend Micro USB Security, construído a partir do software de Anti-Virus JetFlash® V85 Flash Drive pode ser utilizado livremente em qualquer computador, sem perigo de dados maliciosos enquanto transfere arquivos.


Tel.: +351 252 312 336 · Fax: +351 252 312 338


Novas ópticas pericêntricas para imagens de 360°

A OPTO ENGINEERING, representada em Portugal pela INFAIMON, apresenta a nova série HP de ópticas pericêntricas de 360°, exclusiva no mercado. Estas ópticas permitem uma visão periférica 3D total do objecto, sem a necessidade de espelhos, permitindo uma inspecção completa de qualquer superfície. Com apenas uma câmara é possível obter imagens da parte superior e das laterais do objecto, o que elimina efeitos de segmentação típicos de sistemas multi-imagem e proporciona soluções de custo efectivo para aplicações de controlo de qualidade. As pericêntricas HP 360° estão disponíveis em dois modelos para sensores de ½” e 1/3”.

Infaimon

Tel.: +351 234 312 034 · Fax: +351 234 312 035




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Novas câmaras termográficas Testo

Os pontos fracos na alvenaria ou fugas em sistemas de ventilação e de aquecimento levam a elevadas perdas de energia, e con-sequentes elevados custos. Com as novas câmaras termográficas Testo, as perdas de energia podem ser comprovadas e docu-mentadas, até mesmo as mais pequenas diferenças de temperatura podem ser identificadas com extrema exactidão com uma elevada resolução de temperatura das novas câmaras termográfica Testo. A lente substituível, orientada para uma aplicação, garante que a secção da imagem correcta está sempre visível no visor da câmara. A câmara digital integrada adicionalmente, facilita a documentação. A apresentação da

humidade de superfície para a localização rápida dos pontos de risco de condensados é única na termografia de edifícios. Além disso, os relatórios de termografia de várias páginas também podem ser criados rapidamente e facilmente com o software PC. Graças ao prático Soft-Case, pode sempre transportar a câmara termográfica Testo com segurança, o que significa que não necessita de a segurar na mão ou armazená-la na mala entre as medições, podendo ser transportada facilmente utilizando a correia de ombro.A nova câmara termográfica Testo 875 é particularmente apropriada para rápidos, fáceis e directos testes de instalações de ventilação, ar-condicionado e aquecimento. A distribuição de temperatura de um sistema de aquecimento, ou até mesmo as fugas podem ser analisadas num relance com o instrumento de medição por infravermelhos, e assim os danos com o material dos edifícios ou as fugas podem ser localizados com exactidão, mesmo em condutas escondidas ou inacessíveis, sem partir ou abrir paredes e solos. As análises com a Testo 875 também são um método eficiente para detectar falhas de construção. Graças à resolução de temperatura de < 110 mK, a Testo 875 visualiza perdas de calor, fugas de ar e de humidade em edifícios (imagem térmica colorida). Além disto detecta a implementação de erros no isolamento térmico e examina danos nos edifícios. Graças à resolução de temperatura extremamente elevada de < 80 mK, a Testo 881 visualiza em detalhe o isolamento deficiente, as pontes térmicas e erros ou danos de con-strução. Esta câmara termográfica adequa-se perfeitamente à gravação e documentação de perdas de energia de janelas e portas exteriores, estores, radiadores, na construção de telhados ou de toda a alvenaria do edifício. Se houver pontes térmicas, por exemplo, nos cantos de uma divisão, a humidade do ar ambiente pode ser precipitada levando ao aparecimento de condensados e fungos, podendo levar a sérios riscos para a saúde das pessoas em contacto com ela. A Testo 875 e a Testo 881 fornecem importantes dados, com os quais o aparecimento perigoso e alergénico de condensados pode ser evitado e o risco de contaminação minimizado, mesmo nos cantos e nichos de uma casa.

Testo Portugal

Tel.: +351 234 320 280 · Fax: +351 234 083 708

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A empresa Herzog, de Oldenburg, é especialista em máquinas de enrolamento e entrançamento, utilizadas na produção de numerosos produtos tais como fios, cordas e cabos, com os mais diversos diâmetros. Existem vários processos de revestimento e entrançamento. A combinação de movimen-tos mecânicos necessários para obter o efeito desejado representa um desafio para o construtor de máquinas. Por um lado, é necessário garantir parâmetros como o número de cruzamentos por unidade de comprimento. Por outro, é necessário que a máquina altere esses parâmetros, para ter a flexibilidade suficiente para mudar de um produto para o outro. O objectivo da Herzog foi tornar as suas máquinas mais flexíveis, mais leves e mais fáceis de operar. Para isso contou com a parceria da SEW-EURODRIVE. Todas as ligações mecânicas entre módulos da máquina foram eliminadas e cada módulo tem o seu próprio accionamento. Deste modo, a mudança de trabalho ou de parâmetros é rápida, fácil e não requer intervenção mecânica na máquina. A máquina foi completamente automatizada com componentes SEW-EURODRIVE, designadamente três motores CV132S4 e um motor CT90L4 com redu-tores de engrenagens helicoidais e encoders ES2S e AS3H. Um Motion Controller MOVI-PLC DHR41B, instalado no módulo principal, controla toda a máquina devido às suas funcionalidades de autómato e de controlo do movimento, e coordena os motores através de um sistema de servo-accionamentos multi-eixos MOVIAXIS®. A interface com o operador foi confiada a uma consola DOP11B-30, com funcionalidade de gestão de receitas.

MOVI-PLC® e MOVIAXIS®: soluções inovadoras

A Mitsubishi, reconhecida como especialista em soluções de posicionamento, ouve permanentemente os seus consumidores, respondendo com sistemas independentes, de tecnologia patenteada e performance inigualável. Respondendo às solicitações dos seus consumidores, apresenta o novo controlador de eixo único e independente MR-MQ1000, respondendo assim às expectativas destes, de forma simples e económica.Para a grande maioria das aplicações, uma plataforma baseada em PLC´s e servo-amplificadores comuns é a solução mais indicada, no entanto, em sistemas mais pequenos esta poderá não atingir preços competitivos. O novo MR-MQ100 permite o controlo completo de um eixo único executando sincronizações com encoders externos ou eixos virtuais sem o uso de hardware adicional. Assim, aplicações como cortadoras rotativas, alimentadores, etiquetadoras ou puncionadoras poderão ser executadas sem exceder orçamentos apertados.

F.Fonseca apresenta controlador de eixo único MR-MQ1000 da Mitsubishi


Tel.: +351 231 209 670 · Fax: +351 231 203 685


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Tel.: +351 234 303 900 · Fax: +351 234 303 910


A nova versão de série de caixas de aço inoxidável Klippon® STB da Weidmüller tem diferentes aplicações. Esta série de caixas Klippon® STB da Weidmüller são adequadas para o sector eléctrico, de processos e de transporte. As caixas desta série estão homologadas segundo as normas internacionais, como por exemplo, EN 62208 e EN 60079 (ATEX). Possui uma montagem interna flexível, em que a calha normalizada (TS 35) pode ser instalada num conjunto de fixação anexo, mediante o perfil C soldado. Deste modo surge um equipamento flexível na caixa e uma boa superfície de trabalho. Possui uma melhor função hermética graças à nova junta de silicone que garante uma grande resistência a condições extremas de temperatura, de -50º C a +120º C. Mesmo contra uma compressão excessiva, a ligação grante a sua funcionalidade. Os pés de montagem estão soldados na caixa e são resistentes aos impactos e às vibrações. Permite uma ligação à terra interna/externa através da caixa fixa, mediante parafusos soldados de aço inoxidável M6.

Caixas Klippon® STB de aço inoxidável


Tel.: +351 214 459 191 · Fax: +351 214 455 871




Siemens lança micro PLC SIMATIC S7-1200

O novo micro PLC SIMATIC S7-1200 da divisão Industry Automation da Siemens é caracteri-zado pelo seu conceito de instalação versátil e flexível, aliado a um elevado desempenho e um design extremamente compacto. O novo sistema de engenharia SIMATIC STEP 7 Basic configura o controlador e os painéis básicos HMI (Interface Homem-Máquina), e assim garante uma programação, comunicação e comissiona-mento especialmente simples e rápidos. O novo PLC e software e o painel básico HMI formam juntos uma solução integrada para tarefas de micro-automação compactadas e sofisticadas. O Micro PLC SIMATIC S7-1200 (controlador lógico programável) é o novo controlador modular, para aplicações compactas numa gama de performance mais baixa. No desenvolvimento do controlador e do software foi dada especial atenção à perfeita integração e coordenação do controlador. O SIMATIC S7-1200 tem uma interface Profinet integrada para simplificar os requisitos de comunicação entre sistemas de engenharia, controladores e HMI, por exemplo, para programação e comunicação CPU – CPU. O micro PLC SIMATIC S7-1200 é versátil e ad-equado, tanto para a eficiência na automação de pequenas máquinas como no controlo distribuído em circuito fechado de sistemas de maior dimensão.

O design do novo micro PLC SIMATIC S7-1200 é escalável e flexível e, por isso, habilita-o a cumprir as tarefas de automação com precisão. O módulo central pode ser alargado de forma flexível com entradas/saídas e módulos de comunicação. Os painéis de sinal são uma inovação, proporcionando flexibilidade adicional e são facilmente anexados na frente do módulo CPU, permitindo, nesta fase, duas interfaces DI (entradas digitais) / DO (saídas digitais) ou uma saída analógica, o que permite um design muito compacto para aplicações com apenas alguns sinais. O novo micro PLC pode ser expandido para uma comunicação em série com dois módulos de comunicação, cada um com uma porta RS232 ou RS485. Para tarefas tecnológicas exigentes possui funções de contagem, medição, controlo de ciclo-fechado e motion control. Além disso, e em com-paração com o seu antecessor SIMATIC S7-200, o novo micro PLC tem um processador mais rápido e com mais memória, podendo esta ser dividida de forma flexível entre o programa e a aplicação de dados. O novo sistema de engenharia SIMATIC Step 7 Basic fornece engenharia integrada para controladores e painéis SIMATIC HMI. O SIMATIC Step 7 Basic V10.5, com WinCC Basic integrado para tarefas de visualização, apoia o utilizador com tarefas orientadas e editores indutivos para um elevado grau de facilidade de utilização e eficiência na engenharia. A solução coordenada de controladores e de sistemas de engenharia pode ser expandida através de uma série de painéis básicos HMI, com um elevado grau de protecção (IP65) e já com uma interface Profinet integrada. Os painéis incluem um visor gráfico de 4 a 15 polegadas com ecrã táctil. Todos os painéis oferecem as mesmas funcion-alidades, tais como criação de relatórios, receitas e funções de curvas de tendência.

Industry Sector

Industry Automation

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A Invertek relançou toda a sua gama com um novo design e novas potencialidades no controlo de motores de íman permanente e de indução. Entre as principais características e benefícios desta gama destacam-se o controlo em anel aberto para motores de íman de última geração, há a possibilidade de controlo vectorial em anel aberto para motores de indução tradicionais com capacidade de 200 % binário a velocidade zero ou controlo em anel fechado, através de realimentação por encoder. Esta gama está projectada para aplicações industriais com sobrecargas e elevados binários de arranque, uma frequência de comutação até 32 kHz para o funcionamento silencioso do motor. A estrutura de parâmetros simplificada permite uma rápida entrada em serviço com funcionalidades avançadas. Possui Onboard Modbus RTU & CANopen como standard para ligação a PLC e rede via RJ45, e a cópia de parâmetros via OptiStick com interface Bluetooth permite a rápida entrada em serviço de vários equipamentos e comunicação wireless com PC ou PDA. A alimentação 24 V, externa e independente, permite que equipamentos electrónicos de controlo (incluindo fieldbus) permaneçam operacionais, mesmo quando a alimentação principal é desligada. A capacidade de programação simplificada tipo PLC permite a pré-programação de funções lógicas. A nova Gama Invertek está disponível em 6 tamanhos para potências de 0.75 kW – 160 kW (200 – 480 V). A Invertek é representada em Portugal pela Reiman.

Gama INVERTEKTM P2, controlo de motores de indução e de íman permanente

REIMAN – Comércio de Equipamentos Industriais, Lda.

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Zeugma e Rittal – juntos no sucesso

A empresa portuguesa Zeugma desenvolveu e fabricou para a Agência Espacial Europeia (ESA), uma Centrifugadora de Grande Diâmetro (LDC – Large Diameter Centrifuge) para fins científicos. A centrifugadora tem um diâmetro de 8 metros e permite efectuar testes em materiais, células a animais num ambiente de hiper-gravidade (máximo 20x Gravidade). A construção de uma centri-fugadora de grande diâmetro minimiza o efeito de Coriolis nas experiências a efectuar. A Zeugma desenvolveu o equipamento utilizando modernos sistemas de CAD e CAE, o que permite modelar todo o conjunto e subsistemas de um modo integrado e eficiente. Foram realizadas análises es-truturais, de vibrações e de aerodinâmica de modo a optimizar os vários componentes de fabrico. Este produto tem a capacidade de transportar 6 gôndolas (contentores para experiências) e uma gôndola central para referência (sempre a 1 G). Cada gôndola pode levar a uma carga máxima de 80 Kg e ser sujeita a um máximo de 20 vezes a gravidade, ao ser colocada na posição extrema dos braços do equipamento. As gôndolas possuem várias interfaces de comunicação e monitorização, como sensores de temperatura e aceleração, ligações Série RS232, USB 2.0, Ethernet e Vídeo Coaxial.A Centrifugadora pode operar em modo contínuo num máximo de 6 meses, seguindo um perfil de acelerações definido pelos cientistas. A gestão e operação da Centrifugadora é feita através de duas workstations: uma para o operador da máquina e outra para os cientistas monitorizarem e operarem as experiências em curso. Os armários eléctricos e de automação da máquina foram fornecidos pela Rittal Portugal. A Centriguradora de Grande Diâmetro foi construída ao abrigo do contrato “ESA Contract 19795/06/NL/PA”, e está em operação desde o início de 2008, nas instalações da ESA em Nordwijk, na Holanda.

Rittal Portugal

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Nova série de iluminação LED de alta intensidade com tecnologia SMD

Representada em Portugal pela Infaimon, a CSS aperfeiçoou a série de iluminação LED HLND adicionando novos modelos de alta intensidade lumínica. Os LEDs HLND-SW2 pertencem à família de LEDs Chip on Board que são baseados na tecnologia SMD. Esta tecnologia permite automatizar ao máximo a construção destes sistemas de iluminação e, assim, reduzir os custos quando se alcançam altas produções. Estes LEDs também incluem um sistema de refrigeração que dissipa o calor, resultando numa iluminação com maior qualidade.

Infaimon

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IDAM lança as novas séries L1: compacto e de alto rendimento

A INA Drives & Mechatronics (IDAM), especialista em mecatrónica do Grupo Schaeffler, desenvolveu novas séries L1 de motores lineares síncronos de 3 fases. Estes motores lineares foram desenhados especialmente para utilizar em pequenos sistemas de posicionamento, e estão disponíveis em 3 versões. Os motores da série L1A tem um perfil particularmente baixo, os motores L1B caracterizam-se por alturas de secção média e a variante L1C tem uma elevada altura de secção, sendo especialmente eficiente. Inclusive o motor mais pequeno, com uma altura de instalação de 31 mm e uma largura de 50 mm, gera uma força máxima até 170 N.Devido aos novos métodos de produção automática, IDAM pode oferecer aos motores um preço relativamente económico, para utilizar em sistemas de manipulação. Os motores das séries L1 complementam os motores L2 de 3 fases, que foram desenvolvidos para aplicações mais robustas no sector da engenharia mecânica. A versão básica do motor L1 não tem refrigeração integral. De todos os modos, está disponível um adaptador de refrigeração para necessidades extremas, que se instala em baixo do primário.

Schaeffler Iberia, s.l.

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F.Fonseca apresenta software de supervisão e controlo iX da Lauer

Fácil de usar, abrangente e flexível, a nova e inovadora solução iX HMI da Lauer, prevê o futuro com uma visão a todos os níveis, controlo concepção e funciona-mento. Cumprindo todos os requisitos, standard e avançados, para soluções baseadas em HMI, o pacote de software iX assegura interfaces homem-máquina para o dia de hoje, amanhã e futuros.

Esta solução de última geração poderá ser adquirida separadamente, ou já pré-instalada em toda a gama de PCs Industriais Lauer. Das características principais de todos os sistemas SCADA destacam-se a utilização de Micro-soft NET Framework, a ligação a OPC-server externo, linguagem de alto nivel C#, ligação à base de dados em SQL e inúmeros drivers de comunicação.

F.Fonseca, S.A.

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Pulso servo eléctrico de 2 eixos, PT-AW 70 da SCHUNK

O módulo servo eléctrico PT-AW 70 da SCHUNK integra 2 eixos num só módulo e, portanto, estabelece uma prova exemplar de flexibi-lidade dos componentes para au-tomação. O desenho e o princípio da sua funcionalidade assemelha-se a um pulso humano. Com

grandes esforços de torsão e diversas gamas de eixos rotativos o PT-AW 70 oferece altas velocidades nos eixos de forma individual. Apesar de estar integrado num só módulo, cada um dos eixos actua respectivamente com o seu próprio servo motor, o qual permite controlá-los e ajustá-los de uma forma independente. Qualquer perfil operacional é livremente programável.O PT-AW 70 impressiona pela sua flexibilidade. O ângulo de rotação dos 2 eixos é maior que 360º, e portanto permite movimentos rotativos infinitos, como por exemplo, no processo de aparafusar. A estrutura é reduzida, o desenho compacto e a capacidade de carga são as vantagens distintas desta unidade, convertendo-a num módulo multiusos no campo da au-tomação. Também é uma unidade adequada para manobrar componen-tes delicados e oferece a vantagem de se poder ligar a outras unidades similares dotando-as de mais eixos de trabalho. É um produto adequado para o campo da automação, montagem, indústria eléctrica, laboratórios ou controlo de aplicações de inspecção.

SCHUNK Intec, S.L.

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O Terminal de válvulas normalizado VTSA com terminal eléctrico CPX encontra-se agora disponível com um tamanho até ISO 2 (52 mm) e com possibilidade de ter 4 tamanhos de válvulas num único bloco. A FESTO aumentou a gama com a inclusão da variante do terminal CPX em metal, permitindo desta forma novas perspectivas de utilização em aplicações pesadas, em simultâneo, com integração das funcionalidades do CPX. O Terminal de válvulas normalizado VTSA permite integrar 4 tamanhos de válvulas num único bloco. Possui um elavado caudal, até 3.000 l/min. com tamanho ISO 2 (52 mm) e mais 30 % de caudal do que especificado para o terminal VTSA-F. Em termos de normalização é 100 % ISO 15407-2 e ISO 5599-2, possui funções de segurança integradas (safety@festo), um sistema intuitivo de diagnóstico integrado, e pode ser ajustado a todas as exigências e configurações. Caracterizado também pela sua flexibilidade pois toda a gama pode ser montada na vertical em todos os quatro tamanhops para a integração de funções. Esta é uma solução pronta para a instalação.A Festo também tem disponível um terminal eléctrico CPX em metal (housing) robusto, adequado para a utilização onde são exigidos equipamentos robustos como, por exemplo, no fabrico de máquinas pesadas, no processamento de matérias-primas e na indústria automóvel. Além disso, é um produto multifuncional ao possuir Profinet Fieldbus com 3 tipos de ligações diferentes e alimentação de acordo com a norma AIDA.

Terminal de válvulas VTSA com terminal eléctrico CPX da Festo

Mota & Teixeira, S.A.

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Linha directa: +351 707 202 043

Nas instalações de rede IP67, segundo a especificação ODVA (EtherNet/IP), a Weidmüller recomenda os conectores da variante 1. A Weidmüller oferece o cabo de ligação correspondente, especialmente para ser utilizado num meio industrial. Baseado nos componentes com tecnologia STEADyTEC®, os novos “chicotes” IP67 revestidos por extrusão, podem ser utilizados até uma Ethernet de 10 Gigabit.Esta inovadora tecnologia de revestimento de extrusão garante uma maior segurança no manuseamento, uma efectiva protecção contra a junção e uma alta resistência à tracção. É um produto inovador porque permite um manuseamento eficaz, seguro e económico graças à tecnologia de revestimento por extrusão. Cumpre a norma IEC 61076-3-106, variante 1, e permite uma transmissão de dados segura graças à tecnologia STEADyTEC® Ethernet até 10 Gigabit.


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Cabos RJ45 para Ethernet/IP expandido com conector de baioneta

A miniTwin é uma grande inovação numa caixa muito pequena: pela primeira vez, emissor e receptor foram integrados numa caixa extremamente compacta. A miniaturização optimiza a integração na máquina, permite estandardização com corte nos custos e simplifica o manuseamento. A miniaturização da miniTwin abre novas soluções para poupança de espaço na integração em máquinas, isto porque a economia no espaço de montagem e a dimensão das áreas de produção são cada vez mais importantes. A optimização dos processos de trabalho, graças ao design ergonómico dos postos de trabalho, oferece ainda mais potencial.A miniTwin traz uma nova uniformidade à tecnologia de segurança. Os resultados desta estandardização são menos componentes e consequentemente há menos esforços em fazer pedidos, logística, manuseamento e serviço. O desenvolvimento da miniTwin focou-se no fácil manuseamento. Os acessórios de fixação específicos para cada aplicação simplificam a instalação e os LEDs integrados aceleram a instalação e o diagnóstico.

F.Fonseca apresenta as barreiras de segurança mais pequenas do mundo: miniTwin da Sick

F.Fonseca, S.A.

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O novo sensor de movimentos é um acelerómetro de dois eixos em suspensão, capaz de uma maior precisão que é possível através da utilização de dois sensores individuais. Os sentidos de aceleração do AIS226DS é até ± 6 g, onde um ‘g’ é a aceleração derivada da gravidade. O movimento é detectado através de um pequeno detector de movimento MEMS, construído num chip de silicone. Um chip de interface integrado, disponível com um SPI ou uma saída I2C, permite uma ligação directa com o veículo de Unidade de Controlo Electrónico (ECU). Amostras do novo sensor estão disponíveis no distribuidor Rutronik, e o volume de produção está prevista para Q1 2010. O baixo ruído do chip da interface electrónica permite usar um conversor de resolução de 14 bits numa largura significativa, correspondendo a uma resolução de 0.25 mg (em 2 g em larga escala). O sensor também é altamente estável e mantém uma alta precisão (± 70 mg), durante o intervalo de temperatura automativa -40º C a +105º C, oferecendo um desvio de cerca de 0.2 mg por grau. O AIS226D, montado num resistente pacote SO16W totalmente moldado, e está qualificado para a norma de qualidade automativa AEC-Q100.Funções como medições precisas do movimento do veículo para os sistemas, como os faróis dianteiros adaptativos, auto-regulador HID (descarga de alta intensidade) luzes, luz de travagem inertes, freio de estacionamento, avançados sistemas de roubo e controlo dos benefícios dinâmicos dos veículos através de um novo serviço. A capacidade de reconhecer pequenos ângulos de inclinação, mais pequenos do que 0.02 graus é importante no auto-nivelamento da lâmpada, freop de estacionamento, e nas aplicações HSA (Hill Start Aid). Outros sistemas de veículos que podem ser usados no AIS226DS incluem gravadores de eventos para a monitorização de acidentes ou de condução abusiva, e sistemas de navegação GPS que usam a movimentação de dados para melhorar a navegação quando o sinal de satélite se perder. Além disso há muitas aplicações não-automóveis, como os sensores de vibração nos equipamentos industriais, os monitores de caixa preta para as embalagens de medição, inclinómetros, e sistemas robóticos.

Alta precisão com o Sensor de Movimentos para STMicroelectronics


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O sistema de troca rápida, do tipo SWS, tem múltiplas utilidades graças à sua construção modular. O sistema compõe-se de duas unidades: cabeça de troca rápida (lado robô) tipo SWK e o adaptador de troca rápida (lado ferramenta) tipo SWA. Entre as suas vantagens conta com uma série completa de 12 tamanhos, aptos para qualquer aplicação que exija uma troca rápida de ferramenta, como por exemplo uma pinça ou pinça de soldadura. Dispõe de dimensões compactas graças à integração do accionamento na estrutura. É extremamente ligeiro graças à utilização de alumínio de alta resistência e tem uma elevada capacidade de carga, já que os componentes funcionais são fabricados em aço temperado.Este sistema de troca rápida possibilita a transmissão de energia universal. Está assim facilitada a possibilidade de transmissão para meios fluídos munidos de ligações auto-vedantes. A codificação do adaptador dá-se através do conector, e tem uma aplicação universal mediante um adaptador. Entre os dados técnicos básicos destaca-se o princípio de actuação com esferas para realizar o bloqueio accionado pelo êmbolo. O seu accionamento é pneumático, mediante ar comprimido filtrado (10 μm), seco ou com lubrificação a óleo. A pressão de trabalho é de 4,5 a 6 bares. Em relação à sua manutenção dispõe de lubrificação permanente, e mesmo assim recomenda-se que se lubrifique aos 2 milhões de ciclos. A disposição de montagem é à descrição. A transmissão de energia é variável através dos acessórios, e há uma auto retenção mecânica no bloqueio.

Sistema de troca rápida de pinças SWS para soldadura da SCHUNK

SCHUNK Intec, S.L.

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O EM-243 é um controlador em ponte H para motores CC, que foi desenvolvido para aplicações com requisitos especiais. Ajusta a aceleração e desaceleração independente, permitindo arranques e paragens suaves. Limita a corrente de saída para proteger o motor e o limitador de corrente também pode ser usado como um fim de curso - paragem por batente. Possui 2 velocidades programáveis, adequado para aplicações de posicionamentos, entradas de comando de funcionamento e limitadores de funcionamento para os dois sentidos. Uma entrada digital para velocidades pré-estabelecidas pode ser programada como entrada analógica, para uma tensão de referência de 0 a 5 V para a velocidade, e uma saída de erro programável pode ser usada também como entrada. Normalmente tem uma lógica positiva e vai a 0 V em casos de excesso de temperatura ou corrente de consumo. Se essa saída for forçada a 0 V externamente, o motor pára e impede um novo arranque. É possível conectar várias placas a este pino, e assim, provocar uma paragem sincronizada de vários motores no caso de um deles dar problemas. Existem dois modos de comandar este controlador: em contínuo, o motor funciona assim que o controlador estiver activo e por impulso, o motor funciona após um impulso de arranque e só muda o estado com um novo impulso. As entradas são configuráveis, divididas em dois grupos, entradas de comando e entradas de limitação, e podem ser programadas para funcionar em modo PNP ou NPN. Os parâmetros são programados com a placa de interface EM-236, e pode ser monitorizado o funcionamento bem como alguns parâmetros da EM-243 com este painel.A unidade de interface EM-236 foi desenvolvida para programar, copiar parâmetros e monitorizar de forma dinâmica os valores das placas da ELECTROMEN para controlo de motores DC, como a EM-243. Permite ajustar todos os valores a cada aplicação específica, e depois de encontrados os valores adequados, no caso de projectos repetidos esses valores guardados na interface podem ser descarregados noutras unidades de controlo (drives). É um instrumento muito simples e fácil de utilizar: assim que a unidade é alimentada através de uma mini-ficha (tem um pino que encaixa num orifício da drive, para evitar troca de polaridade), o display dá alguns avisos e fica pronto a ler os parâmetros da drive (Load&Edit). Para editar os valores usa-se as teclas + e -., posteriormente gravam-se os valores alterados premindo a tecla “2sec.save”. Depois de acertar os parâmetros, o operador pode retirar a ficha, colocar noutra drive e rapidamente descarregar os mesmos valores, garantindo um funcionamento exacto dos motores.

Placa de controlo para motores CC e Consola de programação

Tectoma – Electrotécnica e Automação, Lda.

Tel.: +351 252 331 310 · Fax: +351 252 331 312

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As novas soluções Modem Inteligente são projectadas para fornecer uma ligação wireless para grandes áreas para dispositivos industriais. A ProSoft Technology lançou as novas soluções Modem Inteligente RadioLinx®, projectadas para uma ligação wireless para grandes áreas, e até mesmo global para dispositivos industriais. Os portais do Modem Inteligente utilizam a infra-estrutura do modem existente para ligar dispositivos através de locais geograficamente diversos. Os portais do Modem Inteligente RadioLinx também podem ser usados para ligar dispositivos pela Internet para um ou mais locais. As soluções do Modem Inteligente combinam uma tecnologia modem industrial robusta, modelos de protocolo industriais, e o software ALEOSTM para uma gestão de ligação persistente. Este software permite o estado do dispositivo em tempo real e informação da saúde, incluindo uma ligação à rede, processamento e força do sinal. Outro software, o ACEmanagerTM permite uma configuração local ou uma aérea de dispositivo e diagnóstico. A integração é feita facilmente com modelos de configuração por meio de downloads, que suportam vários protocolos industriais como DF1 e Modbus, podendo ainda ser personalizada para suportar outros.As soluções do Modem Inteligente oferecem um factor de forma compacta, um baixo consumo de energia, montagem em trilho DIN e um projecto robusto que suportam temperaturas operacionais industriais e uma certificação de local perigoso Classe I Div 2. As soluções do Modem Inteligente são revestidas para aplicações de automação industrial como monitorização remota de equipamento, gestão e controlo, monitorização de equipamento OEM, aplicações de M2M, e controle não crítico de tempo para água e esgoto, energia, óleo e gás, e SCADA. Estão disponíveis as seguintes versões: modem serial para GPRS/GSM Global (RLXIC-SG); modem serial RLXIC-SG dedicado a aplicações que requerem ligação serial em carregadores de modem que usam GSM (Global System for Mobile Communications) para fornecer o serviço; portal Ethernet para HSUPA (3G GSM) Redes (RLXIC-EH); portal Ethernet RLXIC-EH dedicado a aplicações que requerem ligação Ethernet em carregadores de modem que usam GSM para prover serviço.

Prosoft Technology lançou RadioLinx® para Automação Industrial

Mepax – Marketing & European PR Accelerator

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Com utilização crescente nos sectores da construção e mobiliário, os painéis de madeira resultam de um apurado processo de transformação para obter as características adequadas. Para recuperar o aspecto visual da madeira, uma das técnicas utilizadas é a impressão dos painéis, e neste processo, a tinta passa de um cilindro metálico para um cilindro de borracha, e deste para o painel de madeira. Isto significa que, para cada cor, são necessários três accionamentos (dois cilindros e um transportador), perfeitamente sincronizados. Numa máquina de impressão de três cores, é necessário que os nove accionamentos operem num sincronismo rigoroso que garante a qualidade da impressão. A nova solução MOVIAXIS® da SEW-EURODRIVE foi distinguida com o terceiro prémio do concurso “Melhor Produto de Automação e Accionamentos 2006”, atribuído pela revista especializada “Automation & Drive”. Os dois primeiros prémios incidiram sobre motores, o que significa que o MOVIAXIS® foi o primeiro produto na área dos conversores de frequência/servo-controladores.Um construtor de máquinas alemão especializado neste tipo de máquinas recorre à tecnologia MOVIAXIS® para optimizar o processo. A sincronização perfeita dos servo-accionamentos da Série CM permite impressões de alta qualidade (o desvio máximo entre cores é de 0,25 mm). Os programas de operação, configuração, visualização e diagnóstico, desenvolvidos com o software MOVITOOLS® e MotionStudio, são armazenados em cartões de memória SD, reduzindo ao mínimo os tempos de paragem quando é necessário substituir um módulo mestre ou um eixo. O programa de automação baseia-se em linguagens de programação IEC 61131-3 e foi implementado num controlador MOVI-PLC® Advanced.

MOVIAXIS® - solução para máquinas de impressão


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O iX é um conceito de IHM (Interface Homem-Máquina) baseado num software, que preenche a lacuna entre os terminais de IHM proprietários e as caras soluções de licenças SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - Sistema de Supervisão e Aquisição de Dados). Consiste num ambiente de desenvolvimento e um ambiente de runtime e está disponível em várias versões, inclusivamente um completo conceito IHM Lauer que pode rodar num PC painel ou plataforma PC desktop, como também uma versão runtime para PCs de outros fornecedores. Graças ao suporte da estrutura Microsoft. Net, o iX habilita uma extensa gama de opções de adaptação para utilizadores específicos. Com habilidade para integrar controles .Net (DLLs) disponíveis externamente, não há nenhum limite à imaginação criativa na geração de objectos, definidos pelo utilizador. Em combinação com o padrão Windows Presentation Foundation (WPF) da Microsoft, os utilizadores têm opções sem precedentes para desenvolver interfaces de utilizadores. O uso de gráficos baseados em vector assegura que os ambientes de interface do utilizador sejam sempre apresentados precisamente, a despeito do factor de balança. Um grande número de objectos gráficos pré-definidos, como interruptores, indicadores de instrumentos e pictogramas técnicos, oferece até mesmo para novos acessos de utilizadores e resultados rápidos. Adicionalmente, o iX suporta a barra multifuncional já conhecida da Microsoft e, assim, livra os projectistas e utilizadores dos menus travados e embutidos. Isto significa que os comandos satisfatórios podem ser ancorados nos locais desejados. O iX constitui uma solução de plataforma aberta e suporta o padrão OPC (OLE [Object Linking and Embedding] for Process Control). Os utilizadores podem escolher protocolos de uma extensa lista de drivers ou uma conexão por um servidor OPC de terceira parte. Todos os dados são armazenados de acordo com o padrão SQL (Structured Query Language), que facilita a gestão rápida e fácil dos dados. O iX é completamente programável em C#, permitindo a utilização de uma linguagem de programação orientada ao objecto para modificar objectos existentes, ou ainda a serem definidos como desejado. Não há nenhum limite para a individualização. Um grande número de sugestões profissionais, e mesmo, exemplos de códigos fontes abertos, estão disponíveis na Internet.


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iX: o software de IHM de quarta geração



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Anybus-S: nova interface PROFINET-IRT de fibra óptica

A HMS Industrial Networks estende a sua oferta de produtos Profinet com a introdução da inter-face Anybus-S Profinet-IRT com conectores de fibra ótica. O módulo de comunicação embutido, Anybus-S para Profinet, combina uma interface Profinet com funções IRT de acordo com a Classe C padrão. O módulo de comunicação inteligente é baseado na tecnologia ERTEC-200 da Siemens e inclui todos os componentes analógicos e digitais para uma efectiva interface Profinet IO com características IRT, inclusive um interruptor tempo real de duas portas integrado. A conexão de rede física é feita por dois conectores de fibra ótica SC-RJ. Este módulo tem aplicação específica para utilização em indústrias automobilísticas. Muitos fabricantes de automóveis estão a usar a tecnologia de fibra ótica nas suas instalações Interbus existentes, e agora estão a utilizar o Profinet com transmissão por fibra óptica. A introdução do Profinet é vista como uma evolução natural do Interbus e é conquistará o seu lugar passo-a-passo durante os próximos cinco anos. O poderoso processador on-board ERTEC-200 da Siemens controla o protocolo Profinet integralmente de forma autónoma e, assim, alivia o proces-sador principal do dispositivo de campo completamente do processo de protocolo. As portas duais RAM e a interface de software e hardware do módulo são unificadas e funcionalmente idênticas a todos os outros módulos Anybus-S. Esta intercambiabilidade é provida por um conector de 16-pin RJ11 que assegura a conexão com todos os outros fieldbus, e módulos Ethernet da família Anybus-S, sem qualquer mudança para interface de dispositivo. O PROFINET-IO oferece comunicação em tempo real com um alto processamento de dados e também permite que funções de TI industrial sejam empregues. A transmissão por fibra óptica garante a mais alta imunidade contra perturbação eletromagnética e monitorização de qualidade de transmissão avançado.

F.Fonseca, S.A.

Tel.: +351 234 303 900 · Fax: +351 234 303 910


Cabos M12 para Ethernet Industrial da Weidmüller

A Weidmüller dispõe de uma ampla gama para ligações de Ethernet In-dustrial, que oferece a solução correcta para cada necessidade. Ape-nas as ligações de cobre podem ser utilizadas en-tre o RJ45 e o M12, com

codificação D (abreviado: M12D). Particularmente, o tipo de ligação M12 oferece múltiplas vantagens: as ligações são mais compactas e possuem um grau de protecção IP67. Para além disso fornecem uma largura de banda Cat.5 / 5E, e são estáveis até à vibração.Se considerarmos o campo das conectores macho e os cabos, a Weidmüller também apresenta uma enorme variedade. A gama de conectores macho contém versões em linhas rectas, curvas, em conectores fêmea ou também RJ45. Nos cabos, o utilizador pode escolher entre o tipo PROFINET tipo C ou tipo B, ou um cabo especialmente desenhado para o sector ferroviá-rio. Todos estes produtos estão disponíveis em stock, e para além disso, a Weidmüller também oferece cabos de ligação especiais, desenhados segundo as especificações do cliente.


Tel.: +351 214 459 191 · Fax: +351 214 455 871


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F E I R A S E C O N F E R Ê N C I A S

robótica[ ]110

SEMICON Feira sobre semicondutores: produção, técnicas e materiais

SeulCoreia do Sul

3 a 5 Fevereiro 2010

[email protected]

LOgIMAT 2010 Feira internacional de distribuição e fluxo da infor-mação dentro das empresas

2 a 4Março 2010

Estugarda Alemanha

TEkTóNICA Feira de construção LisboaPortugal

11 a 15Maio 2010

EUROEXPO Messe und Kongress [email protected]

[email protected]

RObOTIquE 2010 Feira de novidades de robôs e integradores

RoissyFrança

22 a 26Março 2010

GL [email protected]

EXPO ELECTRONICA Feira internacional para componentes electrónicos e equipamentos tecnológicos

MoscovoRússia

20 a 22 Abril 2010

Crocus [email protected]

HANNOvER MESSE 2010 Feira internacional de tecno-logias industriais

HanôverAlemanha

19 a 23 Abril 2010

C. Comércio e Indústria Luso-Alemã[email protected]

AuTOMáTICA 2010 Feira internacional sobre automação e mecatrónica

MuniqueAlemanha

8 a 11 Junho 2010

[email protected]

SINERCLIMA Feira de climatização e energias renováveis

BatalhaPortugal


ExpoSalã[email protected]

DESIgNAÇÃO TEMÁTICA LOCAL DATA CONTACTO

Informação sobre conferências IEEE por sociedade: http://www.ieee.org/web/conferences/search/index.htmlInformação sobre conferências IFAC: http://www.ifac-control.org/eventsInformação geral sobre conferências IASTED: http://www.iasted.com/conference.htm

ANNuAL RObOTICS INDuSTRy FORuM

Fórum sobre robôs para a indústria

OrlandoE.U.A.

20 a 22 Janeiro 2010

RIA – Robotics [email protected]

ELECTRON TECH EXPO Feira de tecnologia e materiais para as indústrias eléctrica e electrónica

MoscovoRússia

20 a 22 Abril 2010

Crocus [email protected]

RObOPARTy 2010 Evento de construção e dinamização de robôs

GuimarãesPortugal


SAR e Universidade do [email protected]

FESTIvAL NACIONAL DE RObóTICA 2010

Festival cientifico de robótica LeiriaPortugal

24 a 28 Março 2010

I.P. Leiria - E.S. Tecnologia e Gestã[email protected]

F E I R A S E V E N T O S E F O R M A Ç Ã O


Na Automatica 2010, 4.ª edição da Feira Internacional de Automação e Mecatrónica, obterá uma panorâmica geral de todas as inovações no segmento da robótica e automação. Realizada desde 2004, decorrerá em 2010 de 8 a 11 de Junho nas instalações da Nova Feira de Munique, e estarão presentes líderes e gestores terão a oportunidade de beneficiar das inovações e soluções que já estão a ser usadas noutras áreas. Esta feira tem como objectivo primordial representar a cadeia completa da criação de valor, automatizar processos e reduzir custos de produção de forma a que se consigam aguentar face à concorrência global. Irá decorrer pela segunda vez, a “ISR/ROBOTIK 2010”, uma das conferências de robótica mais importantes do mundo. Os participantes na coneferência, O ISR (Simpósio Internacional de Robótica 2010) e o ROBOTIK 2010 irão reunir-se de 7 a 9 de Junho de 2010 no Centro Internacional de Congressos (ICM). Neste evento estarão presentes os maiores investigadores e fabricantes que irão expôr as inovações dos segmentos da robótica de serviços e industrial, componentes e acessórios, e durante o simpósio, os participantes poderão dialogar com colegas de investigação e desenvolvimento, ou compartilhar com os peritos da indústria as experiências da automatização na sua produção. A feira pretende dar ferramentas para que os visitantes possam estudar e optimizar os processos, porque numa época de crise, as empresas devem fazer o possível para que as suas instalações de produção sejam mais rentáveis, ainda que com lotes pequenos. Além disso, também é necessário criar as condições de partida para que os novos produtos voltem a estimular o mercado, não esquecendo que a chave para uma maior flexibilidade e rentabilidade é a automatização.

Maior oferta de robótica na Automatica

SITRAIN, a formação Siemens para a Industry Automation e Drive Technologies, possui 300 centros de formação em 62 países que oferecem cursos especializados em Automação e Accionamentos. A Siemens é, a nível mundial, uma empresa de referência no segmento industrial tecnológico da Automação e Accionamentos. Um dos serviços que disponibilizam é, exactamente a formação com a garantia dada pela Acreditação da Direcção Geral do Emprego e das Relações do Trabalho (DGERT) e assim os seus clientes podem aceder a apoios públicos para o desenvolvimento dos seus projectos de formação no âmbito do Quadro de Referência Estratégico Nacional (QREN), através do Programa Operacional de Potencial Humano (POPH).Com adequada formação, as decisões tornam-se mais seguras e eficazes no que diz respeito à utilização eficiente de equipamentos e uma optimização dos processos, ou seja, a formação cria mais competências nos colaboradores da indústria. Os formadores da Siemens são certificados (possuem CAP) e fazem regularmente formações, que lhes permitem desenvolver um vasto conhecimento de aplicações específicas em vários ramos da indústria. O know-how dos formadores direccionado para o processo produtivo, a elevada compo-nente prática e o recurso a equipamentos didácticos que permitem simular situações reais são por si só a garantia de qualidade das acções de formação que a Siemens ministra.A grande novidade do Programa de Formação para 2009/2010 é a introdução do novo curso “SIMATIC S7-1200”, como resposta ao lançamento do novo autómato modular compacto.

Siemens, S.A.

Tel.: +351 214 178 704 · [email protected]

www.siemens.pt/automation/formacao

SITRAIN™ − Siemens Training, um conceito mundial

Automatica 2010

[email protected] · www.messe-muenchen.de


L I N K S

Substitutos? Naaah!

Trailer do Filmehttp://www.youtube.com/watch?v=jwTJ7mCcFoY

Protótipo da Honda:

Apareceu recentemente nos cinemas um filme intitulado “Substitutos” (“Surrogates” no original em inglês). Segundo esse filme, os robôs viveriam por nós apesar de comandados pelo nosso cérebro através de uma ligação remota. Ficção científica e show-business. O habitual em Hollywood.

É preciso saber distinguir a ficção da realidade. Os robôs representados no filme estão fora do nosso alcance, isto é, nem são possíveis hoje, nem é realista admitir que sejam tecnicamente possíveis em menos de 30 anos.

No entanto, a robótica actual tem sido usada para ajudar as pessoas. Não para as substituir, mas para permitir que realizem tarefas de uma forma mais simples e mais confortável. Um BOM exemplo é a utilização de robôs para melhorar a física daqueles que perderam qualidades motoras: por acidente, doença ou devido à idade. A Honda, por exemplo, lançou recentemente um protótipo que permite auxiliar a locomoção humana.

J. Norberto PiresChairman do Controlo 2010