Aplicação de OPC UA e Asset Administration Shell na adaptação de um equipamento CNC à indústria 4.0

Sousa, Pedro Rafael Marques de

http://hdl.handle.net/10400.8/10192

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MEFDD Proj. final PedroSousa 2024-03-30.pdf		6.06 MB	Adobe PDF	Download

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Authors

Sousa, Pedro Rafael Marques de

Advisor(s)

Neves, Carlos Fernando Couceiro de Sousa

Correia, Mário António Simões

Abstract(s)

A aplicação de novas tecnologias como, por exemplo, Gémeos Digitais e Sistemas Cíber-Físicos, no setor industrial, desencadeou a 4ª Revolução Industrial, também designada por Indústria 4.0. Para padronizar a aplicação dos sistemas da indústria 4.0, surgiu a Arquitetura de Referência do Modelo Indústria 4.0 (RAMI4.0) que indica a utilização das tecnologias Open Platform Communication Unified Architecture (OPC UA) e Asset Administration Shell (AAS). O projeto apresentado neste relatório consistiu em desenvolver um sistema de controlo e aquisição de dados, baseado nas tecnologias EdingCNC, OPC UA e AAS e no conceito Plug&Produce, que foi aplicado à fresadora CNC ProLIGHT1000 presente na ESTG. Criou-se em C++ uma classe que declara vários métodos abstratos para representar um controlador CNC genérico, da qual foi derivada uma classe específica para os controladores EdingCNC que define esses métodos recorrendo às funções da API do respetivo software de controlo. Desenvolveu-se um servidor OPC UA e modelou-se o seu address space para descrever a ProLIGHT1000. Neste servidor OPC UA incluíram-se as bibliotecas que compõem a API do EdingCNC, o que permitiu criar uma solução de código para controlar e monitorizar esse equipamento CNC. Através dos softwares AASX Package Explorer e AASX Server, criou-se uma AAS que descreve a ProLIGHT1000 e que foi conectada ao servidor OPC UA. Esta AAS é o modelo virtual padronizado deste equipamento CNC e serve para o adaptar aos sistemas de informação da indústria 4.0, de acordo com o RAMI4.0. O funcionamento deste servidor OPC UA foi testado através do software UAModeler e também se verificou a sua correta interação tanto com a AAS construída quanto com a máquina, através do software EdingCNC. O resultado obtido deste trabalho foi que a monitorização e controlo deste equipamento CNC, que antes era feita apenas no computador local através do EdingCNC, passou a ser feita numa rede IP através de um servidor OPC UA e cliente(s) OPC UA, recorrendo à chamada de métodos de uma classe genérica comum. Por fim, demonstrou-se a aplicação de uma AAS e o estabelecimento da sua conexão ao servidor OPC UA.