“Ao combinar o LabVIEW com o equipamento de ensino técnico da EDIBON, é criado um ambiente de aprendizagem dupla muito poderoso.” – César Bonilla García, EDIBON
O desafio
Capacitar as novas gerações em uma ferramenta de programação que permite o desenvolvimento de soluções de software para aplicação em processos industriais realizados com hardware real em diferentes áreas de estudo (Figura 1).
A solução
Utilizando a linguagem de programação gráfica LabVIEW, foram desenvolvidos um conjunto de bibliotecas abertas ao usuário e uma variedade de exercícios práticos aplicáveis a sistemas modulares para o estudo dos processos descritos por sistemas como torres de resfriamento, reatores químicos, turbinas térmicas, hidrologia. , etc. Além disso, é fornecida uma licença LabVIEW totalmente gratuita.
desenvolvimento
A EDIBON é especializada no desenvolvimento de equipamentos técnicos para formação em diversas áreas como Electrónica, Comunicações, Energia, Electricidade, Mecânica, Termodinâmica, Controlo de Processos, Engenharia Química, Ambiente... Porque os sistemas e processos industriais estão a tornar-se mais complexos, é necessário desenvolver soluções de software rápidas, sustentáveis e escaláveis, capazes de assumir tarefas críticas no controle e supervisão desses processos. Portanto, é necessário utilizar ambientes de desenvolvimento Software Livre que facilitam o trabalho e que ao mesmo tempo são poderosos para atender este tipo de aplicações. Para isso foi desenvolvido o ELK (EDIBON SOFTWARE DEVELOPMENT KIT), um kit de programação baseado no ambiente de desenvolvimento LabVIEW que permite iniciar de forma prática utilizando os equipamentos de ensino técnico desenhados pela EDIBON. Esses dispositivos reproduzem sistemas e processos industriais baseados em elementos de hardware reais. Isto se traduz na implementação de sistemas SCADA como os amplamente utilizados na indústria.
ELK incorpora um conjunto de bibliotecas abertas e específicas, desenvolvidas para cada equipa EDIBON e que permitem tanto a iniciação na área da programação com LabVIEW como o estudo de áreas como Termodinâmica, Mecânica dos Fluidos, Controlo de Processos, Energias Renováveis, etc. (Figura 4). Além disso, para facilitar esse trabalho e aproveitar ao máximo o hardware fornecido, uma licença gratuita do LabVIEW do tipo Acadêmico acompanha o Kit. Ao combinar o LabVIEW com o equipamento de ensino técnico EDIBON, é criado um ambiente de aprendizagem dupla muito poderoso. Por um lado, permite aos usuários adquirir e controlar variáveis físicas, monitorar processos, leituras gráficas de sensores ou valores calculados em tempo real, etc.
Por outro lado, os equipamentos possuem autênticos hardwares industriais como válvulas, bombas, turbinas, compressores, sensores de temperatura, etc. utilizados em sistemas e processos reais, projetando um ambiente ideal para seu estudo. Um elemento vital nos desenvolvimentos acima mencionados é o sistema de hardware de medição. Para realizar as aplicações descritas acima, são utilizados dispositivos multifuncionais de alto desempenho e alta velocidade, como o PCIe 6321 ou PCIe 6251, além de utilizar outros da família RIO, como o myRIO, nas aplicações que requerem hardware programável ou código executado em um sistema operacional em tempo real. Por último, é importante implementar um guia específico para o desenvolvimento de soluções de software, razão pela qual foi desenvolvido um conjunto de exercícios práticos para ajudar o utilizador a tirar o máximo partido tanto do ambiente de programação LabVIEW como da implementação de soluções eficientes e eficientes. . simples nas principais áreas de estudo: introdução ao ambiente de desenvolvimento LabVIEW e equipamento técnico EDIBON; estudo das áreas de engenharia; cálculos e operações matemáticas sobre variáveis e processos; exercícios de aquisição, filtragem, calibração e processamento de dados; medições com sensores; análise de diferentes tipos de controle de variáveis (PID, ON/OFF, PWM, etc.); supervisão de elementos de hardware e registro de eventos; e emulação de falhas em subsistemas de processos.
Adicionalmente, o software EDIBON SCADA, desenvolvido inteiramente em LabVIEW, é fornecido com o equipamento, pois auxilia na familiarização com suas possibilidades práticas, no estudo de conceitos e fenômenos físicos ou como ponto de partida no projeto de uma nova aplicação SCADA.
Resultados
A experiência tem demonstrado que combinar o equipamento de ensino técnico EDIBON e o ambiente de desenvolvimento LabVIEW reduz em 40% os tempos de aprendizagem e compreensão dos processos industriais e das ferramentas de software que os gerenciam.
