SUPERVISÃO DE SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO COM SCADABR: UM ESTUDO DE CASO

CENTRO DE ENSINO UNIFICADO DO PIAUÍ - CEUPI GRUPO EDUCACIONAL CEUMA[pic 1]

BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

SUPERVISÃO DE SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO COM SCADABR: UM ESTUDO DE CASO

Francisco Adno de Carvalho1       José Pereira da Silva Filho2

Resumo: Este trabalho tem como objetivo a supervisão de um aparelho de climatização fazendo uso de sistemas embarcados, com hardware e software capaz de controlar e monitorar os processos e o funcionamento dos principais componentes do aparelho, com a finalidade de auxiliar técnicos e clientes na tomada de decisão na manutenção do aparelho, minimizando o desgaste e estresse de peças ou componentes. Como base principal do projeto, foi implementado uma interface de supervisão, a qual é responsável por acionar relés, compressores e ventiladores, e por receber os dados coletados pelos sensores, tratar e enviar para o servidor na nuvem baseado no conceito da Internet das Coisas. O armazenamento e geração de gráficos a partir de dados coletados por sensores agregado a programação do acionamento e supervisão, possibilitam ao técnico precisão de como e quando realizar uma intervenção e ou manutenção, otimizando o funcionamento da máquina e aumentando seu tempo de vida útil.

Palavras-chave: Arduino, SCADA, Sensores, Sistema de Supervisão.

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1Graduando em Engenharia Elétrica pelo Centro de Ensino Unificado do Piauí – CEUPI. E-mail: [e-mail]

2 Graduado em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual do Piauí – UESPI, Especialista em Automação de Processos Industriais pela Universidade Federal do Piauí – UFPI, MBA em Projeto, Execução e Controle de Engenharia Elétrica pelo Instituto de Pós-Graduação - IPOG. E-mail: [e-mail].

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1. INTRODUÇÃO

O uso de sistemas supervisórios teve início no começo dos anos 80. Nesta época, o PC (Computador Portátil) ainda era provido de pouco poder computacional, e outras plataformas de hardware ocupavam o espaço em projetos de automação. Controladores dedicados e minicomputadores eram comumente encontrados, mas apenas em projetos mais sofisticados – principalmente em sistemas de Energia e Petróleo – já que o custo destas plataformas inviabilizava sua adoção em larga escala ou em projetos de menor porte (ZAMPRONHA, 2018).

Atualmente quando você visita as instalações de uma indústria pode perceber mesmo junto às máquinas mais pesadas e aparentemente rústicas, um pequeno painel como a tela de um computador. Nele são apresentados gráficos e tabelas com dados referentes aos trabalhos realizados por aquelas máquinas (ENGPROCESS, 2018).

Os processos de produção industrial precisam ser acompanhados e controlados nas suas variáveis mais críticas. Assim, surgiram os sistemas supervisórios, capazes de obter esses dados através de CLPs (Controladores Lógicos Programáveis), acompanhá-los e, mais recentemente, tomar medidas decisórias sob determinadas circunstâncias (ENGPROCESS, 2018).

Toda máquina tem um tempo de vida útil, mas o que podemos dizer dos sistemas de climatização é que não existe um tempo determinado para que eles deixem de funcionar. Um ar-condicionado pode durar muitos anos ou poucos meses e isso vai depender da qualidade do produto associada aos cuidados que ele recebe. Outros fatores também podem influenciar nessa estimativa, como configuração correta do equipamento, qualidade de energia e manutenções periódicas, garantindo a eficiência e menor nível de estresse (WEBARCONDICIONADO, 2018).

O projeto consiste em sugerir a implantação de um supervisório para monitorar o funcionamento de todo processo de um sistema de climatização, por meio de microcontroladores Wi-Fi, juntamente com atuadores, sensores de temperatura, pressão, tensão e corrente, para a coleta de dados e processamento das informações, podendo otimizar o sistema e atuar os circuitos de proteção na presença de anormalidades, de maneira a auxiliar na manutenção preditiva, evitando maiores danos, desgastes e estresse do equipamento, consequentemente  trazendo economia e aumento da vida útil.

Este trabalho é composto por mais quatro seções: na seção 2 é apresentado o Referencial Teórico que fala um pouco sobre sistema de supervisão, software ScadaBR, tipos de sensores e equipamentos necessários à supervisão. A seção 3 apresenta a Metodologia, que descreve os passos seguidos para o desenvolvimento do projeto. Na seção 4 são apresentados os Resultados e Discussões. Por fim, a seção 5 traz as Considerações Finais.

1. REFERENCIAL TEÓRICO

                        O presente referencial teórico apresenta conceitos referentes à história, desenvolvimento, tecnologias e sensores integrados ao sistema de supervisão SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).

1. Sistemas de Supervisão

        Os sistemas de supervisão são comumente chamados de SCADA, em português pode ser traduzido como Sistemas de Supervisão e Aquisição de Dados, onde segundo Ogata (1993) o software supervisório é visto como o conjunto de programas gerados e configurados no software básico de supervisão, implementando as estratégias de controle e supervisão com telas gráficas de Interfaceamento Homem-Máquina (IHM) que facilitam a visualização do contexto atual, a aquisição e tratamento de dados do processo e gerência de relatórios e alarmes. A aplicação de supervisão, a rede industrial e o protocolo de comunicação, fazem parte do sistema de supervisão. Conforme a Figura 1, (MOURA, 2015).

Figura 1 – Sala de controle.

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Fonte: (VIDADESILICIO, 2018).

        Os sistemas de controle são compostos por equipamentos, tais como CLPs (Controladores Lógicos Programáveis), cuja estrutura é modular e contempla interfaces para a interligação de sinais de campo, tanto de entrada quanto de saída. O CLP possui um software aplicativo destinado ao controle da máquina ou do processo, que é executado ciclicamente. Ele lê as entradas, executa o programa e atualiza as saídas com base nos resultados lógicos (MEKATRONIK, 2018).