Desenvolvimento de um simulador de servidores Modbus TCP com interface gráfica para integração em sistemas SCADA

dc.contributor.advisorCavalcanti, Anderson Luiz de Oliveira
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7224754476792019pt_BR
dc.contributor.authorSantana, Rodrigo de Lima
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3713099733062032pt_BR
dc.contributor.referees1Maitelli, André Laurindo
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0477027244297797pt_BR
dc.contributor.referees2Souza, Alessandro José de
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2702521324454898pt_BR
dc.date.accessioned2025-02-03T18:14:16Z
dc.date.available2025-02-03T18:14:16Z
dc.date.issued2025-01-28
dc.description.abstractThis work presents the development and validation tests of a Modbus TCP server simulator, designed as a tool to assist in the development of supervisory systems. The simulator was designed to replicate part of the behavior of real devices, eliminating the need for their presence during integration testing with SCADA supervisory systems. To accomplish this project, knowledge about industrial networks, SCADA systems, and especially the Modbus protocol was gathered and applied to ensure the simulator's effectiveness. This tool was developed in Python, using the pyModbusTCP library to handle protocol communication and Tkinter for the graphical user interface. It supports the creation of multiple servers, facilitates the management of Modbus points (coils and holding registers), and includes features for generating random values and simulating timed events with or without conditions. Tests were conducted with Elipse E3 Power using a demonstration license and a simple project simulating a power substation with some equipment. Proper functionality and integration with the supervisory system were validated through communication tests and Modbus TCP traffic analysis with Wireshark, confirming that the Modbus protocol correctly performs communication between the simulator and the SCADA. A general conclusion is that the results proved valid and the simulator efficient, as it successfully performed real-time data exchange, response to received commands, and execution of simulated events without failures. Future work will include support for other protocols and the development of more complex simulation features.pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho apresenta o desenvolvimento e os testes de validação de um simulador de servidores Modbus TCP, com o intuito de ser uma ferramenta para auxiliar no desenvolvimento de sistemas de supervisão. O simulador foi projetado para reproduzir parte do comportamento de dispositivos reais, removendo a necessidade de tê-los para fazer testes de integração com sistemas supervisórios SCADA. Para realizar este projeto foi necessário reunir conhecimentos sobre redes industriais, sistemas SCADA, e principalmente, o protocolo Modbus, para serem aplicados no projeto e garantir a eficácia do simulador. Esta ferramenta foi desenvolvida em Python, fazendo uso da biblioteca pyModbusTCP para lidar com a comunicação do protocolo e o Tkinter para a criação da interface gráfica. Ele suporta a criação de múltiplos servidores, facilita o gerenciamento de pontos do Modbus (coils e holding registers) e tem recursos de geração de valores aleatórios e simulação de eventos temporizados com ou sem condicional. Os testes foram realizados com o Elipse E3 Power, usando uma licença de demonstração, com um projeto simples simulando uma subestação de energia com alguns equipamentos. O funcionamento adequado e a integração com o supervisório foram validados através de testes de comunicação e análises de tráfego Modbus TCP com o Wireshark, confirmando que o protocolo Modbus realiza corretamente a comunicação entre o simulador e o SCADA. Uma conclusão geral é que os resultados provaram ser válidos e o simulador eficiente, de tal forma que o simulador foi capaz de executar sem falhas a troca de dados em tempo real, resposta a comandos recebidos e execução de eventos simulados. Trabalhos futuros incluirão o suporte para outros protocolos e desenvolvimento de recursos de simulação mais complexos.pt_BR
dc.identifier.citationSANTANA, Rodrigo de Lima. Desenvolvimento de um simulador de servidores Modbus TCP com interface gráfica para integração em sistemas SCADA. 2025. 48 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecatrônica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/62404
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentCentro de Tecnologiapt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programEngenharia Mecatrônicapt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectModbus TCPpt_BR
dc.subjectsistemas SCADApt_BR
dc.subjectElipse E3 Powerpt_BR
dc.subjectsimuladorpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.titleDesenvolvimento de um simulador de servidores Modbus TCP com interface gráfica para integração em sistemas SCADApt_BR
dc.title.alternativeDevelopment of a Modbus TCP server simulator with a graphical interface for integration into SCADA systemspt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR

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