TRABALHO DE PESQUISA "SOFTWARES PARA DESENVOLVIMENTO DE SUPERVISÓRIOS"

INTRODUÇÃO

A maior prioridade das empresas é o aumento da produtividade sem a que haja queda nos padrões de qualidade, estes processos as tornam mais eficazes, flexíveis, competitivas e, sobretudo, mais lucrativas. Percebe-se que o caminho mais viável para conquista do mercado atual é investir em tecnologias de ponta e soluções sofisticadas que possibilitem um equilíbrio entre produtividade e qualidade.

Com o passar dos tempos, o advento do microprocessador tornou o mundo mais simples, a utilização de microcomputadores e computadores no dia a dia nos possibilitou comodidade e rapidez.

Na indústria não é diferente, lá se tem a necessidade de centralizar o maior número de informações de forma no menor tempo. Embora a utilização de painéis centralizados venha a cobrir esta necessidade, muitas vezes a sala de controle possui grandes extensões com centenas ou milhares de instrumentos tornando o trabalho do operador uma verdadeira maratona. Os sistemas supervisórios vieram para reduzir a dimensão dos painéis e melhorar o desempenho homem/máquina.

O supervisório é um software destinado a promover a interface homem/máquina, onde proporciona uma supervisão plena de seu processo através de telas devidamente configuradas. Possui telas que representam o processo, onde estas podem ser animadas em função das informações recebidas pelo CLP, controlador, etc. Por exemplo: no acionamento de uma bomba, a representação na tela mudará de cor informando que está ligada, um determinado nível varia no campo, a representação na tela mudará de altura informando a alteração de nível.

Quando falamos de supervisão temos a idéia de dirigir, orientar ou inspecionar em plano superior. Através de um sistema supervisório é possível ligar ou desligar, abrir ou fechar, quaisquer equipamentos de uma linha automatizada (bombas, válvulas, etc.), ou seja, escrever na memória do CLP.

Para a comunicação entre supervisório e CLP necessitamos de:

• Hardware: é utilizada uma via de comunicação, que pode ser uma porta serial, uma placa de rede, etc.;

• Software: para comunicação é necessário que o driver do equipamento esteja sendo executado simultaneamente com o supervisório.

CAPÍTULO 1

CONCEITOS BÁSICOS.

1.1 – Definição de um sistema SCADA

Os sistemas supervisórios permitem que sejam monitoradas e rastreadas informações de um processo produtivo ou instalação física. Tais informações são coletadas através de equipamentos de aquisição de dados e, em seguida, manipuladas, analisadas, armazenadas e, posteriormente, apresentadas ao usuário. Estes sistemas também são chamados de SCADA (Supervisory Control and Data Aquisition).

Os primeiros sistemas SCADA, basicamente telemétricos, permitiam informar periodicamente o estado corrente do processo industrial, monitorando sinais representativos de medidas e estados de dispositivos, através de painéis de lâmpadas e indicadores.

Atualmente, os sistemas de automação industrial utilizam tecnologias de computação e comunicação para automatizar a monitoração e controle dos processos industriais, efetuando coleta de dados em ambientes complexos, eventualmente dispersos geograficamente, e a respectiva apresentação de modo amigável para o operador, com recursos gráficos elaborados (interfaces homem-máquina) e conteúdo multimídia.

Para permitir isso, os sistemas SCADA identificam todas as variáveis numéricas ou alfanuméricas envolvidas na aplicação através de tags, podendo executar funções computacionais (operações matemáticas, lógicas, com vetores ou strings, etc) ou representar pontos de entrada/saída de dados do processo que está sendo controlado. Neste caso, correspondem às variáveis do processo real (ex: temperatura, nível, vazão etc), se comportando como a ligação entre o controlador e o sistema. É com base nos valores das tags que os dados coletados são apresentados ao usuário.

Os sistemas SCADA podem também verificar condições de alarmes, identificadas quando o valor da tag ultrapassa uma faixa ou condição pré-estabelecida, sendo possível programar a gravação de registros em Bancos de Dados, ativação de som, mensagem, mudança de cores, envio de mensagens por Pager, e-mail, celular, etc.

A partir do momento em que a monitoração e o controle de um processo são feitos com a ajuda de um sistema supervisório, o processamento das variáveis de campo é mais rápido e eficiente. Qualquer evento imprevisto no processo é rapidamente detectado e mudanças nos set-points são imediatamente providenciadas pelo sistema supervisório, no sentido de normalizar a situação. Ao operador fica a incumbência de acompanhar o processo de controle da planta, como o mínimo de interferência, excetuando-se casos em que sejam necessárias tomadas de decisão de atribuição restrita ao operador.

1.2 – Hierarquia dos sistemas de automação

O nível mais alto dentro de uma arquitetura é representado pela rede de informação. Em grandes corporações é natural a escolha de um backbone de grande capacidade para interligação dos sistemas de ERP (Enterprise Resource Planning), Supply Chain (gerenciamento da cadeia de suprimentos), e EPS (Enterprise Production Systems). Este backbone pode ser representado pela rede ATM ou GigaEthernet ou mesmo por uma Ethernet 100-BaseT, utilizando como meio de transmissão cabo par trançado nível 5. Esta última rede vem assegurando uma conquista de espaço crescente no segmento industrial, devido à sua simplicidade e baixo custo.

A rede de controle interliga os sistemas industriais de nível 2 ou sistemas SCADA aos sistemas de nível 1 representados por CLPs e remotas de aquisição de dados. Também alguns equipamentos de nível 3 como sistemas PIMS e MES podem estar ligados a este barramento. Até dois anos atrás o padrão mais utilizado era o Ethernet 10Base-T. Hoje o padrão mais recomendado é o Ethernet 100Base-T. Quase todos os grandes fabricantes de equipamentos de automação já possuem este padrão implementado.

Figura 01 – Hierarquia dos sistemas de automação. Fonte: CEFET-SP

Figura 02 – Função das camadas de uma hierarquia dos sistemas de automação. Fonte: CEFET-SP

CAPÍTULO