Desenvolvimento de bancada didática para uso no ensino à distância dos cursos de engenharias do IST-SOCIESC

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1 Desenvolvimento de bancada didática para uso no ensino à distância dos cursos de engenharias do IST-SOCIESC Marcelo Macedo (IST/SOCIESC) Rinaldo Pismel Franco (IST/SOCIESC) Resumo: Este trabalho aplica tecnologias de informação e comunicação (TIC) disponibilizadas por ferramentas de controle de dispositivos remotos e tecnologias de virtualidade, que permitam a melhoria nos processos de ensino nas áreas das engenharias. É utilizada a plataforma web na aplicação dessas ferramentas, apresentando uma alternativa didática (bancada didática) para o corpo discente e docente, na melhora do aprendizado de disciplinas que utilizem laboratórios nas mais diversas áreas de conhecimento e necessárias para a formação de futuros engenheiros. É objetivo futuro incentivar a utilização dessas técnicas no treinamento de equipes que operem equipamentos complexos no chão de fabrica, pela possibilidade de acelerar esses treinamentos com significativa redução de custos. Palavras-chave: Laboratórios virtuais; Educação à distância; Engenharias. 1 Introdução Com a popularização da internet, e seu conseqüente aproveitamento comercial, o processo de ensino-aprendizagem à distância tem se convertido em uma realidade transformadora, em contraponto aos tradicionais paradigmas educacionais. Cortimiglia (2004) explica que isso acontece porque as TIC fazem com que vários métodos pedagógicos entrem em obsolescência. O autor salienta ainda que as TIC colocam o ensino à distância como um mercado lucrativo e rentável, com perspectivas positivas para a aquisição de novas capacidades técnicas. Segundo Kearsley (2000), por meio desse método o aluno tem o privilégio de determinar o ritmo de aproveitamento dos seus trabalhos, segundo suas necessidades e possibilidades individuais. Nesse contexto, as TIC podem auxiliar na formação de profissionais capacitados nas áreas de engenharia, nos mais remotos pontos geográficos do país. Essas tecnologias, ainda, tornam possível atender a uma grande demanda de aprendizado no domínio da engenharia, o que viabiliza a implementação do EAD (PRADO; FRANCO, 2004). Para utilizar o potencial das tecnologias de comunicação, torna-se necessário investigar as diversas possibilidades metodológicas de EAD. Isto viabilizará o uso de laboratórios nas instituições que oferecem cursos de graduação nas áreas de engenharia, através de aplicativos baseados na web especificamente desenvolvidos para uso educacional. Uma dessas possibilidades são os softwares supervisórios, os quais permitem acelerar a implementação da automatização e integração de sistemas industriais, bem como auxiliar na capacitação para a operação de máquinas e equipamentos (MACEDO; FRANCO; GAUTHIER, 2011). Segundo Jurizato (2003), os softwares conhecidos como supervisórios, permitem que atividades sejam 1

2 realizadas por meio de telas gráficas e possibilitam visualizar processos industriais ou comerciais muito complexos. No caso do software ELIPSE E3, é utilizada a facilidade de seu servidor web para atingir um maior número de acadêmicos, e as ferramentas que disponibilizam tornam possível a simulação de qualquer ambiente ou planta industrial (MACEDO; FRANCO; GAUTHIER, 2011). Nesse sentido, com o intuito de desenvolver uma ferramenta de aprendizagem aplicada ao EAD, este trabalho tem objetivo de desenvolver uma bancada didática controlada via web, para ambientes virtuais, que visa auxiliar nos processos de ensino dos laboratórios das engenharias do IST/SOCIESC. 2. Procedimentos para implementação da bancada didática De acordo com Prado Júnior e Franco (2004), a dificuldade de encontrar laboratórios adequados em locais fora do ambiente das instituições de ensino, e os altos custos dos recursos didáticos para equipar esses laboratórios, em especial, nos cursos de engenharia, vai de encontro às possibilidades de crescimento do ensino à distância. Nesse contexto, a proposta deste trabalho é desenvolver um sistema em que o professor, mesmo estando fora de seu laboratório, poderá controlar e visualizar dispositivos e sistemas automatizados, tais como controladores, motores e inversores, entre outros. Por meio deste sistema, o professor poderá utilizar como sala de aula qualquer lugar do mundo onde tenha um computador com acesso à internet. Os alunos serão os grandes beneficiados, pois poderão interagir com os recursos citados, realizando práticas e visualizando situações em suas residências ou em sala de aula, desde que tenham acesso à internet. Na figura 1 é demonstrado como será realizado o procedimento de implementação do sistema chamado de bancada didática. Figura 1 Aplicação a ser desenvolvida no trabalho. Fonte: Macedo, Franco e Gauthier (2011) A bancada didática é composta por: controlador Siemens modelo S7-300, inversor WEG CFW-08 e um motor WEG trifásico, bem como um acesso ADSL (Linha Digital Assimétrica de Assinantes) de 1,5 Mbps, com IP fixo, e um microcomputador, onde está instalado o software Elipse Scada, com os seus respectivos drivers. Ligado ao computador posicionado diante da bancada, está acoplada uma câmera digital com interface USB (Barramento Universal serial), para visualização do processo. São feitos testes, para que, através do Elipse, seja possível o controle do CLP (Controlador Lógico Programável) e, por 2

3 consequência, dos dispositivos (motores e inversores, entre outros) via internet, através do software Symantec PC Anywhere ou VNC (Computação Virtual em Rede). O aluno, através de um link, acessa um computador pessoal com IP válido na rede e assume, assim, o controle da bancada. Para este estudo, é intenção prover o acesso à web através do software ELIPSE E3, que possui como ferramenta um servidor web instalado, pois atualmente, conforme a figura 1, um aluno de cada vez pode realizar a experiência. O estudo deve evoluir para uma ferramenta que permita instalar um link na plataforma Webensino adotada no ensino à distância da SOCIESC, para que a experiência possa ser útil ao ensino dos conceitos de inversores, preparando os alunos dos cursos de engenharia ministrados à distância, para aulas semipresenciais sobre o tema. 3. Técnicas e ferramentas utilizadas no controle de dispositivos remotos Para desenvolver a bancada didática os softwares supervisórios comerciais amplamente utilizados, tais como o Elipse Scada E3 (ELIPSE, 2010) ou Labview, é utilizado. Estes softwares de controle de uma bancada didática contêm um conversor de CLP e um motor de indução trifásico. Para utilizar a bancada didática é necessária uma câmera de vídeo digital. Todo o processo é controlado através da internet, com a utilização do Elipse Scada E Elipse E3 O software Elipse E3 é dedicado à operação de rede de aplicações distribuídas, possibilitando o desenvolvimento de aplicações e conectividade com dispositivos e outros aplicativos. Este software possibilita a comunicação com dispositivos de aquisição de dados, para controlar a manipulação da informação de diferentes maneiras. Também inclui a criação de interfaces gráficas do usuário, bem como a verificação de alarme, atualização de banco de dados, troca de informações entre diferentes softwares e outros componentes. As tarefas podem ser feitas em um único computador, rede local ou pela internet (ELIPSE, 2010). O E3 é um sistema completo para a aquisição de dados e controle, com base em conceitos modernos de conectividade, escalabilidade, confiabilidade e flexibilidade exigida pelo mercado (ELIPSE, 2010). O software usa orientação a objetos, o que reduz o tempo de programação e manutenção de aplicações. O E3 permite a comunicação com vários protocolos e equipamentos de diferentes fabricantes e usa arquitetura cliente-servidor de rede transparente, que torna desnecessário copiar o aplicativo entre as estações de hardware. 3.2 E3 Web Viewer O E3 Web Viewer é um componente ActiveX, cuja funcionalidade é ter um browser que suporte os controles ActiveX de trabalho, como o E3 Viewer, que permite visualizar e controlar as aplicações através da internet. A única condição é que o cliente deve ter uma autorização de acesso ao servidor E3.Uma vez instalado, o Web Viewer funciona como o espectador, para fazer o download de todos os elementos da aplicação para o cliente, na operação. É importante salientar que todos os recursos do E3 Viewer são suportados por ele, tais como: gerenciamento de alarmes, o acesso aos dados bancários, as tendências históricas etc. (ELIPSE, 2010). 3.3 Controle da câmera 3

4 Para controlar a câmera, servo motores DC são usados. Estes são tipos especiais de motores, caracterizados por sua capacidade de se fixar imediatamente em qualquer posição, dentro do seu ângulo de operação. O servo tem três conexões elétricas: Vcc, GND e sinal de entrada. O diagrama de fiação do motor é mostrado na figura 2. Figura 2 Servomotor Futaba S Fonte: Prado Júnior e Franco (2004) O servo Futaba 3003 S148 tem um torque de 479 g/cm. Isto significa que, com uma roldana de engrenagens, ou um braço de 2,5 cm de raio ligado ao eixo do servomotor, ele será capaz de levantar até gramas. O controle de um servo apenas indica qual a posição que deve ser localizada. Essas "ordens" consistem em uma série de pulsos. A duração dos pulsos indica o ângulo de rotação do motor. Cada servo tem as suas margens operacionais, que correspondem aos comprimentos de pulso máximo e mínimo (PRADO JÚNIOR; FRANCO, 2004). A programação do controlador foi desenvolvida com a ajuda do software de Siemens Simatic, como mostrado na figura 3 (PRADO JÚNIOR; FRANCO, 2004). Figura 3 CLP Siemens programming [Programa para CLP]. Fonte: Prado Júnior e Franco (2004) O programa foi baseado no valor conjunto de barras (barras de rolagem) que estão na tela de supervisão, nas saídas analógicas do PLC. Isto foi conseguido através do uso de blocos de programação "MOVE", sendo colocados na entrada do bloco da memória correspondente ao movimentos X e Y da câmara na saída do bloco de memória, a saída analógica de todo o 4

5 movimento, de forma que o servomotor se movimente. É necessário um circuito gerador de pulsos desenvolvido em um circuito PWM (Modulação por código de Pulso). 3.4 Inversores de frequência O inversor de frequência CFW-08 tem, no mesmo produto, um controle V/F (escalar) e um controle vetorial sensorless VVC (voltage vector control) programável. No modo de vetor, a operação do motor é otimizada, resultando em um melhor desempenho em termos de torque e velocidade (PRADO JÚNIOR; FRANCO, 2004). A função de "Auto-Tuning", disponível para controle de vetores, permite o ajuste automático dos parâmetros do inversor a partir da identificação (também automática) dos parâmetros do motor ligado ao inversor. O modo V/F (escalar) é recomendado para aplicações simples, como o acionamento de bombas e ventiladores. Nestes casos, é possível reduzir as perdas no motor e inversor utilizando a opção "V/F Quadrática", resultando em economia de energia. O V/F também é usado quando mais de um motor é ativado por um inversor simultaneamente (aplicações multimotores). Existem duas versões do CFW-08: a versão padrão, que tem o cartão de controle com conexões para as funções de sinalização e de controle equivalentes à antiga linha µline; e a CFW-08 Plus, versão que tem uma entrada analógica adicional (duas entradas analógicas no total), uma saída de relé adicional e uma saída analógica (PRADO JÚNIOR; FRANCO, 2004). Para fazer a interface de um inversor de frequência com o controlador S7-300, foi desenvolvido um quadro de relés, que comanda os pontos de controle no inversor, permitindo o controle e a partida do motor trifásico (PRADO JÚNIOR; FRANCO, 2004). 3.5 Controlador S7-300 Siemens A arquitetura modular do S7-300 proporciona economia de espaço, configuração flexível e rápida expansão. O PLC S7-300 não requer números pré-definidos de slots (posição do slot) para ser montado. O conjunto é inserido e parafusado em um trilho padrão. Os módulos são interligados uns aos outros por meio de barramentos incorporados em trilhos (PRADO JÚNIOR; FRANCO, 2004). Uma vasta gama de CPUs está disponível para aplicação simples ou de alto desempenho. As CPUs permitiem períodos de ciclos curtos, de até 1 µs por instrução binária. Há também a CPU compacta, com I/O (entradas e saídas), funções tecnológicas e de interfaces de comunicação já integradas. A variedade de módulos de expansão permite a adaptação da configuração para diferentes tipos de aplicação. 4. Desenvolvendo uma bancada didática controlada via web No primeiro estágio de desenvolvimento da bancada, foi utilizado o CLP Siemens S Na evolução da bancada para acesso via navegador web, o CLP da Siemens foi substituído por um CLP da Moeller. A substituição se deu devido à dificuldade de do fabricante de fornecer suporte à especificação do dispositivo para web. A troca também ocorreu pela falta de disponibilidade do CLP Siemens para o desenvolvimento do estudo, em função da alta utilização desse dispositivo nas aulas da SOCIESC. 5

6 Portanto, a bancada em sua versão para web passa a ser composta por um CLP Moeller, um inversor Moeller e um motor de árvore WEG-trifásico, bem como de uma rede ADSL de 1,5 Mbps, um IP fixo e um microcomputador, onde o software Elipse Scada E3 está instalado e com o servidor web configurado, além da câmera digital com USB de 1,3 M pixel, tipo webcam, para a visualização das atividades, e que é conectada ao computador servidor, conforme demonstrado na figura 4. Figura 4 Evolução da aplicação para web. W E B W E B C A M M o to r H ttp :// b a n c a d a.c o m.b r (e x e m p lo lin k n ã o v á lid o ) R o u te r A D S L /M P L S L A N IN V E R S O R /IN V E R T E R S e rv id o r o n d e e n c o n tra -s e a rq u iv o s d e b a n c a d a.c o m.b r E lip s e E 3 U S B U S B Fonte: Franco (2011) C L P M O E L L E R Os testes são realizados para que, através do Elipse, seja possível controlar o Controlador Lógico Programável (CLP) e, consequentemente, os aparelhos (motores e drivers, entre outros). Depois de instalado o sistema, é possível, em seguida, acessar o software Elipse E3 no computador do aluno ou do professor. A configuração do controle remoto é definida e, sobre o computador do laboratório, define-se a configuração do host. Um login e uma senha são necessários para acessar o computador onde o E3 é instalado, que, por sua vez, tem o controle do CLP, através de uma aplicação desenvolvida no mesmo. Por meio do aplicativo Watcher do Elipse, é possível visualizar, por uma ou mais câmeras, todo os dispositivos controlados pelo citado CLP. O software utilizado no trabalho é dedicado à exploração de uma rede de aplicações distribuídas, oferecendo uma interface gráfica e uma nova arquitetura, que permitem o desenvolvimento rápido de aplicações e a boa conectividade com dispositivos e outros aplicativos. Também é possível comunicar-se com muitos equipamentos de aquisição de dados e controle, e manipular esta informação de diversas maneiras, incluindo a criação de interfaces gráficas com o usuário, tanto em um único computador, rede local ou pela internet. Além disso, é possível a verificação de alarmes, gravação em bases de dados, troca de informações entre diferentes softwares e outros componentes, e a geração de relatórios. Espera-se que o 6

7 aluno possa controlar vários aplicativos e dispositivos projetados para operar o inversor, alterar os parâmetros de funcionamento do motor, e, na mesma tela do Elipse, controlar a posição da câmera. O uso da bancada didática também prepara o aluno para o uso dessas tecnologias em atividades diárias, como o controle de estações remotas através da internet. A bancada didática proposta e o aplicativo usando o Elipse E3 são desenvolvidos e os passos demonstrados a seguir. 4.1 Primeiro passo Esta seção apresenta as configurações necessárias para o funcionamento de uma aplicação do Elipse E3 com o uso da internet. Aqui são apresentados todos os passos a serem seguidos, desde a montagem da bancada com os componentes, configurações envolvendo o próprio sistema supervisório, drivers, e as configurações referentes ao sistema operacional da máquina, neste caso, o Windows XP 2002 Service Pack 2 (necessário para o funcionamento correto do sistema). A bancada didática foi montada em um suporte contendo um trilho DIN, onde estão alocados a fonte, o CLP e os bornes de alimentação. Abaixo e entre os dois primeiros, está fixado o inversor de frequência, ligado a um motor trifásico de indução. Ainda faz parte da bancada um computador servidor, rodando sobre Windows XP e conectado à internet, contendo drivers, servidores e programas necessários, que se comunica com o CLP por meio de um cabo USB, via RS-232. A figura 5 mostra a montagem da bancada. Figura 5 Imagem da bancada e equipamentos. Fonte: Aldo Júnior (2011) Na figura 6 é demonstrado o diagrama elétrico da bancada. As saídas Q1, Q2 e Q3 do CLP são conectadas às entradas digitais 1, 2 e 3 do inversor. Quando uma saída é acionada, uma frequência diferente é habilitada no inversor. Figura 5 Diagrama elétrico da bancada. Fonte: Aldo Júnior (2011) 7

8 4.2 Segundo passo Esta seção descreve detalhadamente quais os softwares e drivers utilizados no desenvolvimento da aplicação. Para programar o CLP utilizado para a implementação da bancada, é preciso ter instalado no computador o software Easy Soft CoDeSys V Ao iniciar o instalador, é necessário seguir as orientações contidas no próprio processo de instalação. A comunicação de um sistema Scada com um CLP pode ser feita de duas maneiras: com o uso de um driver de comunicação, desenvolvido pelo fabricante do CLP em questão, ou com o uso de um servidor OPC. Neste caso, é utilizado o servidor OPC, seguindo o setup de instalação e não alterando a sequência apresentada de instalação. Para comunicar o CLP com os computadores, são necessários drivers fornecidos pelo fabricante, juntamente com o cabo USB. Para instalar o driver, basta conectar o cabo e iniciar o instalador. Um ponto que merece atenção, nesta etapa, é a configuração da COM à qual o cabo foi configurado, podendo haver alterações na porta, que pode ser endereçada a um slot não existente, impossibilitando, dessa maneira, a comunicação. Nesse caso, é preciso alterar a porta COM de comunicação do cabo, através do seguinte caminho: painel de controle / sistema / hardware / gerenciador de dispositivos e procurar pelas portas COM. A figura 13 ilustra o processo. Após localizar a porta, é necessário alterá-la, modificando a porta que foi destinada automaticamente pelo Windows, que muitas vezes é uma porta inexistente, como a COM19, por exemplo. Toda vez que o cabo for conectado ao computador, é importante que esteja sempre na mesma porta USB aqui configurada. 4.3 Terceiro passo Nesta seção, é demonstrada a instalação do Elipse E3, que é composto por três módulos (Studio, Viewer e Server) e alguns componentes, como o E3Admin e Web Viewer. Todos são instalados automaticamente quando iniciado o instalador do Elipse E3. Um novo projeto é iniciado no CoDeSys, onde será escolhido o modelo do CLP a ser trabalhado. O modelo normalmente está descrito na carcaça do CLP utilizado. Em seguida, uma janela se abrirá, para que seja alterado o tipo de linguagem de programação do CLP. Neste caso, foi usada a linguagem ladder (LD). Nesta mesma tela, é importante não alterar o nome do arquivo PLC_PRG. Caso isto ocorra, mais adiante ocorrerá um erro ao se compilar programa. Como está sendo utilizado um servidor OPC para comunicar o E3 com o CLP, é preciso criar um arquivo.sym, para que as variáveis do programa importem as tags do OPC para o E Quarto passo Nesta seção, são apresentados os procedimentos para instalação dos parâmetros de comunicação do servidor web do E3. Ao se clicar em configure symbol file e selecionar apenas PLC_PRG e marcar todas as opções, o arquivo.sym será salvo no mesmo diretório onde foi salvo o projeto. Após salvo o projeto, é preciso clicar em online/communication parameters e verificar, na janela que abrir, se os parâmetros estão corretos, atentando-se para que a porta COM seja a mesma configurada na seção de configuração do driver do cabo, efetuada anteriormente. Efetuando-se essas configurações, e, após criar um projeto, este já pode ser inserido na memória do CLP, caso não tenha ocorrido 8

9 nenhum erro nas etapas anteriores. Na configuração do servidor OPC em sua forma mais simples, deve-se abrir o OPC Configurator que, por sua vez, abrirá uma tela, onde deve ser informado qual projeto será executado. Clicando em PLC, no menu árvore da janela, e informando o nome do projeto no campo project name, é necessário digitar a extensão do arquivo, no caso.pro. 4.5 Quinto passo Nesta seção, é apresentada a configuração do elipse E3 para que haja comunicação com as tags ou variáveis em uso na aplicação. Inicialmente é preciso criar um driver OPC no computador servidor e após isso, importar as tags ou variáveis do CLP. Estas variáveis poderão ser encontradas pelo E3 somente se o arquivo.sym mencionado anteriormente for criado corretamente. Para verificar o correto funcionamento do programa, basta abrir este arquivo com um leitor de texto e verificar se os nomes das variáveis criadas no CoDeSys constam na lista. Para criar o driver OPC no E3 deve-se clicar com o botão direito do mouse sobre a pasta drivers e OPC e selecionar a opção inserir driver de comunicação OPC em, e selecionar o nome da aplicação. Neste caso, o servidor CoDeSys.OPC.02 é escolhido clicando-se sobre o botão selecionar servidor. O próximo passo é ativar a comunicação com o servidor, clicando no botão ativar/desativar comunicação. Em seguida, clicar em importar tags. Isto feito, aparecerão duas mensagens. Deve-se clicar em ok para ambas. Deve-se importar todas as tags que aparecerem ao lado direito da janela e arrastá-las para o grupo OPC, ao lado esquerdo. Após esses passos, as tags são adicionadas ao driver e estão prontas para serem trabalhadas. É importante ressaltar que, sempre que a comunicação com o servidor estiver ativa, as tags aparecerão em azul. Se aparecerem em vermelho, a comunicação está desativada ou há um problema na configuração. 4.6 Sexto passo Nesta seção são apresentadas as condições para o Elipse E3 funcionar corretamente na plataforma Windows XP Service Pack 2. Para isso, é necessário fazer algumas modificações nas configurações de segurança que o sistema traz. Estas configurações, referentes à parte de comunicação via internet, foram extraídas de um tutorial de autoria da Elipse Software, que se encontra no site desta, na seção KnowleddgeBase, disponível em <http://kb.elipse.com.br/ptbr/questions/17/ print>. Sempre que as opções de Firewall estiverem ativadas, é necessário que algumas exceções sejam remanejadas. A primeira delas é desmarcar a opção não permitir exceções. Este passo é feito através do Painel de Controle/Central de Segurança/Firewall do Windows. Caso o Firewall esteja desativado, esta etapa deve ser ignorada. Na aba exceções é necessário informar ao sistema estas exceções. Deve-se marcar as opções do E3Server.exe e E3Run.exe, clicando em adicionar programa e procurar pelas pastas onde estes se encontram. Deve-se, ainda, adicionar portas UDP número 135 e TCP 135, utilizadas pela DCOM, bem como a 6515, utilizada pelo E3Viewer, juntamente com o E3Server e Hot- Standby e do E3Studio, com um E3Server remoto. A DCOM é uma porta de acesso do servidor, onde se modifica as configurações, assim como foi feito com o Firewall, para que dados possam ser acessados por qualquer cliente via 9

10 internet. O primeiro passo é clicar em executar, no menu iniciar, e digitar a expressão dcomcnfg. É preciso navegar pelo menu, encontrar o ícone do meu computador, escolher propriedades e a aba segurança COM. Após aberta a aba segurança COM, no campo permissões de acesso, clica-se em editar limites e adicionar os usuários LOGON ANÔNIMO, SYSTEM, e TODOS. Após isso, marca-se também as opções de permissão acesso remoto e acesso local para todos os três usuários adicionados recentemente. Ainda na aba segurança COM no campo das permissões de inicialização e ativação, deve-se clicar em editar limites e adicionar os usuários listados anteriormente, além de marcar as opções inicialização remota e ativação remota para o logon TODOS. Feito isso, é necessário permitir que o usuário LOGON ANÔNIMO inicialize remotamente o E3Server. Para isso, deve-se clicar com o botão direito do mouse sobre o E3Server, no menu de contexto, selecionando as suas propriedades. Em seguida, na aba segurança serão feitas as configurações. Feito isso, aparecerá uma tela com as opções de personalizar as permissões mencionadas anteriormente. Deve-se clicar em personalizar e efetuar as configurações, apenas para o usuário LOGON ANÔNIMO. Também se deve configurar as mesmas permissões para o E3Run, seguindo os mesmo passos. 4.7 Sétimo passo Nesta seção, demonstra-se os passos necessários para configurar o Internet Information Services (Serviços de Informação para Internet), que é fornecido juntamente com o Windows, por ser de fácil configuração e suportar páginas ASP, onde rodam os scripts de controle do E3 Web Viewer. Para acessar o IIS, é preciso abrir o painel de controle do Windows, clicar em adicionar ou remover programas e em seguida clicar em adicionar um componente do Windows, marcando a opção do IIS. Poderá ser necessário inserir o CD de instalação do Windows XP no drive de CD, para que a instalação seja iniciada. Durante a instalação do IIS, é criada uma pasta no diretório C, que é de onde o E3 vai retirar todas as informações necessárias para que a aplicação rode na internet. O endereço da pasta é C:\InetPub\wwwroot. Deve-se copiar todos os arquivos da pasta C:\Arquivos de Programas\Elipes E3\Web para esta pasta do IIS. Após isso, inserir o CD de instalação do E3 e copiar também para esta pasta o instalador do E3 Web Viewer, cujo nome é e3webviewerx86-ptb.exe, atentando para que a versão deste instalador seja a mesma do E3 Server. A pasta wwwroot conterá todos os arquivos necessários para permitir a visualização da aplicação via internet. Estes arquivos citados anteriormente, referentes ao E3, farão com que, na primeira vez que um usurário acesse a aplicação, todos os componentes necessários sejam instalados no seu computador. Nessa fase, uma mensagem de aceitação da instalação do plugin será exibida na tela do usuário. É necessário aceitar a instalação, para que o plugin seja instalado e no próximo acesso o tempo de carregamento de arquivos seja menor. Para que a aplicação em estudo possa ser acessada via internet, serão necessárias algumas configurações no IIS. Para efetuálas, é preciso acessar o painel de controle do servidor, depois a aba desempenho e manutenção e, em seguida, a janela referente às ferramentas administrativas, selecionando, então, o referido IIS. 10

11 Aberta a janela do IIS, é preciso navegar pelo menu árvore e clicar sobre a pasta sites da web. Após isso, clicar com o botão direito sobre o enunciado site da web padrão e selecionar novo diretório virtual. Feito isso, será aberto um assistente para a criação de um novo diretório virtual, onde o primeiro passo é criar um nome que servirá para acessar a aplicação, que é semelhante ao endereço na web. Nesse caso, o nome escolhido foi bancadaeletronica. Em seguida, é preciso escolher o diretório de onde serão extraídos os conteúdos necessários à aplicação, que, neste exemplo, está alocado na pasta wwwroot, já mencionada anteriormente. Na próxima etapa, basta selecionar as opções, para permitir leitura e execução de scripts. Isso já garante que todos os recursos da aplicação funcionem na internet. Criado o endereço virtual da aplicação, é preciso definir a tela inicial que aparecerá no navegador, quando o cliente acessar o programa. Para isso, é necessário acessar as propriedades do novo diretório virtual criado, clicando com o botão direito sobre o mesmo e selecionando propriedades. Removem-se os arquivos padrões existentes carregando apenas e3web.asp, que será ativado ao se acessar a aplicação via navegador web. Finalmente, na aba diretório virtual, no campo permissões de execução deve-se selecionar a opção somente scripts. Nessa etapa, a aplicação já está pronta para ser acessada via internet. Finalizando a parte de montagem física da bancada, é instalada uma câmera do tipo webcam com 1,3 M pixel, para permitir a visualização da bancada pelo navegador do usuário remoto. Assim, conforme segue o roteiro da aula, este visualiza em tempo real o resultado da ação ao, por exemplo, mudar a frequência de rotação do motor. Para a implementação da câmera, foi utilizado o programa chamado WebCamXP 5.0, que transforma a webcam do PC numa câmera IP, sendo necessário apenas configurar o E3 para captar esse recurso. Essa visualização no navegador do usuário remoto amplia em muito a possibilidade de aplicação da bancada. Na operação da câmera, foi retirada a possibilidade de controlar o seu movimento, por dificuldades no mecanismo de movimentação e falhas mecânicas no dispositivo. Essa etapa de movimentação da câmera deverá ser implementada em um estudo futuro. 5 Considerações finais O objetivo deste estudo foi desenvolver uma ferramenta de aprendizagem em ambientes virtuais, aplicada ao EAD, para suporte ao aprendizado dos acadêmicos dos cursos de engenharia nos laboratórios do IST/SOCIESC. Para atingir esse objetivo são definidos o processo, as técnicas e as ferramentas disponibilizadas pelo EAD, no controle de dispositivos remotos, e que foram utilizados na montagem da bancada didática. Essas ferramentas incluem um computador com um aplicativo que permite, através da internet, controlar a bancada didática. As ferramentas disponibilizadas para controle de dispositivos remotos permitiram desenvolver uma bancada didática controlada via computador no modelo cliente servidor. Apresenta-se, portanto, a evolução do estudo, com o supervisório modificado em sua versão mais atual, o Elipse E3, que permitia utilizar um servidor web já configurado na ferramenta. Essa mudança permitiu o acesso à bancada via qualquer navegador web. Esse recurso ampliou a usabilidade da bancada didática no ensino à distância. 11

12 Por fim, ao integrar o Elipse E3 a esta bancada e disponibilizar o seu acesso via web, o trabalho atendeu ao objetivo de apresentar uma alternativa didática para o corpo discente e docente, para auxiliar nos processos de ensino-aprendizagem nos laboratórios das engenharias do IST/SOCIESC. A bancada didática foi integrada na plataforma de ensino à distância da SOCIESC com sucesso, o que possibilitou: a) O controle sobre o desempenho do acadêmico pelos inúmeros relatórios disponibilizados pela plataforma Webensino, tais como: quantidade de acessos à bancada, respostas a possíveis questionamentos e trabalhos sugeridos; b) A possibilidade de aplicar os conceitos de ensino síncrono e assíncrono, pois existem ótimas ferramentas que podem ser utilizadas para isso, tais como: , sala de chats e repositórios para publicação de material na plataforma, que funcionam como aplicativos de comunicação on-line com o aluno; c) Possibilidade de acesso à bancada sem a necessidade de instalar nenhum aplicativo no computador do aluno, em virtude da publicação de uma url (endereço web) na plataforma Webensino. Isto é possível porque, ao acessar o site, o aluno terá instalado automaticamente os itens necessários para acessar remotamente a bancada e assumir seu controle. Referências ALDO JÚNIOR. Controle de Estação Remota Via Internet Usando Elipse E3 para Fins de Ensino à Distância. Trabalho de Conclusão do Curso de Tecnologia em Automação Industrial, Instituto Superior Tupy, Joinville, 2011, orientado por Prof. Rinaldo Pismel Franco. CORTIMIGLIA, M.N. Qualificando ambiente virtual de aprendizagem via Internet p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, ELIPSE Site da Empresa fornecedora do software, onde estão disponíveis manuais e instruções de operação e instalação. Disponível em: <http://www.elipse.com.br/downloads.aspx?id_produto=1&idioma=1>. Acesso em: 22 maio FERREIRA J.C.; ALVARES, A. J. Uma metodologia para integração cad/capp/cam voltada para manufatura remota de peças rotacionais via web. II COBEF Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação. Anais. Uberlândia, MG, 2003-r. GIRGENSOHN, A.; LEE, A. Making web sites be places for social interaction. In: 2002 ACM CONFERENCE ON COMPUTER. Proceedings New Orleans: ACM Press, p JURIZATO, L. A.; PEREIRA, P. S. R.. Sistemas supervisórios. Revista Network Technologies,, n. Ano. 1/2, N. 1/2/2003, p , KEARSLEY, G. Online education: learning and teaching in cyberspace. Toronto: Wadsworth, MACEDO, M.; FRANCO, R. P.; GAUTHIER, F. A. O. Using the supervisory Elipse E3 in distance education. 9th International Conference on Advanced Manufacturing Systems and Technology. In: CSEDU 2011 International Conference on Computer Supported Education, 2011, Noordwijkerhout. Proceedings of International Conference on Computer Supported Education, PRADO JÚNIOR, A. do; FRANCO, R. P. Automatic System Control via Internet and Applied to the Distance Teaching, VI INDUSCON CONFERÊNCIA INTERNACIONAL DE APLICAÇÕES INDUSTRIAIS. Anais. Joinville (SC), TODOROV, J.C. A importância da Educação à Distância. In: Educação à Distância, v. 3, n. 4 e 5, p. 5-6, dez/1993-abr/1994, Brasília, INED. 12

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