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https://hdl.handle.net/10216/175663| Author(s): | Pedro da Cunha Teixeira e Faro Beirão |
| Title: | IEC 61499 Compliant Remote Web-Based IDE for Function Block Design |
| Issue Date: | 2026-07-15 |
| Abstract: | Cyber-Physical Production System (CPPS) place increasing demands on the software tools used to design and operate distributed industrial control applications. The IEC 61499 standard provides a structured and event-driven function block model well suited to these environments, yet existing development tools remain predominantly desktop-based and poorly adapted to collaborative or remote workflows. This dissertation investigates whether modern web technologies can meaningfully address these limitations and proposes PTERO, a remote web-based Integrated Development Environment (IDE) for the modelling, deployment and monitoring of IEC 61499-compliant applications. The developed architecture shifts heavy orchestration workloads from local workstations to a centralized middleware server. To resolve the collaborative friction inherent to traditional file-based workflows, the platform incorporates a collaboration layer driven by Conflict-free Replicated Data Type (CRDT), facilitating concurrent multi-user visual modelling. The system was validated through performance benchmarks against 4DIAC-IDE. The evaluation demonstrated that PTERO substantially reduced configuration overhead and improved the collaboration capabilities of the system. Furthermore, a usability study confirmed the participants' perception of these improvements. Ultimately, this research proves that migrating to a web-based engineering paradigm successfully modernizes distributed industrial automation. |
| Description: | Sistemas de Produção Ciber-Físicos (CPPS) impõem exigências cada vez maiores às ferramentas de software utilizadas para desenhar e operar aplicações de controlo industrial distribuído. A norma IEC 61499 fornece um modelo de blocos funcionais estruturado e orientado por eventos, adequado a estes ambientes, no entanto, as ferramentas de desenvolvimento existentes continuam a ser predominantemente baseadas em ambientes locais e mal adaptadas a trabalhos colaborativos ou remotos. Esta dissertação investiga se as tecnologias web modernas podem resolver de forma significativa estas limitações e propõe o PTERO, um Ambiente de Desenvolvimento Integrado (IDE) remoto web para a modelação, implementação e monitorização de aplicações em conformidade com a norma IEC 61499. A arquitetura desenvolvida transfere cargas de trabalho pesadas de orquestração do computador local para um servidor de middleware centralizado. Para resolver o atrito colaborativo inerente a uso tradicional baseado em ficheiros, a plataforma incorpora uma camada de colaboração orientada por Tipos de Dados Replicados sem Conflitos (CRDT), facilitando a modelação visual simultânea por múltiplos utilizadores. O sistema foi validado através de testes de desempenho comparativos com o 4DIAC-IDE. A avaliação demonstrou que o PTERO reduziu substancialmente a sobrecarga de configuração e melhorou as capacidades de colaboração do sistema. Além disso, um estudo de usabilidade confirmou a perceção dos participantes relativamente a estas melhorias. Esta investigação comprova que a migração para um paradigma de engenharia baseado na web moderniza com sucesso a automação industrial distribuída. |
| Subject: | Engenharia electrotécnica, electrónica e informática Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering |
| Scientific areas: | Ciências da engenharia e tecnologias::Engenharia electrotécnica, electrónica e informática Engineering and technology::Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering |
| URI: | https://hdl.handle.net/10216/175663 |
| Document Type: | Dissertação |
| Rights: | openAccess |
| License: | https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ |
| Appears in Collections: | FEUP - Dissertação |
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