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23/11/16
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AULA 12 – SISTEMAS SUPERVISÓRIOS
Prof. Fabricia Neres
Sistemas Supervisórios
• São sistemas digitais de monitoração e operação da planta que gerencia as variáveis do processo.
• Estas informações são atualizadas continuamente e
armazenadas em um banco de dados que pode ser local ou remoto.
Sistemas Supervisórios • Na indústria tem-se a necessidade de centralizar as
informações de forma a obter o máximo possível de informações com o menor tempo possível.
• O Sistema Supervisório foram criados para reduzir a
dimensão dos painéis e melhorar a interface homem/máquina.
• São baseados em computadores executando softwares específicos de supervisão de processo industrial.
Sistemas Supervisórios • É um software destinado a promover a interface homem/
máquina, afim de proporcionar uma supervisão plena do processo através de telas devidamente configuradas;
• As telas que representam o processo podem ser
animadas em função das informações recebidas pelo CLP;
• Quando fala-se em supervisão tem-se a idéia de dirigir,
orientar ou inspecionar em um plano superior.
Sistemas Supervisórios • Permitem uma visualização gráfica com informações do
processo por cores e animações. • Dão ao projetista uma ampla gama de comunicação com
os mais diversos tipos de marcas e modelos de equipamentos disponíveis no mercado.
Principais Elementos de um Sistema Supervisório
• Sinóticos: Fornecem uma representação gráfica geral da planta em substituição aos painéis sinóticos tradicionais.
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Sistemas Supervisórios Sistemas Supervisórios
Sistemas Supervisórios Sistemas Supervisórios
Sistemas Supervisórios Comunicação entre o Supervisório e o sistema.
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Sistema Supervisório Tipos de Variáveis Monitoradas • Digitais: quando as variáveis podem ser interpretadas por
apenas dois estados discretos. Exemplo: motor ligado/desligado
• Analógicas: quando as variáveis percorrem uma
determinada faixa estabelecida. Exemplo: temperatura do motor.
Tipos de Sistemas Supervisórios
• IHM/HMI (Interface Homem Máquina/Human Machine Interface)
• SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition – Aquisição de dados e Controle do Supervisório)
• São sistemas normalmente usados no chão de fábrica; • Possuem construção extremamente robusta, resistentes
a jatos de água direto, umidade, temperatura e poeira de acordo com o grau de proteção (IP);
• IHMs modernas são capazes de monitorar uma grande
quantidade de variáveis; • IHMs podem ser usadas no microondas até cabines de
aeronaves.
IHM/ HMI
• Está instalada geralmente próxima da linha de produção, traduzindo as informações do CLP para uma linguagem de maior facilidade de compreensão;
• Composta por uma tela de cristal líquido e um conjunto
de teclas para navegação ou inserção de dados que utiliza um software proprietário para sua programação.
IHM • Economia da fiação e acessórios, pois a comunicação é
realizada através de portas seriais; • Redução da mão de obra para a montagem, pois em vez de
vários dispositivos apenas a IHM é montada; • Eliminação física do painel de sinótico; • Aumento da capacidade de comando e controle do processo;
• Operação amigável; • Fácil programação e manutenção.
Benefícios das IHMs
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• Visualização de alarmes; • Visualização de dados de motores e/ou equipamentos; • Visualização de dados de processo da máquina; • Alteração de parâmetros do processo; • Operação em modo manual de componentes da máquina; • Alteração de configuração dos equipamentos.
Aplicação de IHMs
• O uso de CNC pode-se automatizar tornos, fresadoras, retíficas, centros de usinagens.
• Exemplos de controles das IHMs: referenciamento dos
eixos, ajuste de ferramentas, carga de programa de uma peça a ser usinada e visualização de alarmes
Exemplos de IHMs CNC (Comando Númerico por Computador)
• Criado para realizar a supervisão de uma grande quantidade de variáveis;
• Tem sido aplicado largamente nas indústrias; • Esses sistemas visam à integridade física das pessoas,
equipamentos e produção; • Também é capaz de detectar falhas no sistema.
SCADA
• Esses sistemas possibilitam configurar os arquivos de alarmes e eventos, além de relatórios e interfaces;
• A interação do operador é garantida através das
interfaces gráficas que permitem uma interação amigável.
Arquitetura dos sistemas SCADA
• Comunicação por consulta • Comunicação por interrupção
Tipos de comunicação • Do tipo mestre/escravo; • Vantagens: ü Simplicidade no processo de aquisição de dados; ü Inexistência de colisão no tráfego da rede; ü Permite garantir largura de banda e tempo de resposta ü Facilidade na detecção de falhas
• Desvantagens: ü Incapacidade das estações remotas de comunicar (com o mestre) em
situações adversas. ü Uma grande quantidade estações remotas influência no tempo de resposta
do sistema. ü Comunicação entre estações remotas obrigatoriamente tem que passar pela
central.
Comunicação por Consulta
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• A estação remota monitora suas informações quando julga necessário envia as mesmas para estação central;
• A estação remota deve verificar antes da transmissão se
o meio está ocupado por outra estação; • Em caso de congestionamento da rede a central deve
realizar comunicação por consulta.
Comunicação por Interrupção
• Vantagens: ü Evita a transferência de informações desnecessárias. ü Permite uma rápida de detecção de informação urgente. ü Permite comunicação entre estações remotas.
• Desvantagens: ü A estação central consegue detectar falhas depois de um determinado
período de tempo. ü É necessária a existência de ação por parte de todos.
Comunicação por Interrupção
• Visualização das variáveis do processo através da Internet
Supervisão através do Internet
• Modo de Desenvolvimento • Modo de Execução
Modos Operacionais
• É no ambiente desenvolvimento que são criadas as telas gráficas;
• As Tags são relacionadas as propriedades dos objetos
gráficos e os efeitos de animação.
Modo de Desenvolvimento • É executado uma versão compilada do código fonte; • No modo de execução é realizada a integração com o
CLP durante a automação da planta em tempo real.
Modo de Execução
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• Operador externo: trabalhador que interfere diretamente sobre a instalação (manutenção)
• Operador do Processo: trabalhador encarregado de conduzir o processo a partir de painéis, telas ou mostradores na sala de controle.
• Chefe de posto: responsável pela equipe de operadores de processo.
• Instrumentista: operador que interfere de modo direto sobre a regulagem e manutenção dos instrumentos da instalação.
Atividades dos Operadores
• Facilidade de interpretação: uso de desenhos animações; • Flexibilidade: correções ou implementações são
facilmente realizadas; • Estrutura: acompanha a divisão da planta; • Geração de receitas: permite a alteração ou importação
em tempo real de parâmetros da receita de produção.
Características dos Sistemas Supervisórios
• Entendimento do processo • Variáveis do processo • Planejamento da base de dados • Planejamento dos alarmes • Planejamento da hierarquia de navegação entre as telas • Desenho das telas • Gráficos de tendências • Planejamento da segurança do sistema • Padrão industrial de desenvolvimento
Planejamento do Sistema Supervisório
• Verificar por meio de documentos ou conversas como o processo se comporta;
• Descobrir qual o melhor tipo de comunicação a ser usada
(Ethernet ou USB por exemplo)
Entendimento do Processo
• Quais variáveis são monitoradas? • Variáveis do processo devem ser convertidas para que se
tornem melhor compreensíveis pelos operadores do supervisório;
• Podem ser do tipo: digital, analógica ou string; • Campos obrigatórios: valor mínimo e máximo, unidade,
escala e tipo de dado
Variáveis do Processo
• Escolher o que é importante armazenar no banco de dados???
Planejamento da Base de Dados
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• Quais condições e variáveis devem disparar os alarmes (nível, pressão, valor);
• Como os alarmes irão indicar ao operador a informação
desejada (alarme sonoro, alarme visual); • Quais informações serão apresentadas no alarme (valor,
hora); • Como o operador deve reconhecer o alarme.
Planejamento dos Alarmes
• Como devem ser organizadas as telas? Geralmente são criados menus de navegação
Planejamento da hierarquia de navegação entre as telas
• Telas de visão geral • Telas de grupo • Telas de detalhe • Telas de malha • Telas de tendências • Telas de manutenção
Desenho de Telas • Inserir o uso de permissões no sistema; • Privilégios: usuários administradores e outros.
Planejamento da segurança do sistema
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