Desenvolvimento de uma bancada didática para controle de processos térmicos: integração entre o CLP FX3U e NODE-RED

Abstract

A elevada complexidade e o alto custo dos sistemas de automação industrial frequentemente restringem o acesso de instituições de ensino a ferramentas práticas voltadas ao controle de processos. Diante dessa limitação, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma bancada didática de baixo custo para o controle de processos térmicos, integrando um microcontrolador ESP32 e um Controlador Lógico Programável (CLP) Mitsubishi FX3U. O sistema é composto por uma câmara térmica instrumentada com sensor PT-100, uma lâmpada incandescente como atuador de aquecimento e ventoinhas como atuadores de resfriamento, sobre os quais o CLP executa uma estratégia de controle ON/OFF (ligadesliga). A supervisão do processo é realizada remotamente por meio da ferramenta Node-RED, que disponibiliza um painel de monitoramento acessível via navegador web, configurando uma arquitetura voltada à Internet das Coisas Industrial (IIoT). A comunicação entre os dispositivos fundamenta-se no protocolo Modbus-RTU sobre o padrão físico RS-485. Metodologicamente, a pesquisa caracteriza-se como aplicada, exploratória e experimental, priorizando a confecção de um protótipo funcional de fácil replicabilidade. Espera-se que a bancada proporcione aos estudantes uma simulação prática de processos térmicos análogos aos observados em ambientes industriais, integrando a Tecnologia de Operação (TO) à Tecnologia da Informação (TI) e contribuindo para a formação de engenheiros aptos a atuar no contexto da Indústria 4.0.