Supervisão e Controlo de Produção de Pré-Misturas ...files.isec.pt/DOCUMENTOS/SERVICOS/BIBLIO/teses/Tese_Mest_Goncalo... · Resumo O presente relatório de estágio enquadra-se

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Instituto Politécnico de Coimbra

Instituto Superior de Engenharia de Coimbra

Departamento de Engenharia Informática e de Sistemas

Supervisão e Controlo de Produção de

Pré-Misturas Nutricionais para Animais

Gonçalo Bruno Simões de Almeida

Mestrado em Informática e Sistemas – Especialização em Desenvolvimento de Software

Coimbra, Maio, 2011

Instituto Politécnico de Coimbra

Instituto Superior de Engenharia de Coimbra

Departamento de Engenharia Informática e de Sistemas

Mestrado em Informática e Sistemas

Estágio/Projecto Industrial

Relatório Final

Supervisão e Controlo de Produção de

Pré-Misturas Nutricionais para Animais

Gonçalo Bruno Simões de Almeida

Orientador:

Doutor Jorge Barbosa

ISEC

Coimbra, Maio, 2011

Resumo

O presente relatório de estágio enquadra-se na disciplina de “Estágio ou Projecto Industrial”, pertencente ao

quarto semestre do Mestrado em Engenharia Informática e Sistemas - Ramo de Desenvolvimento de

Software, leccionado no Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, pertencente ao Instituto Politécnico

de Coimbra.

O estágio com o tema “Supervisão e Controlo de Produção de Pré-Misturas Nutricionais para Animais”

decorreu primeiramente nas instalações da empresa EXSEPI, Estudos e Projectos Industriais Lda. e

posteriormente nas instalações da Eurocereal que é o cliente final.

O estágio consiste em desenvolver um sistema de supervisão e controlo do processo de produção da

empresa Eurocereal, possibilitando o planeamento da produção, monitorização em tempo real de todo o

processo e registo de dados para posterior consulta. Possibilita ainda efectuar toda a rastreabilidade da

produção.

Neste relatório encontra-se uma breve descrição das empresas envolvidas, da organização do estágio, e

uma descrição detalhada da aplicação desenvolvida para criar um sistema de supervisão e controlo para

todo o processo de produção da empresa Eurocereal, S.A..

No capítulo final é feita uma análise do projecto com conclusões e perspectivas futuras.

Abstract

This internship report is embraced in the course of ”Internship or Industrial Project” in the fourth semester of

the Masters in Computer Science and Systems – Software Development, lectured at Coimbra Institute of

Engineering, belonging to the Polytechnic Institute of Coimbra.

The internship with the theme "Supervision and Control of Nutritional Pre-Mixtures Production for Animals”

took place primarily at the company EXSEPI, Estudos e Projectos Industriais Lda., and then at the

Eurocereal facilities, that is the final customer.

The internship consists in the developing of a supervision and control system of the production process of

Eurocereal, allowing the production planning, real-time monitoring of the whole production process and the

data recording for later retrieval. It also enables to perform the whole production traceability.

This report is a brief description of the companies involved, the internship organization and a detailed

explanation of all features developed to create a supervision and control system of all the production process

of Eurocereal, S.A. company.

In the final chapter, an analysis of the project with conclusions and future prospects is presented.

Índice

1 Definições e Acrónimos 1

2 Introdução 3

2.1 Contextualização................................................................................................................................................. 3

2.2 Objectivos do Estagio .......................................................................................................................................... 3

2.3 Entidades Envolvidas........................................................................................................................................... 4

2.3.1 ISEC - Instituto Superior de Engenharia de Coimbra................................................................................... 4 2.3.2 EXSEPI- Estudos e Projectos Industriais, Lda ............................................................................................... 5 2.3.3 Eurocereal ................................................................................................................................................... 6 2.3.4 OMRON ....................................................................................................................................................... 6

3 Organização do Estágio 7

3.1 Coordenação ....................................................................................................................................................... 7

3.2 Planeamento das actividades ............................................................................................................................. 7

3.3 Calendarização das tarefas ................................................................................................................................. 8

4 Implementação da solução 10

4.1 Definição do problema ...................................................................................................................................... 10

4.1.1 Como era a Eurocereal… ........................................................................................................................... 10 4.1.2 Motivos para mudar… ............................................................................................................................... 10 4.1.3 Benefícios da mudança… .......................................................................................................................... 11

4.2 Descrição do processo ....................................................................................................................................... 11

4.3 Tecnologias e ferramentas utilizadas ............................................................................................................... 15

4.3.1 Tecnologias ............................................................................................................................................... 16 4.3.2 Ferramentas utilizadas .............................................................................................................................. 20

5 Desenvolvimento da solução 23

5.1 Módulo de gestão ............................................................................................................................................. 24

5.1.1 Programas “Unidades/Tipo”, “Fornecedores/Fabricantes” e “Tipos” ...................................................... 25 5.1.2 Programa “Matérias-Primas” .................................................................................................................... 26 5.1.3 Programa “Silos” ....................................................................................................................................... 27 5.1.4 Aplicação “Produtos Manuais” ................................................................................................................. 27 5.1.5 Programa “Fórmulas” ............................................................................................................................... 29 5.1.6 Programa “Ordens de Fabrico” ................................................................................................................. 30 5.1.7 Programa “Entrada de Matérias-Primas” e “Impressão de etiquetas” .................................................... 30 5.1.8 Programa “Entrada Silos 1 e 2” ................................................................................................................. 31 5.1.9 Aplicação “Passwords” .............................................................................................................................. 32

5.2 Programa Principal ........................................................................................................................................... 33

5.2.1 Conceitos gerais ........................................................................................................................................ 33 5.2.2 Barra de Atalhos/Estados.......................................................................................................................... 34 5.2.3 Sinóptico ................................................................................................................................................... 35 5.2.4 Receita em Produção ................................................................................................................................ 37

5.2.5 Produtos nos silos ..................................................................................................................................... 39 5.2.6 Ordens de produção ................................................................................................................................. 41 5.2.7 Preparação prévia de aditivos manuais .................................................................................................... 43 5.2.8 Prioridades descarga de silos .................................................................................................................... 44 5.2.9 Misturadores Pequenos e Misturador Grande ......................................................................................... 45 5.2.10 Eliminar Carro da BD ................................................................................................................................. 46 5.2.11 Ruptura de stock nos silos ........................................................................................................................ 47

5.3 Programa “Preparação de Produtos Manuais” ................................................................................................ 48

5.4 Programa “Balança Manual” ............................................................................................................................ 52

5.5 Relatórios .......................................................................................................................................................... 55

5.5.1 Estrutura dos relatórios elaborados pelo autómato ................................................................................. 60

5.6 Alarmes ............................................................................................................................................................. 61

5.6.1 Programa Gestor de Alarmes .................................................................................................................... 61 5.6.2 Listagem de alarmes ................................................................................................................................. 63

5.7 Base de dados ................................................................................................................................................... 64

5.7.1 Tabelas fórmulas ....................................................................................................................................... 64 5.7.2 Tabelas Relatórios ..................................................................................................................................... 65 5.7.3 Tabelas configurações ............................................................................................................................... 66 5.7.4 Outras tabelas ........................................................................................................................................... 68

6 Especificações Técnicas 69

6.1 Especificações funcionais .................................................................................................................................. 69

6.2 Especificações de tolerância a falhas ................................................................................................................ 70

6.3 Problemas técnicos encontrados ...................................................................................................................... 71

7 Conclusões e perspectivas futuras 73

7.1 Conclusões ........................................................................................................................................................ 73

7.2 Perspectivas futuras .......................................................................................................................................... 74

8 Bibliografia e referências 76

8.1 Bibliografia ........................................................................................................................................................ 76

8.2 Referências ........................................................................................................................................................ 76

Índice de Figuras

Figura 1 - Layout geral do processo de produção ........................................................................................... 12

Figura 2 - Esquema de funcionamento ........................................................................................................... 13

Figura 3 - PLC CJ1M ....................................................................................................................................... 16

Figura 4 - Leitor de código de barras .............................................................................................................. 17

Figura 5 – Balança de pesagem ...................................................................................................................... 17

Figura 6 - Exemplos de TAG's iButton ............................................................................................................ 17

Figura 7 - Exemplo de leitor de TAG's ............................................................................................................ 18

Figura 8 – Esquema de Ligações. ................................................................................................................... 19

Figura 9 - Software Omron .............................................................................................................................. 21

Figura 10 – Módulo de gestão ......................................................................................................................... 24

Figura 11 - Aplicação Unidades/Tipos ............................................................................................................. 25

Figura 12 - Aplicação Fornecedores/Fabricantes ........................................................................................... 25

Figura 13 - Aplicação Clientes ......................................................................................................................... 25

Figura 14 - Aplicação "Matérias-Primas" ......................................................................................................... 26

Figura 15 - Adição de Matérias-Primas ........................................................................................................... 26

Figura 16 - Aplicação Silos .............................................................................................................................. 27

Figura 17 - Aplicação Produtos manuais......................................................................................................... 28

Figura 18 - Adição de fórmulas manuais ......................................................................................................... 28

Figura 19 - Aplicação Fórmulas ....................................................................................................................... 29

Figura 20 - Criação de nova fórmula ............................................................................................................... 29

Figura 21 - Aplicação Ordens de Fabrico ........................................................................................................ 30

Figura 22 - Adição de nova ordem de fabrico ................................................................................................. 30

Figura 23 - Aplicação entrada de matérias-primas ......................................................................................... 30

Figura 24 - Entrada de nova matéria-prima..................................................................................................... 31

Figura 25 - Entrada silos 1 e 2 ........................................................................................................................ 31

Figura 26 - configuração de utilizadores ......................................................................................................... 32

Figura 27 - Programas autorizados ................................................................................................................. 32

Figura 28 - Aspecto geral do programa de supervisão ................................................................................... 33

Figura 29 - Barra de Atalhos/Estados ............................................................................................................. 34

Figura 30 - Sinótpico da instalação ................................................................................................................. 36

Figura 31 - Receita actual em produção ......................................................................................................... 37

Figura 32 Peso balança não evolui ................................................................................................................. 38

Figura 33 - Fórmula manual actualmente em produção ................................................................................. 38

Figura 34 - Tolerância da Balança excedida ................................................................................................... 39

Figura 35 - Produtos nos Silos ........................................................................................................................ 40

Figura 36 - Ordens de Produção ..................................................................................................................... 41

Figura 37 - Preparação de manuais ................................................................................................................ 41

Figura 38 - Envio de receita para o autómato ................................................................................................. 42

Figura 39 - Aviso matérias-primas insuficientes nos silos ............................................................................... 43

Figura 40 - Comandos de Produção ............................................................................................................... 43

Figura 41 - Preparação prévia de aditivos manuais ........................................................................................ 44

Figura 42 – Ordem de preparação de manuais .............................................................................................. 44

Figura 43 - Prioridades de descarga dos silos ................................................................................................ 45

Figura 44 - Outros misturadores ...................................................................................................................... 46

Figura 45 - Eliminar Carro BD ......................................................................................................................... 47

Figura 46 - Ruptura de stock nos silos ............................................................................................................ 48

Figura 47 - ~Programa "Preparação de produtos manuais" ........................................................................... 49

Figura 48 - Escolha de fórmula para pesagem manual .................................................................................. 49

Figura 49 - Pesagem manual .......................................................................................................................... 50

Figura 50 - Pesagem sacos ............................................................................................................................. 51

Figura 51 - Número sacos pesagem manual .................................................................................................. 52

Figura 52 - Conclusão de Fórmula .................................................................................................................. 52

Figura 53 - Programa "Balança Manual" ......................................................................................................... 53

Figura 54 – Introdução de preparação manual na pesagem .......................................................................... 54

Figura 55 - Leitura de carro descarregado ...................................................................................................... 54

Figura 56 - Introdução de produtos nos silos em modo manual ..................................................................... 55

Figura 57 - Cubo .............................................................................................................................................. 56

Figura 58 - Escolha de datas para apresentação de relatórios....................................................................... 56

Figura 59 – Exemplo do Relatório de Produção ............................................................................................. 56

Figura 60 - Barra Relatórios ............................................................................................................................ 57

Figura 61 - Exemplo cubo Park Carros ........................................................................................................... 58

Figura 62 - Exemplo Cubo Park Carros visualizando receita e número de carro ........................................... 58

Figura 63 - Exemplo de relatório de produção ................................................................................................ 59

Figura 64 - Exemplo de relatório de detalhe de produção .............................................................................. 59

Figura 65 - Aplicação Gestor de Alarmes........................................................................................................ 61

Figura 66 - Base de Dados Fórmulas .............................................................................................................. 64

Figura 67 - Tabelas relatórios .......................................................................................................................... 65

Figura 68 - Tabelas configurações .................................................................................................................. 66

Figura 69 - Outras Tabelas .............................................................................................................................. 68

Instituto Superior de Engenharia de Coimbra. 1

Mestrado em Informática e Sistemas - Especialização em Desenvolvimento de Software

1 Definições e Acrónimos

Definição / Acrónimo Descrição

ERP

“Enterprise Resource Planning” – um sistema de informação que integra todo o

processo de planeamento, de produção e aplicações relacionadas para toda a

empresa. Através do ERP é possível controlar toda a empresa nas suas mais

importantes vertentes, como o planeamento de produção, inventários, interacção

com os fornecedores, etc. Pode também incluir os módulos de aplicação para as

finanças, qualidade e os aspectos de recursos humanos de um negócio.

Tipicamente um sistema ERP usa ou está integrado com um sistema de base de

dados relacional

HACCP

“Hazard Analysis and Critical Control Points”, que pode ser traduzido como Sistema

de Análise de Perigos e Controlo de Pontos Críticos, é uma metodologia reconhecida

internacionalmente e utilizada pelas entidades do sector alimentar. Este sistema foi

inicialmente concebido nos EUA pela NASA. Com a publicação, em 1991, de

“orientações” ”sobre a aplicação do HACCP como uma forma de redução da

contaminação microbiológica, pela Comissão do Codex Alimentarius, criada pela

Organização Mundial de Saúde e pelo Fundo da ONU para a Alimentação para

desenvolver padrões de segurança alimentar e directivas, o HACCP tornou-se aceite

internacionalmente.

O sistema HACCP é uma importante ferramenta na protecção alimentar, consistindo

num método preventivo. A sua implementação previne/minimiza os riscos

alimentares, através da eliminação ou redução da probabilidade de ocorrência de

uma eventual toxinfecção alimentar. A análise de potenciais perigos para a saúde

dos consumidores nas actividades do sector alimentar, a identificação das fases/

locais onde esses mesmos perigos podem ocorrer e a decisão de quais são críticos

para a saúde do consumidor são os principais objectivos do HACCP. Esta

metodologia permite que as entidades se focalizam nas fases e condições de

produção críticos para a segurança alimentar, assegurando através do seu controlo

que os seus produtos são seguros em termos de saúde dos consumidores.

HMI

“Human Machine Interface” – também conhecido como MMI (Man Machine

Interface), permite ao utilizador interagir com o sistema de uma maneira mais

simplificada. Pode conter alarmes, gráficos, imagens, animações, etc. Fornece

todas as características fundamentais do sistema, permitindo a alteração/ajuste

dos parâmetros essenciais.

ODBC

“Open Database Connectivity” – software padrão para conectar aos sistemas de

gestão de base de dados (DBMS). Este API é independente de qualquer

linguagem de programação, sistema de base de dados, ou sistema operativo.

Usando aplicações ODBC num programa, pode-se aceder aos dados de

inúmeras bases de dados tal como SQL Server, Access, dBase, DB2, Excel,

texto, MySQL, Oracle, etc. Além do software ODBC é necessário um módulo ou

um driver para aceder a cada base de dados.

OPC

“OLE for Process Control”, onde OLE significa “Object Linking and Embedding”.

Este é o nome dado a uma interface padrão de comunicação que foi criada na

tentativa de minimizar os problemas relacionados à inconsistência dos “drivers”

de equipamentos industriais de diferentes fabricantes. A “OPC Foundation” é a

organização responsável pelas normas que estabelecem as características

disponíveis aos clientes dos equipamentos que possuem o padrão OPC



Definição / Acrónimo Descrição

PLC

“Programmable Logic Controller” – Sistema industrial baseado num

microprocessador. Comunica com os outros componentes do processo de

controlo através de ligações de dados. É usado no controlo de processos para

tarefas de comutação simples, controlo PID, manipulação de dados complexos,

operações aritméticas, sincronismo e processos e controlo do equipamento.

RS 232 / RS 485

Protocolo de comunicações usado por computadores para comunicarem com

dispositivos como ratos, impressoras, teclados, autómatos, balanças, leitores de

códigos de barras, etc. Também usado para transmitir e receber

comandos/dados em distâncias curtas (RS 232 até 20 metros, RS485 até 100

metros). As comunicações RS 485 devem ser convertidas para RS 232 através

de conversores especializados para o efeito, antes de poderem comunicar com o

computador.

SCADA

“Supervisory control and data acquisition” – categoria de software para controlo

de processos e recolhimento de dados em tempo real de plataformas remotas,

de forma a controlar equipamentos e os seus estados. Os sistemas SCADA

incluem componentes de software e de hardware. O hardware recolhe e envia

dados para o computador onde se encontra instalada a aplicação SCADA. Este

processa esses dados e apresenta-os de uma forma simples em tempo real. A

aplicação SCADA também grava e regista todos os eventos em ficheiros e/ou

base de dados para posterior consulta. A aplicação adverte o utilizador quando

as condições se tornam perigosas, através do uso de alarmes.

Sinóptico

Representação gráfica da instalação fabril e das principais funcionalidades dos

equipamentos a serem controlados. Poderá conter desenhos, animações,

gráficos, alarmes e estados dos equipamentos, assim como uma variada

informação relativa ao equipamento que se encontre representado.



2 Introdução

2.1 Contextualização

O estágio “Supervisão e controlo de produção de pré-misturas nutricionais para animais” foi realizado sob a

orientação do Doutor Jorge Barbosa e do Eng. Nuno Duarte no âmbito da disciplina de “Projecto/Estágio” do

Mestrado em Informática e Sistemas – Ramo de Desenvolvimento de Software do Instituto Superior de

Engenharia de Coimbra.

Foi desenvolvido entre Abril e Outubro de 2009, primeiramente nas instalações da empresa EXSEPI,

Estudos e Projectos Industriais, Lda. e posteriormente nas instalações da Eurocereal, S.A., sendo que este

período de tempo não foi passado em exclusivo no desenvolvimento deste projecto devido, por um lado, a

atrasos por parte da Eurocereal e, por outro, a outros pequenos trabalhos que foram atribuídos à EXSEPI e,

consequentemente ao estagiário.

Inicialmente o estágio foi proposto sob o tema “Supervisão e controlo de produção de alimentos compostos

para animais” e mais tarde alterado para “Supervisão e controlo de produção de pré-misturas nutricionais

para animais” quando o envolvimento com a empresa para a qual o projecto estava a ser desenvolvido

aumentou e se verificou que a mesma não produzia rações como produto final, mas sim pré-misturas que

serão posteriormente adicionadas a rações. Esta alteração em nada afecta o projecto, mas seria incorrecto

deixar o tema original quando não é essa a actividade da empresa para a qual foi desenvolvido o software.

2.2 Objectivos do Estagio

O principal objectivo deste estágio consiste em desenvolver um sistema de supervisão e controlo de toda a

unidade fabril da empresa Eurocereal. O software desenvolvido deverá possibilitar a monitorização, em

tempo real, de todo o processo de produção e dos seus principais equipamentos, alertar o utilizador da

existência de condições erróneas e/ou menos apropriadas dos equipamentos recorrendo ao uso de alarmes

e deverá permitir programar e controlar toda a unidade de produção. Deverá possibilitar a elaboração e

gestão de todas as fórmulas que darão origem às ordens de produção, e elaborar relatórios sobre as tarefas

mais importantes que foram executadas (pesagens, misturas, entrada e saída de matérias primas, etc.) de

forma a poderem ser analisados possibilitando a identificação de todos os percursos que a preparação

efectuou, desde a sua origem até ao final da sua produção.

É fundamental que a aplicação possibilite o “rastreio” da produção que, através da introdução de um lote de

fabrico, indicará todas as matérias-primas que foram utilizados para a sua fabricação ou, através da

introdução de um lote de matéria-prima, indicará todos os produtos e respectivos lotes finais a que esta deu

origem. Assim, em caso de contaminação da pré-mistura, será possível, através de uma simples operação,

ter meios para identificar a sua origem e/ou destino, conforme o caso e, através de uma análise

pormenorizada tomar conhecimento das reais dimensões do problema.



2.3 Entidades Envolvidas

O estágio foi efectuado na EXSEPI, empresa onde o estagiário se encontra a trabalhar e incidiu sobre o

desenvolvimento de software para remodelar a automação de produção da empresa Eurocereal. Esse

projecto foi ganho pela OMRON Portugal que forneceu todo o equipamento electrónico e subcontratou a

EXSEPI para desenvolver a automação e supervisão da instalação. A montagem e ligação dos

componentes ficaram ao encargo da Eurocereal.

De seguida é apresentado um breve resumo sobre cada uma das entidades envolvidas.

2.3.1 ISEC - Instituto Superior de Engenharia de Coimbra

“Missão: “O ISEC é um centro de criação, transmissão e difusão de cultura, ciência e tecnologia, cabendo-

lhe ministrar a preparação para o exercício de actividades profissionais no domínio da engenharia e

promover o desenvolvimento da região em que se insere.”

Visão: O ISEC pretende ser reconhecido como referência de excelência no ensino, reconhecido nacional e

internacionalmente por serviços de qualidade e relevância social, com práticas flexíveis, criativas e

inovadoras. Pretende ainda ser um parceiro privilegiado das organizações empresariais e das famílias da

região onde se insere pela orientação eminentemente prática, fundada num rigoroso conhecimento teórico,

que imprime a todas as suas actividades.

Valores: Os valores fundamentais pelos quais se rege o ISEC são a qualidade, a busca constante da

valorização, motivação e actualização pedagógica, científica e tecnológica dos seus recursos, o bom

relacionamento e a disponibilidade para com os alunos e as organizações suas parceiras e a preocupação

com o desenvolvimento social e económico da região onde está inserido.

Os objectivos principais são o ensino e a investigação, a produção cultural e o desenvolvimento do espírito

empresarial e científico e do pensamento reflexivo. Pretendemos formar diplomados de forma a serem

integrados nos diferentes sectores profissionais e a participar no desenvolvimento da sociedade; promover

actividades de investigação com o objectivo de desenvolver a ciência e tecnologia contribuindo para a

criação e difusão cultural.” 1

1 in http://www.isec.pt/isec/



2.3.2 EXSEPI- Estudos e Projectos Industriais, Lda

A EXSEPI, sediada em Anadia, desde 1991, é uma empresa ligada à área de Automação Industrial e

Sistemas de Controlo.

“Devido ao elevado grau de rigor que impõe em cada projecto, aos vastos conhecimentos técnicos e

capacidade de inovação dos seus quadros, a EXSEPI desde sempre impôs um notável desempenho em

todas as fases de projecto, respondendo aos problemas do presente com soluções de futuro.

Não produzindo equipamentos específicos, mas quase sempre por medida, a EXSEPI conhecedora

profunda de componentes/equipamentos e tecnologias multi-fabricantes oferecidas pelo mercado,

desenvolve soluções integradas, optimizando-as, formando um sistema global de modo a dar total resposta

às necessidades e exigências dos seus clientes, quer para sistemas novos ou reestruturados.

A partir de layouts fornecidos pelos clientes ou propostos pela EXSEPI, é elaborado um projecto para as

diferentes componentes; Quadros e restantes instalações eléctricas, construção mecânica e construção civil

(caso existam), desenvolvendo-se o software de autómatos e computadores que são interligados com redes

industriais, de supervisão e gestão.

A EXSEPI como responsável pela montagem dos seus projectos, arranque e optimização dos

equipamentos, efectua garantia pós venda das soluções implementadas, dispondo de uma equipa técnica

preparada para efectuar manutenção aos seus equipamentos.

Sendo a redução dos consumos e custos energéticos uma preocupação constante de todas as unidades

industriais, a EXSEPI dispondo de equipamentos de medição e análise de grande fiabilidade, encontra-se

preparada para realizar auditorias energéticas e sugerir soluções optimizadas, alternativas às existentes.

Áreas de Acção:

Projectos e Instalações Eléctricas

Licenciamento Industrial

Auditorias Energéticas

Quadros Eléctricos de Comando, Força Motriz e Distribuição

Sistemas de Automação e Controlo Industrial

Sistemas de Pesagem electrónica

Software Industrial

Software de supervisão e controlo

Manutenção Preventiva e Correctiva

Ambiente

Robótica “ 2

2 in www.exsepi.com



2.3.3 Eurocereal

A Eurocereal, S.A. fundada em 1988, por iniciativa de um grupo de produtores pecuários, é hoje uma

sociedade anónima com cerca de 50 accionistas.

Os escritórios e unidade fabril situam-se na Malveira (Mafra), tendo sido inaugurados em Janeiro de 2001.

Estando ligada à Produção Animal, é actualmente uma das principais empresas portuguesas do sector da

produção de pré-misturas nutricionais, com forte implementação na área da suinicultura.

A prestação de serviços e a qualidade dos seus produtos têm sido dois vectores fundamentais na evolução

da empresa. Neste sentido, assume importância a recente participação num projecto de investigação

científica e desenvolvimento tecnológico de âmbito comunitário, o “NEAR – Nutrition Experimentation

Advisers Research”.

Áreas de Acção:

Pré-Misturas Minero-Vitamínicas (CERMIXES)

Núcleos para Leitões

Lacto-Iniciadores

Suplementos Nutricionais

Pré-Misturas Medicamentosas

Produtos para Inseminação Artificial

Produtos de Higiene Pecuária

Assistência Técnica

Análises de Matérias-primas e Rações

2.3.4 OMRON

“A Omron Corporation, com matriz em Kyoto, Japão, é líder mundial no campo da automação.

Fundada em 1933 e presidida por Hisao Sakuta, a Omron tem mais de 32.000 empregados em 34 países

trabalhando para fornecer produtos e serviços a clientes em diversos campos, incluindo automação

industrial, componentes electrónicos e saúde. A empresa tem sede no Japão (Kyoto), Ásia Pacifico

(Singapura), China (Hong Kong), Europa (Amesterdão) e EUA (Chicago). A organização europeia tem as

suas próprias instalações de fabricação e desenvolvimento, e fornece suporte a clientes locais em todos os

países europeus.“ 3

3 in http://industrial.omron.pt/pt/company_info/about_omron/default.html



3 Organização do Estágio

3.1 Coordenação

No início do estágio já o estagiário se encontrava familiarizado e contextualizado com o projecto, com o que

era pretendido e com as actividades fulcrais a desempenhar ao longo do mesmo.

Na EXSEPI, durante o desenvolvimento do projecto, foram realizadas várias reuniões entre o estagiário, o

orientador de estágio na empresa e a restante equipa do projecto.

Com a empresa Eurocereal foi realizada uma primeira reunião em inícios de Abril nas instalações da

empresa, com o objectivo de tomar conhecimento da realidade existente, algum conhecimento mais

profundo das mudanças pretendidas e das expectativas em relação ao trabalho. Nessa mesma reunião

foram combinadas reuniões formais nas instalações da EXSEPI (que vieram a ser realizadas em Junho e

Julho) para que a Eurocereal tomasse conhecimento do avanço do projecto e validasse o trabalho que

estava a ser desenvolvido e para que a EXSEPI tivesse uma noção de que o que se encontrava a ser

implementado correspondia com as expectativas do cliente. Ficou também combinado que a fase final do

projecto, para concluir a implementação, instalação, testes e formação, teria lugar nas instalações da

Eurocereal, com duração de 3 a 4 semanas e com previsão para ser iniciada em inícios/meados de

Setembro. Esta fase, devido a atrasos de ambas as partes foi iniciada apenas em meados de Outubro e

prolongou-se até inícios de Dezembro de 2009.

3.2 Planeamento das actividades

O planeamento inicial foi elaborado pelo estagiário, englobando apenas as tarefas de alto nível e as

necessidades específicas relativas ao estágio e ao projecto e submetido para aprovação à Comissão

Coordenadora do Mestrado em Informática e Sistemas.

Assim, foi pensado na instalação fabril como um todo, separando as unidades de “Balança de pesagens

manuais” e “Balança de introduções manuais” da “Aplicação Principal”. A “Aplicação Principal” foi ainda

dividida em módulos mais específicos como os de alarmes, receitas, relatórios, etc…

As tarefas identificadas são as apresentadas seguidamente:

T1 – Visão da Solução – Investigação sobre os equipamentos instalados, o modo de produção

actual e expectativas do cliente, de forma a fazer um esboço sobre a aplicação a desenvolver.

T2 – Investigação sobre comunicação com equipamento de pesagem e com equipamento de leitura

de códigos de barras.

T3 – Desenvolvimento e testes dos protocolos rs232.



T4 – Supervisão Balança de pesagens manuais - Algumas das matérias-primas, devido às suas

características não podem ser armazenados em silos. Outros ainda, devido à sua baixa

percentagem na composição final e aos equipamentos instalados são impossíveis de pesar

automaticamente com a precisão desejada. Para ultrapassar este problema deverá existir um

módulo de pesagens manuais, instalado à parte da supervisão central, que deverá permitir a

pesagem de todos os componentes manuais de uma determinada fórmula, criando um novo produto

para depois ser inserido na produção.

T5 – Supervisão Balança de introduções manuais – Os produtos pesados manualmente deverão ser

introduzidos na produção automática. Sendo este um modo manual, deverá ser criado um módulo

separado da supervisão central, que minimize os riscos de erro por parte do operador.

T6 – Sinóptico da instalação.

T7 – Módulo de receitas de pesagem.

T8 – Módulo de gestão de ordens de produção e ruptura de stock.

T9 – Módulo de Alarmes.

T10 – Módulo de relatórios.

T11 – Instalação da aplicação e formação.

T12 – Versão de demonstração.

T13 – Relatório final de projecto.

3.3 Calendarização das tarefas

As Tarefas acima descritas foram planeadas para serem executadas de acordo com a seguinte

calendarização:

Tarefas

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

T9

T10

T11

T12

T13

Metas INI M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13

Meses

N N+1 N+2 N+3 N+4 N+5



INI Início dos trabalhos

M1 (INI + 2 Semanas) Tarefa T1 terminada













Durante o decorrer do projecto, os prazos e a ordenação da implementação das tarefas tiveram que ser

revistos e modificados. Algumas tarefas requereram mais tempo de desenvolvimento, enquanto outras não

necessitaram de tanto como o planeado. As tarefas não puderam também ser desenvolvidas pela ordem

planeada, pois o software de supervisão depende em muito do programa do autómato (que se encontrava a

ser desenvolvido ao mesmo tempo) e do entendimento com o programador sobre as áreas a serem

lidas/escritas pela supervisão. Como o programador de autómatos não teve disponibilidade imediata para

este projecto foram primeiro desenvolvidas as opções não dependentes do autómato (como interface

gráfico, desenho de sinópticos, opções de utilizadores, etc.), sendo a interligação destes com o PLC feita à

medida que fosse possível.

O ideal em qualquer projecto é que primeiro seja implementado a parte mecânica, seguido da eléctrica,

depois a componente de automação e apenas no final a supervisão. Obviamente que algumas destas

tarefas se podem sobrepor mas nunca deveriam alterar muito a sua ordem natural. Na prática, numa

pequena média empresa, é improvável que uma equipa se dedique única e exclusivamente a um projecto,

principalmente um como este de longa duração. Poderão aparecer pelo meio obras, sempre mais simples

mas cuja urgência não permite que se espere pela finalização do projecto, avarias, manutenções, etc. que

apenas ocupam um dos elementos da equipa e fazem com que a planificação de tarefas fique desfasada.

Não sendo este o primeiro “grande” trabalho efectuado pela EXSEPI, mais concretamente por esta equipa

de trabalho e tendo consciência do “tamanho” do projecto, foi efectuado um estudo inicial mais aprofundado

do que o normal para que todas as partes tivessem conhecimento global bastante detalhado do que iria ser

desenvolvido para que em caso de atrasos de algum dos elementos da equipa, todos os outros tivessem

conhecimento de todo o projecto e pudessem sempre adiantar trabalho, evitando assim estar à espera dos

outros colegas.



4 Implementação da solução

4.1 Definição do problema

Para melhor enquadramento dos objectivos planeados e ter noção do trabalho a desenvolver é importante

ter a noção de como a Eurocereal era anteriormente, quais as motivações que levaram a empresa a apostar

nessa mudança e quais os benefícios que pretendiam adquirir.

4.1.1 Como era a Eurocereal…

Tendo sido fundada em 1988, a Eurocereal não é propriamente uma empresa nova na indústria de

produção de pré-misturas nutricionais para animais, já possuindo uma carteira de clientes considerável.

Com a sua actual unidade fabril inaugurada em Janeiro de 2001, pode dizer-se que a Eurocereal possui

instalações recentes e capazes de corresponder com eficiência às exigências do mercado.

Nas suas instalações, a Eurocereal possui uma secção de recepção e armazenamento de matérias-primas,

uma secção de pré-produções manuais para matérias-primas “mais sensíveis” e que têm que passar por um

processo de pesagem e composição mais rigoroso (algumas das matérias constituintes da pré-produção

manual representam apenas 0,0005% do produto final, outras possuem características que apenas

permitem ser armazenadas em silos próprios não existentes na instalação, etc.), secção de mistura e

parque de armazenamento das pré-produções manuais, secção de pesagem, composição e mistura do

produto final e secção de embalamento.

No entanto, o mercado industrial e o mercado alimentar estão em constante evolução e todas as empresas

têm que acompanhar essa mesma evolução sob pena de estagnarem e ficarem ultrapassadas. No mercado

específico da empresa, com a constante evolução e rigidez dos requisitos de qualidade e segurança

alimentares, é imperativo que essa mudança aconteça.

4.1.2 Motivos para mudar…

A Eurocereal possui várias razões para optimizar as suas instalações e processo de produção. Algumas

dessas impostas pela rigidez da indústria alimentar, outras por razões estratégicas para aumento da

produção e crescimento da empresa (razões essas que podem ter sido precipitadas com a necessidade das

alterações impostas pela autoridade de segurança alimentar).

Com a necessidade de implementar o sistema HACCP a Eurocereal vê-se forçada a optimizar o seu

processo de produção de forma a conseguir garantir e comprovar a qualidade do seu produto. Como se



encontrava o processo de produção, onde apenas existiam relatórios manuais, não era possível comprovar

que determinado produto era produzido com as quantidades exigidas e não permitia saber que matérias-

primas foram utilizadas na sua produção. Para a empresa continuar a sua actividade normal durante os

próximos anos, era imperativo que isto mudasse e que conseguisse garantir a qualidade do seu produto

comprovando as quantidades e origens dos produtos que as compunham.

Mas a obrigatoriedade de implementar o sistema HACCP não era a única razão para a Eurocereal apostar

na melhoria das suas instalações. A procura tornou-se maior que a oferta e a empresa não possuía

condições para dar uma resposta ao mercado que aumentava de ano para ano. Sendo obrigada a mudar a

sua forma de funcionamento, era a altura ideal para aumentar as suas instalações e consequentemente a

sua produção.

4.1.3 Benefícios da mudança…

Com a implementação de um sistema que permite a rastreabilidade dos seus produtos, a Eurocereal passa

a ter conhecimento da constituição de todos os itens por si produzidos e passa a possuir mecanismos que

lhe permite rastrear as suas produções, isto é, passa a ser simples determinar com precisão que matérias-

primas originaram um determinado produto final e, por outro lado, determinar que produtos finais foram

originados por que matérias-primas. Este processo é fundamental para a empresa na medida que pode

garantir a qualidade dos seus produtos aos seus clientes com maior precisão. Detectando um problema

num produto final é possível verificar se a sua composição foi efectuada conforme os procedimentos

estabelecidos, obter todas as matérias-primas que o originaram e consequentemente, em caso de alguma

anomalia, detectar todos os produtos finais que a mesma deu origem, retirando-os logo de venda/produção

e evitando que o nome da empresa seja comprometido.

De modo a responder ao aumento de procura dos seus produtos, a Eurocereal pretendia aumentar o

automatismo da sua produção e instalar mais silos de doseamento automático. Produtos que poderiam

facilmente ser armazenados em silos e automaticamente pesados nas fórmulas encontrava-se a ser

pesados de forma manual por não existirem silos suficientes para a variedade de matérias-primas usadas,

prolongando assim o processo de fabrico. A Eurocereal pretendia passar dos seus actuais vinte e dois silos

para quarenta e quatro silos de pesagem automática, esperando com isso um aumento de produção de

uma média de 35 Toneladas por dia para uma média de 60 a 70 Toneladas por dia.

4.2 Descrição do processo

Toda a infra-estrutura de redes de comunicações foi implementada pela Eurocereal. Todos os

computadores que foram utilizados já se encontravam na Eurocereal a funcionar com o anterior processo de

produção, à excepção do PC principal que foi fornecido pela EXSEPI. Todos os restantes componentes

eléctricos acrescentados na instalação (Autómatos, Variadores, terminais HMI, etc) foram directamente

fornecidos pela OMRON Portugal.



O processo de produção de pré-misturas nutricionais para animais consiste em combinar matérias-primas

em quantidades previamente determinadas que depois de misturadas e embaladas originam um produto

final para venda.

A Eurocereal, nas suas instalações fabris, possui quarenta e quatro silos com capacidade de

armazenamento de matérias-primas para pesagem automática. Não sendo silos equipados com uma tela

pesante possibilitando a pesagem contínua do produto, a matéria-prima introduzida em produção é

contabilizada consoante o valor que dá entrada numa balança de pesagem, implicando que apenas possa

ser doseado um produto de cada vez para ser possível determinar com exactidão o seu peso de descarga.

Para poder acelerar um pouco mais este processo, os silos encontram-se divididos em três grupos (silos 1 a

15, 16 a 24 e 25 a 44), cada um associado a uma balança, possibilitando que possam ser pesados, em

modo automático, três produtos ao mesmo tempo (um por cada balança/grupo de silos).

Alguns produtos que não podem ser armazenados em silos (ou porque as características da matéria-prima

não o permitem ou porque o sistema de pesagem não tem precisão suficiente) são pesados manualmente e

introduzidos na balança manual.

Quando todas as balanças tiverem todas as matérias-primas, devidamente pesadas, são descarregadas

para a misturadora principal que os irá misturar durante um tempo previamente definido.

Figura 1 - Layout geral do processo de produção

No final do processo o produto final é descarregado para a embaladora ou para big-bags e é concluído o

processo de produção.



Para melhor perceber o funcionamento da aplicação e o fluxo da produção elaborou-se o esquema

mostrado na figura 2.

Etiquetagem

PC CatalogaçãoMatérias Primas

EtiquetaImpressora

Paletes

Armazém de matérias primas

Preparação produtos manuais

Misturadoresmanuais

Balança 1 Balança 2

Cód. Barras 1 Cód. Barras 2

PC Industrial

Carro ManuaisParque Produções Manuais

Ensilagem

B1 B2 B3

Misturadora

PC AdiçãoManual

Balança manual

Leitor Código de Barras

Embalamento

Paletes

Armazém de produto final

Figura 2 - Esquema de funcionamento

No esquema é apresentado como início do processo a chegada de matéria-prima às instalações. De notar

que antes deste passo existe todo um processo de planeamento e encomenda que não é relevante para o

desenvolvimento da aplicação.

Para ser possível o rastreamento de todos os produtos é necessário identificá-los e catalogá-los desde o

momento que entram nas instalações até à sua saída. No caso, uma vez que não existe controlo sobre o

embalamento (parte final do processo de fabrico), é necessário saber o estado do produto desde que entra

no armazém até ao momento em que é misturado, encontrando-se assim como produto final e pronto para

embalamento e posterior venda.



Passando a explicar o esquema anterior, a matéria-prima chega às instalações fabris onde é necessário ser

catalogada e dar a sua entrada no sistema da sua designação e respectivo peso. Para dar a sua entrada, a

matéria-prima já deverá estar introduzida na tabela de existências, com um código único (atribuído pela

Eurocereal). De forma a ser possível efectuar o seu rastreamento é-lhe atribuído um número de lote,

também este único (constituído por dois dígitos que formam o ano actual mais três dígitos auto

incrementáveis). Assim que a matéria-prima é introduzida no sistema são impressas etiquetas identificativas

do produto com o seu nome, data de entrada, lote, etc. e com um código de barras formado pelo código da

matéria-prima e respectivo lote. Neste processo é impresso tantas etiquetas quanto o número de sacos

recebidos, para que posteriormente cada etiqueta seja colada no seu respectivo saco, que depois é

armazenado em paletes no armazém de matéria-prima. De notar que bastaria imprimir uma etiqueta por lote

de produto ou por palete, mas em alguns casos em que apenas é necessário um saco, teria que se

transportar toda a palete para a zona de fabrico para poder ser feita a leitura do código de barras e no final

armazená-la novamente. Outra solução passaria por encontrar um mecanismo em que as etiquetas não

fossem coladas nas paletes e fossem possíveis de transportar para a zona de produção sem se estragarem,

o que poderia originar muitas falhas (trocas de etiquetas, trocas de produtos, danificação ou perda de

etiquetas e possível troca da informação correcta do produto, etc.). Como o objectivo era implementar uma

solução confiável e imune do maior risco de erros humanos possível, a Eurocereal optou por imprimir e colar

uma etiqueta por saco, mesmo que isso implique um maior custo.

Antes de iniciar o processo de fabrico, os produtos de pesagem automática são introduzidos nos respectivos

silos de armazenamento, e a cada silo fica atribuída a matéria-prima, respectivo código e lote.

São então elaboradas “fórmulas de produção”, que contém a identificação dos produtos e respectivas

quantidades que são necessárias para dar origem ao produto final pretendido. Ao mesmo tempo que as

fórmulas são elaboradas, são também organizadas pela forma que irão ser produzidas. Passando a

explicar, a misturadora principal irá misturar os produtos na fórmula que é constituída pelos produtos que

entrarão na Balança B1, B2, B3 e Balança manual. A balança manual corresponde aos produtos que são

preparados na “preparação de produtos manuais”. As Balanças B1, B2 e B3 correspondem à pesagem

automática, que está dividida em três baterias de silos (B1, B2, B3) que receberão o produto do conjunto de

silos que está fisicamente ligado a cada uma. Assim, as fórmulas de produção são elaboradas em

consonância com cada uma das balanças que pesarão o produto e descarregarão para a misturadora

principal. Para elaboração das fórmulas de produto final são elaboradas quatro sub-receitas da fórmula

principal, que correspondem à fórmula a ser elaborada manualmente, à fórmula a ser efectuada na Balança

B1, à da Balança B2 e à da Balança B3, respeitando as matérias-primas que estão introduzidas em cada

bateria de silos.

Depois de terem sido elaboradas as fórmulas de Produção é necessário elaborar as Ordens de Produção,

em que é indicado que, para uma determinada data é necessário elaborar uma certa quantidade de uma

fórmula pretendida.

Depois de se saber quais as necessidades de produção é necessário criar as condições para que a mesma

seja efectuada, nomeadamente que os produtos de ensilagem automática se encontram nos silos



pretendidos com as quantidades necessárias e que existem todos os produtos a serem introduzidos na

balança manual. Para acelerar o processo de inserção de produtos na balança manual, a fórmula manual é

previamente elaborada na secção de preparação de produtos manuais e armazenada no respectivo parque.

Na realidade não existe nenhuma balança na secção da “balança manual”, uma vez que os produtos são

pesados anteriormente, sendo que nesta secção apenas são descarregados os produtos previamente

pesados e preparados.

Na secção de preparação de produtos manuais são elaborados as fórmulas manuais que serão necessárias

para a produção final. O utilizador prepara um “Carro Manual” constituído por todas as matérias-primas e

respectivos pesos que fazem parte da fórmula manual, e o mesmo é armazenado no “Parque de Produções

Manuais”, ficando disponível para utilização na produção do produto final.

Existe ainda a opção de o “Carro Manual” não ter como destino a produção final, mas sim corresponder a

uma nova matéria-prima interna. A Eurocereal chama a estas matérias-primas de núcleos, que são

matérias-primas produzidas dentro da própria fábrica para auxílio à produção final. Assim, o carro que foi

produzido na balança manual, em vez de ir para o parque de produções manuais é enviado para as

misturadoras manuais e posteriormente armazenado no armazém de matérias-primas. Sempre que isto

acontece, a nova matéria-prima tem que ser introduzida no sistema com a respectiva quantidade que foi

produzida, catalogada e etiquetada.

Depois de estarem as fórmulas de produção manual preparadas e os silos com os produtos necessários é

iniciado o processo de produção em que as balanças automáticas são carregadas com os respectivos

produtos e descarregadas na misturadora e os produtos manuais carregados na balança manual que é

directamente descarregada na misturadora. Depois de todos os produtos misturados são enviados para a

zona de embalamento e é-lhe atribuído um lote de produto final.

Depois desta operação a EXSEPI não tem mais controlo sobre o sistema, em que os produtos são

embalados e armazenados no armazém de produto final, mas de qualquer forma não é perdida a

rastreabilidade pois sabe-se que o produto depois de ser misturado na misturadora principal não sofre mais

nenhuma alteração.

4.3 Tecnologias e ferramentas utilizadas

Nesta secção serão apresentadas e sucintamente descritas as tecnologias e ferramentas utilizadas na

implementação da solução.

Os principais critérios para a escolha das tecnologias utilizadas foram a estrutura e equipamentos já

existente na Euroceral e o grau de conhecimento que as pessoas envolvidas no projecto possuem.

A utilização de tecnologia e ferramentas OMRON (autómatos, consolas HMI, variadores, software, etc.) não

foi propriamente uma escolha pois quem vendeu a solução foi a OMRON Portugal e como tal forneceu os



seus equipamentos, no entanto a EXSEPI, sempre que possível opta por soluções OMRON devido à

confiabilidade e elevada relação qualidade/preço que os seus produtos oferecem.

Foram utilizadas ainda outras tecnologias que não se encontram explicadas por o estagiário não ter

interagido directamente com elas.

4.3.1 Tecnologias

Controlador lógico programável (PLC) - é um aparelho electrónico digital que utiliza uma memória

programável para armazenar internamente instruções e para implementar funções específicas, tais como

lógica, sequenciamento, temporização, contagem e aritmética, controlando, por meio de módulos de

entradas e saídas, vários tipos de máquinas ou processos.

Na Eurocereal foi instalado um PLC CJ1M pertencente à série de PLC’s modulares, com memória de

programa até vinte mil passos, memória de dados de 32 kWords, tamanho compacto e ethernet

incorporada.

Figura 3 - PLC CJ1M

Código de barras - Código de barras é uma representação gráfica de dados numéricos ou alfanuméricos. A

decodificação (leitura) dos dados é realizada por um tipo de scanner - o leitor de código de barras -, que

emite um raio vermelho que percorre todas as barras. Onde a barra for escura, a luz é absorvida; onde a

barra for clara (espaços), a luz é reflectida novamente para o leitor. Os dados capturados nessa leitura

óptica são compreendidos pelo computador, que por sua vez converte-os em letras ou números humano-

legíveis.

As matérias-primas quando chegam às instalações são primeiramente armazenadas, catalogadas e

posteriormente utilizadas na produção. Para se poderem identificar com toda a certeza posteriormente são

impressas etiquetas e coladas no produto no momento do seu armazenamento. Essa etiqueta para além de

conter a informação sobre o produto possui um código de barras que identifica o produto e o lote. Ao

entrarem em produção, para garantir que não existem trocas de matérias-primas e para automatizar o

processo de identificação são utilizados leitores de códigos de barras que indicam ao processo com

exactidão o produto e lote que está a ser utilizado, evitando erros de inserção manual.



Foram utilizados quatro leitores de código de barras “Motorola, Symbol P470” nos pontos onde é necessário

identificação manual de matérias-primas:

2 na preparação de manuais

1 na introdução de produtos em silos para pesagem automática

1 na balança manual (utilizado quando um silo de pesagem automática apresenta problemas e o

produto necessita de ser inserido manualmente na produção)

Figura 4 - Leitor de código de barras

Balança de pesagem – instrumento utilizado para medir a massa de um corpo.

Foram utilizadas duas balanças para pesar as matérias-primas integradas nas preparações manuais. Foram

também utilizados dois equipamentos Rinstrum R320 que são indicadores de precisão digital e usam a

tecnologia de conversão de sinal analógico para digital Sigma-Delta para garantir rápidas e precisas leituras

de pesagens.

Figura 5 – Balança de pesagem

Tag’s iButton – são uma estrutura (em forma de botão) de aço inoxidável com aproximadamente 16mm

que contém um chip capaz de armazenar informação.

Figura 6 - Exemplos de TAG's iButton



O iButton utiliza a sua estrutura de aço inoxidável como uma interface de comunicação. Cada um tem um

contacto de dados, chamado de “tampa” e um contacto com a terra, chamado de “base”. Cada um desses

contactos é ligado ao chip de silício contido no interior. Os dois contactos são separados por uma anilha de

polipropileno. Com um simples toque do iButton nos dois contactos descritos é possível obter e escreve

informação através do protocolo 1-Wire através de interfaces série.

Figura 7 - Exemplo de leitor de TAG's

Cada iButton tem um endereço único e inalterável gravado no seu chip que pode ser utilizado como

identificador de cada TAG.

As vantagens da utilização de TAG’s em relação a identificadores de código de barras ou cartões

magnéticos é que a maioria das TAG’s podem ser lidas e escritas e é construído num material muito mais

resistente que o papel ou o plástico utilizado para imprimir códigos de barras.

Na solução implementada na Eurocereal foi utilizada esta tecnologia em duas situações diferentes:

Identificação de Utilizador – cada utilizador possui uma TAG apenas de leitura (o próprio hardware

impossibilita que seja escrito qualquer tipo de dados nas mesmas). O sistema de gestão de logins

permite guardar o código da TAG que está associado ao utilizador. Ao efectuar uma operação que

necessite de permissões, em vez de digitar o login e password num dos PC’s ou terminais HMI, o

utilizador insere a sua TAG no identificador, o autómato lê os seus dados e regista as operações

que foram efectuadas com a responsabilidade atribuída ao operador identificado.

Identificação de carros – são TAGs, de leitura e escrita, fisicamente anexadas a cada um dos

Carros existentes para preparações manuais. Cada Tag de Carro está programada com um código

que identifica o seu número e o código da fórmula que contém (se estiver vazio tem zero como

número de fórmula). Antes de fazer uma preparação manual é sempre pedido ao utilizador para

identificar o Carro, através da sua Tag, Depois de terminar a preparação é gravada nessa Tag o

código da fórmula e anexado na base de dados à preparação manual efectuada o número do carro.

Durante a produção automática é mostrado ao utilizador o conjunto de Carros que possuem a

fórmula manual pretendida e no momento da descarga é pedido que identifique o Carro e validada

a fórmula que contém. No final da descarga é apagado o código da fórmula do Carro e este fica

pronto para ser reutilizado. Este procedimento tem como objectivo principal validar que as

preparações manuais não são trocadas entre o seu processo de pesagem, armazenamento e

entrada em produção.



No que respeita a comunicações, sempre que possível foi optado por ethernet/IP em detrimento de

comunicações série. Nos casos dos leitores de código de barras e leitores de TAG's a comunicação é feita

por RS 232 pois é a única comunicação que os equipamentos disponibilizam. Utilizaram-se comunicações

RS 485 (instalando um conversor à saída do equipamento e outro à entrada do autómato) nos casos em

que os equipamentos se encontram a mais de 15m de distância (o protocolo RS 232 permite comunicações

até 20m de distância, mas, devido às muitas interferências causadas pelos variadores de frequência

existentes, optou-se por não levar essa distância até ao limite).

Foram ainda utilizadas comunicações FTP para aceder ao cartão instalado no autómato e retirar os dados

referentes a relatórios de produção. De forma a não perder dados de produção caso o PC se encontrasse

desligado ou com falha de comunicações, comprometendo todo o processo de rastreabilidade, optou-se por

o autómato efectuar todo o processo e guardar a informação em ficheiros de texto num cartão de memória.

Periodicamente o PC acede a esse cartão via FTP, lê os dados e coloca-os em base de dados para

consulta.

Impressora

PLC

PC Principal

HMI carga Silos

Leitor Código de Barras

PC AdiçãoManual

Balança 1 Balança 2

Leitor Cód. Barras 1 Leitor Cód. Barras 2

Identificador

ZONA PREPARAÇÃO MANUAL

Identificador

ZONA PRODUÇÃO

ZONA ESCRITÓRIO

SWITCH Escritórios

HMI Misturad. Pequena

PC CatalogaçãoMatérias Primas

PC Industrial

HMI Misturad.

Grande

IdentificadorIdentificadorIdentificadorIdentificador

Leitor Código de Barras Carga Silos

Cam1 Cam2

HMI Principal

Figura 8 – Esquema de Ligações.

Na figura 2 – Esquemas de Ligações encontra-se representado de uma forma geral os equipamentos

existentes e a ligação entre si. De notar que se encontram representados seis identificadores cuja ligação

física não foi representada para não sobrecarregar o esquema. Estes identificadores são leitores de TAGs

que possibilitam a leitura da informação de um chip e encontram-se ligados por comunicações RS 485 ao

quadro eléctrico, onde é feita a sua conversão para RS 232 e ligados ao PLC.



A instalação contém também duas câmaras de vídeo com ligação TCP/IP. Essas câmaras encontram-se

ligadas à rede e servem apenas para monitorizar o topo superior dos silos, e o seu carregamento. Nenhuma

programação foi feita para as câmaras para além de mostrar a sua imagem.

4.3.2 Ferramentas utilizadas

CX-Supervisor - a ferramenta utilizada como principal ambiente de desenvolvimento foi o CX-Supervisor.

Desenvolvido pela OMRON, o CX-Supervisor é uma ferramenta de desenvolvimento destinada à

programação de aplicações SCADA e optimizada para comunicação com PLC’s OMRON e aceder às suas

áreas de memória. Para comunicar com outro tipo de autómatos que não OMRON é necessário utilizar

comunicações OPC. A sua programação é feita por Scripts em linguagem própria “CX-Supervisor Script” ou

através de VBScript. A versão 3.0 do CX-Supervisor já suporta programação .NET, mas toda a aplicação foi

desenvolvida na versão 2.11 que é a versão que a empresa, actualmente, tem licença de desenvolvimento.

SQL-Server Express 2005 - O SQL Server 2005 é uma plataforma de base de dados abrangente que

oferece ferramentas de gestão de dados de classe empresarial com integração de Business Intelligence

(BI). O motor de base de dados SQL Server 2005 proporciona um armazenamento mais seguro e fiável

tanto para dados relacionais como estruturados, permitindo-lhe criar e gerir aplicações de dados de elevada

disponibilidade e desempenho.

Para gerir, aceder, configurar, gerir e administrar a base de dados foi utilizado o ambiente de

desenvolvimento integrado “Microsoft SQL Server 2005 Management Studio Express”.

Foi utilizada a versão Express do SQL Server porque a Eurocereal não ter nenhum servidor de base de

dados com licença de SQL Server e porque as limitações desta versão, cuja principal é o tamanho máximo

da base de dados corresponder a 4GB, não serem impeditivas do correcto funcionamento da aplicação.

CX-One (utilizado pelo estagiário apenas para consulta de dados) – pacote de software desenvolvido pela

OMRON que permite criar, configurar e programar um conjunto de dispositivos, como, por exemplo, PLCs,

HMIs, bem como redes e sistemas de controlo de movimento. Deste modo, a complexidade da configuração

é significativamente reduzida permitindo a programação ou configuração de sistemas de automação de uma

forma integrada.



Figura 9 - Software Omron

Do pacote CX-One foram utilizadas no desenvolvimento da solução os seguintes softwares:

Programação:

o CX-programer - plataforma de programação de autómatos comum para todos os tipos de

controladores PLC da Omron.

o CX-Simulator – possibilita a simulação de um PLC e todos os seus comandos, tornando

possível a avaliação das operações do programa, a verificação do tempo de ciclo e a

redução do tempo de testes aquando da montagem do equipamento.

o CX-Designer – utilizado para programar consolas HMI da série NS

Redes:

o CX-Integrator – principal software de configuração para CX-One. Permite a fácil realização

de operações como monitorização de ligação de várias redes, parâmetros de ajuste e

redes de diagnóstico.

o CX-Protocol – Cria processos de comunicação de dados (macros de protocolo) para trocar

dados entre dispositivos seriais padrão e o PLC, utilizando uma unidade ou painel de

comunicação série.

o Network Configurator – permite a configuração de redes EtherNet/IP e ligações de dados

de controlador para controlador.

Movimento & Controladores:

o CX-Drive – Permite a configuração de todos os parâmetros de variadores da série OMRON

Yaskawa.



Delphi (não utilizado pelo estagiário) – ambiente de desenvolvimento de software orientado a objectos.

Foi utilizado para desenvolver os módulos que servem de suporte à supervisão e controlo da produção, tais

como entrada de matérias-primas, impressão de etiquetas, elaboração de fórmulas de produção, etc. e que

necessitam de estar instalados em diversos computadores.

O principal motivo para a escolha deste IDE (Integrated development environment) em detrimento de outros

foi grau de conhecimento dentro da empresa sobre o mesmo.

É intensão da EXSEPI passar a desenvolver este tipo de aplicações de suporte em tecnologia .NET mas

essa mudança está planeada para ser feita de forma gradual e inicialmente apenas em projectos de

pequena escala, o que não era o caso.



5 Desenvolvimento da solução Neste capítulo será feita uma descrição de todos os programas e módulos desenvolvidos. São eles:

Programas de gestão – aplicações que servem de suporte ao sistema de produção, como

introdução de matérias-primas, elaboração de fórmulas, etc.

Programa Principal – É o programa onde se encontra o centro das operações da produção. Para

além de se encontrar representado o sinóptico da instalação, onde se pode visualizar o

funcionamento dos equipamentos e suas principais características (pesos, consumos, etc), será

nesta aplicação que o utilizador selecciona e dá inicio da produção, indica que produções têm que

ser efectuadas na “preparação e produtos manuais”, indica que silos têm que ser carregados, com

que matéria-prima e com que quantidades, etc.

Programa “Preparação de Produtos Manuais” – Programa instalado no PC industrial da secção

de produtos manuais. Apresenta ao utilizador as necessidades de produção de fórmulas manuais

(“Carros Manuais”), a constituição de matérias necessárias, sua identificação e pesagem.

Programa “Balança Manual” – A aplicação implementada na secção “Balança Manual” tem como

principal função validar as cargas manuais que são introduzidas na produção, isto é, quando o

sistema se encontra em produção é transmitido o sinal que é necessário ser introduzido na “balança

manual” uma carga manual. Consoante a produção em curso, é apresentado uma lista de “Carros

Manuais” que contêm a fórmula manual referente, que o utilizador deverá identificar e descarregar.

Relatórios – aplicações para consultas de dados criados durante a produção.

Alarmes – aplicações e formas de consultar alarmes na produção.

Base de dados – Breve apresentação e descrição de algumas tabelas fundamentais para o

correcto funcionamento das aplicações.

Nesta secção serão apresentadas também as aplicações que, apesar de não terem sido implementadas

inteiramente pelo estagiário forem pensadas e planeadas por toda a equipa de trabalho e são

fundamentais para o correcto funcionamento de todo o processo.



5.1 Módulo de gestão

Como foi referido anteriormente existem alguns programas desenvolvidos em delphi que servem de suporte

à aplicação. Apesar de não terem sido desenvolvidos pelo estagiário, foram pensados por toda a equipa de

projecto, e são fundamentais para o correcto funcionamento de toda a aplicação.

Figura 10 – Módulo de gestão

O módulo de gestão apenas possui links para as aplicações desenvolvidas. São elas:

Unidades/Tipo – Permite ao utilizador introduzir o universo de tipos/unidades de matérias-primas existentes para posterior utilização na introdução de matérias-primas em armazém.

Fornecedores/Fabricantes – Introdução e edição de fornecedores de matérias-primas.

Cliente – Introdução e edição de clientes da Eurocereal, para posterior utilização na elaboração de ordens de fabrico.

Matérias-Primas – Configuração do universo de matérias-primas existente.

Silos – Configuração dos silos através da associação das matérias-primas e respectivo lote que lhes está atribuído.

Produtos Manuais – Edição das fórmulas de produtos manuais.

Fórmulas – Edição das fórmulas de produtos finais.

Ordem de Fabrico – Configuração do planeamento de produção.

Entrada de matérias-primas – Introdução de produtos que deram entrada em armazém.

Impressão de etiquetas – Impressão de etiquetas com código de barras identificativo da matéria-prima e respectivo lote.

Entrada Silos 1 e 2 – Registo de entrada de matérias-primas para os silos um e dois.

Passwords – Configuração de utilizadores, bem como dos programas a que tem acesso

Cada uma destas aplicações será resumidamente explicada nos subcapítulos seguintes.



5.1.1 Programas “Unidades/Tipo”, “Fornecedores/Fabricantes” e “Tipos”

Programas para pré-introdução de unidades, fornecedores e clientes, que serão utilizados em outros

programas.

A utilização, em outros programas, dos campos que são aqui introduzidos é facultativa e serve de apoio ao

utilizador/produção.

Em qualquer dos programas o utilizador pode criar, editar ou eliminar o campo de forma prática e intuitiva.

Figura 11 - Aplicação Unidades/Tipos

Figura 12 - Aplicação Fornecedores/Fabricantes

Figura 13 - Aplicação Clientes



5.1.2 Programa “Matérias-Primas”

À semelhança dos programas explicados no subcapítulo anterior, esta aplicação tem como objectivo a

configuração do universo de matérias-primas com que a Eurocereal trabalha ou poderá vir a trabalhar. A

sua correcta configuração é fundamental para o bom funcionamento de todo o sistema, e a utilização dos

campos introduzidos nas aplicações que deles necessitam não é facultativo mas sim obrigatório.

Figura 14 - Aplicação "Matérias-Primas"

As matérias-primas, antes de serem utilizadas em programas como atribuição de silos, produtos manuais,

fórmulas, entrada de matérias-primas, etc. (programas que serão explicados de seguida), deverão ser

introduzidas nesta aplicação, preenchendo o seu nome e código obrigatoriamente. O preenchimento da

densidade e observações, bem como a escolha do tipo de matéria-prima (previamente inserida na aplicação

Unidades/Tipos) é facultativo.

Figura 15 - Adição de Matérias-Primas



5.1.3 Programa “Silos”

Neste programa é atribuído aos quarenta e quatro silos existentes na instalação o nome da matéria-prima e

o seu respectivo código.

Para cada silo também são configurados os seus campos de Mínimo, Máximo e a Repor. Estes campos são

indicativos e servem para auxiliar o operador nas operações de carga. O significado destes campos é:

Mínimo – Capacidade mínima do silo para a matéria-prima nele existente, a partir da qual o produto

deverá ser reposto.

Máximo - Capacidade máxima do silo para a matéria-prima nele existente.

A Repor – Quantidade aconselhável de produto a repor quando o mesmo atinge o seu mínimo.

Figura 16 - Aplicação Silos

5.1.4 Aplicação “Produtos Manuais”

Neste programa são elaboradas as fórmulas de pré-preparação manual, ou seja, as fórmulas que são

preparadas através do programa de preparação de produtos manuais e que na sua maioria são adicionadas

às pesagens automáticas para preparação de produtos finais.



Figura 17 - Aplicação Produtos manuais

Todas as fórmulas manuais deverão ser criadas antes de proceder à criação de fórmulas de pesagens.

Figura 18 - Adição de fórmulas manuais

Para adicionar uma nova fórmula manual, o utilizador tem fornecer a sua identificação (código e nome de

fórmula), observações e indicar se a mesma é um núcleo ou não. Tem também que escolher quais os

produtos que a constituem da lista de matérias-primas previamente introduzida, e para cada produto qual a

quantidade desejada e tolerância de erro permitida na pesagem.

Ao gravar a fórmula é guardada a identificação do utilizador que a guardou. Para a mesma poder ser

colocada como activa para produção terá que ser aberta por um utilizador diferente, confirmados todos os

valores e validada.

Na edição de fórmulas é permitido ao utilizador alterar os valores, ou guardar a fórmula como nova revisão,

ou seja, os valores antigos ficam guardados num histórico (podendo ser consultadas as alterações que

foram feitas), ficando as últimas alterações gravadas numa nova revisão que passam a ser os valores a

utilizar em futuras utilizações da fórmula.



5.1.5 Programa “Fórmulas”

Este programa permite criar e definir fórmulas de produção. Os mecanismos de validação, activação e

histórico de fórmulas são em tudo semelhantes ao das fórmulas manuais, já explicados no capítulo anterior.

Figura 19 - Aplicação Fórmulas

Ao criar uma nova fórmula têm que ser designados os campos que a identificam, como o código e nome de

fórmula, tempos de mistura e descarga da misturadora, ordem pela qual as quatro balanças devem ser

descarregadas na misturadora (mesma ordem de descarga significa que as balanças são descarregadas ao

mesmo tempo) e tempo, em segundos, entre descargas.

Posteriormente, para as balanças um, dois e três são indicados os produtos e respectivo peso constituintes

que devem ser descarregados em automático dos silos. Deverá também ser indicada, caso seja necessário,

a fórmula manual a misturar na fórmula principal.

Figura 20 - Criação de nova fórmula



5.1.6 Programa “Ordens de Fabrico”

As ordens de fabrico representam a produção que a Eurocereal pretende efectuar num determinado período

de tempo.

Figura 21 - Aplicação Ordens de Fabrico

Ao criar uma ordem de fabrico o utilizador deverá indicar qual a fórmula (previamente criada) que pretende

produzir, indicar código ERP e cliente à qual se destina, inserir a quantidade a produzir mediante as

quantidades para as quais a fórmula está elaborada e indicar a data de entrega.

Pode ainda alterar a percentagem de produção da fórmula, isto é, se a fórmula se encontrar preparada para

produzir 1000Kg por ciclo e o utilizador indicar que pretende produzir 50% da fórmula, todas as matérias-

primas serão multiplicadas por essa percentagem e passa a ser produzido 500Kg por ciclo de mistura.

Figura 22 - Adição de nova ordem de fabrico

5.1.7 Programa “Entrada de Matérias-Primas” e “Impressão de etiquetas”

Sempre que uma matéria-prima entra em armazém, essa informação tem que ser introduzida no sistema

com a respectiva quantidade para que posteriormente esteja disponível para produção.

Figura 23 - Aplicação entrada de matérias-primas



Ao dar entrada de uma nova matéria-prima nas instalações, o utilizador deverá indicar qual é, o seu

fornecedor e fabricante, a identificação do documento que a acompanha, a quantidade e o lote do

fabricante.

Automaticamente o sistema guarda a data de entrada e gera o seu lote (constituído pelo ano e um número

sequencial) e o respectivo código de barras (constituído pelo código de produto e número de lote) que a

identifica.

Figura 24 - Entrada de nova matéria-prima

Seguidamente, através da introdução efectuada deverá ser impresso o número de etiquetas necessárias

para identificar o produto em armazém e colá-las nos respectivos sacos/paletes.

5.1.8 Programa “Entrada Silos 1 e 2”

Os silos 1 e 2 são silos diferentes dos restantes existentes na instalação. Enquanto os silos 3 a 44 são

carregados no interior da Eurocereal (através de produtos que dão entrada em armazém e depois passa

para os silos), os silos 1 e 2 são carregados directamente a partir dos camiões que transportam a matéria-

prima.

Figura 25 - Entrada silos 1 e 2

Ao efectuar uma carga para os silos 1 ou 2, o utilizador deverá indicar o silo pretendido, fornecer as

indicações do fornecedor, fabricante e motorista e introduzir o peso do camião à entrada e à saída das

instalações (o peso com que o silo foi carregado é a diferença entre o peso à entrada e o peso à saída). É



também gerado um lote para a nova matéria-prima que deu entrada, mas não existe necessidade de

imprimir etiquetas pois o produto apenas sairá do silo para ser gasto em produção.

5.1.9 Aplicação “Passwords”

Para ter acesso a todas estas aplicações o utilizador tem que se encontrar registado no sistema. Para isso

deverá utilizar o programa “Passwords”, onde introduz os seus dados identificativos, bem como a Tag que

lhe está atribuída.

Figura 26 - configuração de utilizadores

Deverá também indicar que programas o utilizador pode ou não aceder.

Figura 27 - Programas autorizados

De notar que o acesso a esta aplicação também se encontra protegido por password, logo apenas terá

acesso à configuração de utilizadores quem tiver permissões para tal.



5.2 Programa Principal

Nesta secção encontra-se apresentada uma descrição pormenorizada da aplicação principal, assim como

de todas as suas funcionalidades.

5.2.1 Conceitos gerais

É chamado de Programa Principal a aplicação que está directamente responsável pela supervisão e

controlo da produção. Será nesta aplicação que o utilizador indica o que é necessário produzir na

preparação de produtos manuais, que dá ordem de carga dos silos, que confere as ordens de fabrico e dá

início à produção, controla o funcionamento dos equipamentos, etc..

O PC onde a aplicação se encontra a funcionar tem instalado uma placa gráfica com dupla saída, ligada a

dois monitores, para que num deles esteja sempre visível o sinóptico da instalação e na outra as

funcionalidades necessárias ao correcto funcionamento da produção. Esta foi uma exigência feita pela

Eurocereal, que pretendia que a visualização do sinóptico e de todo o equipamento em produção estivesse

sempre visível e não fosse ocultada pelos programas de gestão. A ideia da Eurocereal era que fossem

instalados dois computadores distintos em que um serviria para visualização e outro para gestão. Não

sendo qualquer um dos módulos uma aplicação “pesada” e que como tal necessitasse de um servidor

dedicado, a EXSEPI propôs a solução de um único computador ligado a dois monitores. Como a solução ia

de encontro às condições pretendidas pela Eurocereal, foi aceite e implementada.

O programa principal é constituído por duas partes fundamentais, a “Barra de Atalhos/Estados” que contém

os atalhos para aceder às funções mais importantes da aplicação e as informações imprescindíveis ao

correcto funcionamento da mesma, e o “Corpo do Programa” onde são apresentadas todas as

funcionalidades da supervisão.

Neste capítulo são apresentadas imagens exemplificativas da aplicação ligeiramente diferentes da aplicação

instalada e, por vezes, com um “aspecto” menos profissional, sobretudo no que diz respeito a

apresentações de texto. Isto acontece porque as imagens foram capturadas numa resolução diferente da

resolução para a qual a aplicação foi desenvolvida. O CX-Supervisor faz um bom trabalho no na aplicação

em geral, mas ainda tem que ser melhorado no que toca a redimensionamento de textos.

Figura 28 - Aspecto geral do programa de supervisão



5.2.2 Barra de Atalhos/Estados

Situado na parte superior da aplicação, possui ligações a praticamente todas as funcionalidades existentes

na aplicação, informações sobre o estado das comunicações com o autómato (“OK” para comunicações

estabelecidas e funcionais e “ERRO” para falha de comunicações com o autómato), data/hora do sistema,

informações sobre o operador identificado no sistema, mecanismos para a sua identificação e número de

alarmes activos na instalação.

Todos os erros de execução (erro ao escrever/ler uma área de memória do autómato, anomalias no acesso

à base de dados) são gerenciados directamente pelo CX-Supervisor, registados num ficheiro de texto e

apresentados ao utilizador sempre que ocorrem. Nesse mesmo ficheiro são também guardadas as

informações de execução da supervisão, tais como arranque e paragem do CX-Supervisor, entradas de

utilizador no sistema, etc.

Figura 29 - Barra de Atalhos/Estados

A cada botão existente nesta página corresponde a uma funcionalidade ou conjunto de funcionalidades às

quais será apresentada uma breve descrição:

- Abre a página de sinóptico da instalação.

- Reconhece todos os alarmes activos no sistema.

- Possibilita a eliminação manual dos dados de carros existente no Parque de Carros.

- Chama a aplicação “Passwords” para configuração de níveis de acesso.

- Permite gerir os alarmes que ocorreram na instalação.

- Mostra todos os alarmes activos.

- Mostra o histórico dos últimos alarmes que ocorreram na instalação.

- Mostra os dados da fórmula em produção e das pesagens em tempo real.

- Mostra a configuração actual dos silos assim como o seu peso e permite a gestão das ordens de carga dos mesmos.

- Apresenta as necessidades de produção actuais e permite coloca-las em produção, bem como ordenar a preparação de produtos manuais que lhe estão atribuídos.



- Apresenta a lista de fórmulas manuais existentes no sistema e permite a ordem de preparação das mesmas. Também mostra a lista de manuais que se encontram para preparação e permite a sua gestão.

- Apresenta a ordem pela qual os silos estão configurados para descarga numa pesagem automática e permite a sua gestão.

- Configuração para mistura de uma fórmula manual no misturador pequeno.

- Configuração para mistura de uma fórmula manual no misturador grande.

- Calcula, tendo em conta as ordens de produção, a ordem pela qual se encontram configuradas para serem efectuadas e a quantidade de produto nos silos, quais os silos que necessitarão de ser carregados e por que ordem essa necessidade ocorrerá.

- Mostra o módulo de gestão para execução dos programas de gestão.

- Mostra o módulo “Relatórios” para visualização de relatórios

- Mostra um programa para gestão de notas.

- Mostra um programa para efectuar cálculos

- Apresenta a visualização das imagens transmitidas pelas câmaras posicionadas no topo dos silos

- Sair para a página de descanso.

- Sair da aplicação.

5.2.3 Sinóptico

A página “Sinóptico” permite ter uma vista geral da instalação fabril com a representação dos equipamentos

mais importantes para a produção.

São indicados os estados de funcionamento dos principais equipamentos existentes (motores, sem-fins,

electroválvulas, sinalizadores, etc.) e apresentados os valores dos equipamentos com alguma relevância na

produção e funcionamento da instalação (quantidade de material nos silos, pesagens das balanças, tempos

da misturadora, etc.).



Figura 30 - Sinótpico da instalação

Mais pormenorizadamente, na parte superior do sinóptico encontram-se representados os silos, com

indicação do seu nível mínimo, estado da electroválvula de descarga, estado da tampa de carga do silo e

indicação da quantidade de material que possuem. Encontra-se ainda representada as ligações que têm

fisicamente com as balanças, que alteram o estado quando o silo se encontra a descarregar.

De seguida encontram-se representadas as Balanças. Na parte esquerda do sinóptico encontra-se para as

Balanças de pesagem BP1, BP2 e BP3 o peso parcial e total (tanto o peso pretendido na fórmula como o

actual), bem como o silo que se encontra em descarga para cada uma dessas balanças. É possível ainda

visualizar se a balança se encontra a tarear, em pesagem Grosso ou pesagem Fino. Para os silos manuais

(silos que deveriam ser pesados em automático mas que a sua pesagem foi cancelada e têm que ser

introduzidos manualmente) é possível visualizar se se encontram em carga e quando estão carregados. Os

mesmos dados podem ser visualizados para a balança de manuais, sendo ainda possível ver qual a receita

manual que terá que ser introduzida na produção actual. Finalmente é possível ver o estado de cada uma

das balanças na produção (se se encontram vazias, em carga, carga completa, ou em descarga).

No seguimento do sinóptico é possível visualizar a misturadora, seu funcionamento e quais os tempos que

tem configurada (tempo de mistura e de descarga pretendido e actual). É possível ver qual o seu estado

("Parada", "Em Arranque", "Carga", "Mistura", "Espera", "Descarga", "Manutenção" e "Limpeza") e qual a

fórmula bem como o número de lote que se encontra configurado para produção.

Posteriormente é visível a descarga da misturadora assim como o transporte do produto para os silos finais

1 e 2 que servem respectivamente de descarga para os big-bags e ensacadora.

Na parte inferior do sinóptico encontram-se os “Comandos de Produção”. Informam o total de cargas

carregadas para produção, a carga actual e se comando da fórmula se encontra a ser feito pelo PC ou pela

Consola (Em caso de avaria do PC o comando de produção pode ser transferido para a consola, onde são



indicados manualmente os parâmetros de descarga dos silos, possibilitando a continuação da produção). É

nesta zona que se dá o arranque da produção e que pode ser efectuada a sua pausa e sua paragem em

caso de necessidade de interrupção.

5.2.4 Receita em Produção

Esta página apresenta a fórmula que se encontra em produção bem como os seus parâmetros.

Figura 31 - Receita actual em produção

Na parte superior é indicado o nome, código e última data de alteração da fórmula, quantidade de produção

por ciclo e percentagem da fórmula pretendida para produção e ordem de descarga e tempos entre

descargas das quatro balanças.

Para cada uma das balanças de pesagem automática são indicados os produtos pretendidos para

descarga, o silo onde se encontram, o peso pretendido e o peso descarregado (o peso descarregado é

actualizado online, ou seja, sempre que um silo se encontra em descarga, visualiza-se o seu peso a evoluir

de zero até um peso aproximado do pretendido consoante a informação que a balança transmite). É

possível ainda visualizar a exclusão do silo, ou seja, se o silo se encontra desabilitado da pesagem

automática. Um silo pode ser excluído manualmente pelo operador antes de iniciar a produção, ou sempre

que a pesagem de um silo não evolui, é indicado esse acontecimento ao operador que terá que optar por

tentar a descarga novamente ou passar a descarga para balança manual e excluir silo. Por norma o peso

da balança não evolui por o material se encontrar “encravado”. O operador deverá resolver essa situação e

tentar efectuar a descarga novamente. Se não conseguir resolver o problema, de forma a não parar a

produção, passa a descarga para a balança manual e exclui o silo, a produção continua para a próxima

pesagem passando o valor que faltava pesar para pesagem manual. O problema com o silo pode ser



resolvido durante a produção ou posteriormente, sabendo-se que o silo fica desabilitado em todas as

produções seguintes até manualmente ser colocado como operacional.

Figura 32 Peso balança não evolui

Na parte direita das fórmulas em produção é indicada a informação das fórmulas em manual e dos produtos

no silo em manual.

Nas fórmulas em manual, inicialmente é apresentado o código e nome da fórmula pretendido para a

produção actual. Assim que o utilizador se autentica no sistema para efectuar a introdução de um produto

manual é apresentado o seu nome para controlo da operação. Quando ele identifica o carro é apresentado

o número e fórmula do mesmo e para cada produto que o carro contém é apresentado o seu código, nome

de produto, peso pretendido na fórmula manual e peso que realmente foi pesado. À medida que o operador

da balança manual for identificando cada produto na aplicação “Balança Manual” e indicar que o

descarregou, o seu estado nesta aplicação alternará para verde indicando que já foi introduzido na

produção.

O mesmo se passa nos produtos do silo de introdução manual. Quando um silo integrante na produção é

excluído, a informação sobre o produto e quantidade de descarga é apresentado na secção de introdução

manual. Quando o operador o identificar e introduzir na balança manual, o seu estado é apresentado como

concluído.

Figura 33 - Fórmula manual actualmente em produção



A produção apenas é descarregada para a misturadora depois de todas as balanças conterem todos os

produtos previstos para descarga em automático, depois de todos os produtos previstos para introdução

manual terem sido introduzidos na balança manual e a misturadora se encontrar vazia e pronta para receber

nova carga.

Outra situação que pode acontecer durante uma produção é, na descarga de um silo, a tolerância da

pesagem para o produto ser excedida. Isto pode acontecer devido às características dos materiais contidos

nos silos, em que por vezes podem criar “torrões”, que quando são descarregados fazem com o que o peso

da balança oscile muito rapidamente. Nesses casos é apresentado ao operador a mensagem que a

tolerância da balança foi excedida. O utilizador pode optar por descarregar mais material pelo método fino

ou grosso (doseamento de material mais lento ou mais rápido) caso a tolerância tenha sido excedida por

carência, ou aceitar o peso e utilizar ou não os novos valores para correcção do peso de voo do silo

(indicação de quando o doseamento rápido, com menor precisão, deve passar para doseamento lento, com

maior precisão).

Figura 34 - Tolerância da Balança excedida

5.2.5 Produtos nos silos

Nesta página são apresentadas as características actuais de cada um dos silos.

Para cada silo é apresentada a descrição da matéria-prima que contém (nome e código), o seu peso actual

e algumas informações introduzidas manualmente pelo utilizador referente ao silo e ao tipo de matéria-prima

que lhe está atribuída. São eles o “Peso Máximo” que o silo pode suportar, o “Peso Mínimo” para a

produção funcionar correctamente e “A Repor” (quantidade meramente indicativa que deve ser introduzida

no silo quando o mesmo atinge o seu nível mínimo). É também visível a informação se o silo se encontra

excluído ou não. Um silo é colocado em modo “Excluído” manualmente pelo utilizador sempre que este não

se encontre operacional para a descarga automática, seja por falta de material ou por algum tipo de avaria.

Nestes casos, se uma produção utilizar um produto de algum destes materiais, o mesmo não será pesado

automaticamente e passará o seu valor para a balança de manuais para o produto ser introduzido

manualmente.



Figura 35 - Produtos nos Silos

É de salientar que os pesos actuais dos silos não são precisos e correspondem a uma aproximação da

realidade. Cada silo apenas contém indicações de nível mínimo e máximo e não outro tipo de mecanismos

que possam indicar com alguma precisão a quantidade de material (silos equipados com balanças

pesantes, sensores ultra-sónicos, etc.). Assim o seu peso é calculado consoante o que o utilizador indica e

a balança de descarga pesa, isto é, cada vez que o silo é carregado, o utilizador indica a quantidade que

carregou, somando esse valor ao peso actual do silo. Cada vez que o produto é utilizado numa produção, o

valor que é pesado na respectiva balança de produto descarregado é retirado ao seu peso actual. Desde

matéria-prima que possa não ser pesada neste processo até erro humano (o utilizador indicar que vai

carregar um big-bag de 1000Kg que na realidade só possui 995Kg, produto que por algum motivo fica no

chão e não entra no silo, produto que fica agarrado às paredes do silo ou dos sem-fins, etc..) pode

influenciar no correcto valor do peso do silo. Para corrigir este tipo de erros, o peso actual dos silos pode ser

corrigido manualmente na consola que se encontra junto da carga de silos, ou ao ser esvaziado e actuado o

seu nível mínimo, o seu peso será automaticamente corrigido.

Para ser indicado que silos devem ser carregados, selecciona-se o silo e pede-se o cálculo da quantidade

indicada a carregar (também se pode efectuar este cálculo para todos os silos ao mesmo tempo). Essa

quantidade é calculada de duas maneiras, ou é indicada pelo utilizador manualmente, ou o sistema sugere

a quantidade necessária para o silo atingir o seu máximo. Depois de o peso a carregar estar configurado

envia-se para a lista de cargas e ordena-se a mesma segundo a sua prioridade.

No local da carga de silos existe uma consola em que essa lista é apresentada para que o operador saiba

que cargas devem ser feitas e a ordem com que devem ser efectuadas (esta ordem é meramente indicativa

e baseada nas necessidades de produção). O operador prepara o produto a carregar, nessa mesma

consola identifica-o com o leitor de código de barras e depois de descarregado confirma a operação

indicando o peso real que carregou.



5.2.6 Ordens de produção

Nas ordens de produção/fabrico é apresentado todo o planeamento de produção pretendido, previamente

elaborado através da aplicação “Ordens de Fabrico”. (ver capítulo 5.1.6 – Programa “Ordens de Fabrico”)

Figura 36 - Ordens de Produção

Nesta página são apresentados quais os produtos com necessidades de produção, para que cliente (caso

os dados tenham sido introduzidos) a quantidade necessária, e a data prevista para entrega do produto. O

sistema indica-lhe, para a respectiva ordem de fabrico, que quantidade já foi produzida, o peso por ciclo da

respectiva receita, os ciclos que necessitam de ser efectuados para a quantidade total ser produzida e a

quantidade de “Carros” manuais que se encontram em armazém com a respectiva receita.

Antes de dar ordem de início de produção, as fórmulas manuais necessitam de ser previamente elaboradas

para evitar que a produção pare e fique em espera que as mesmas estejam disponíveis. No programa

“Preparação de Produtos Manuais”, apenas podem ser produzidas fórmulas que tenham sido indicadas para

produção. Uma das maneiras de indicar a produção de fórmulas manuais é nesta página seleccionar a

ordem de produção pretendida e pressionar o botão preparação de manuais (a outra será explicada no

próximo capitulo, “Preparação prévia de manuais”).

Figura 37 - Preparação de manuais



Seguidamente é identificada e apresentada qual a fórmula de produto manual pretendida para preparação

(fórmula esta que está anexada ao respectivo produto final) e perguntado a quantidade de dosagens

pretendida (o operador tem a liberdade de mandar produzir as dosagens necessárias para a ordem de

produção, assim como uma quantidade maior ou menor). Assim que der a ordem de produção, a mesma

aparecerá listada no programa “Preparação de Produtos Manuais” para ser iniciada.

Garantido que as fórmulas manuais se encontram preparadas e que o sistema não se encontra em

produção, pode ser iniciada a produção do produto final. O primeiro passo consiste em enviar a fórmula

para o autómato, escolhendo a ordem de produção pretendida e seleccionando a opção “Colocar em

produção”. É então apresentada a seguinte página:

Figura 38 - Envio de receita para o autómato

Aqui é apresentado a informação sobre a fórmula que vais ser enviada para o autómato em 3 secções:

Informações gerais, cabeçalho da fórmula e corpo da fórmula.

Nas Informações Gerais é apresentado o número de ciclos a produzir (possíveis de alteração), o estado da

fórmula (caso a mesma tenha sido colocada em inválida, deixa de ser possível a sua produção) e a

informação se as matérias-primas existentes nos silos são suficientes para produzir os ciclos pretendidos.

São também disponibilizadas as opções “Enviar Fórmula Autómato” e “Cancelar” a operação. Caso as

matérias-primas existentes nos silos sejam insuficientes para efectuar a produção, ainda assim pode ser

enviada para o autómato, depois de ser confirmada a operação pelo utilizador.



Figura 39 - Aviso matérias-primas insuficientes nos silos

Esta opção é possível pois, como foi explicado anteriormente, a informação relativa à quantidade de

material existente nos silos não é precisa, logo o sistema pode estar a indicar que não existe material

suficiente mas o operador saber que esta informação não está correcta ou que será solucionada entretanto

e desejar prosseguir com a operação (um exemplo será pretender produzir dez ciclos de uma fórmula e o

programa apresentar o aviso de matérias-primas insuficientes pois um dos silos só contém quantidade

suficiente para produzir nove ciclos. O operador apercebe-se desse facto e para não atrasar a produção,

inicia o sistema de produção. Na mesma altura indica a ordem de carregamento do silo que quando chegar

à altura do décimo ciclo já terá produto suficiente para concluir a produção).

No Cabeçalho da Fórmula são apresentadas as informações gerais da fórmula, tais como a sua

identificação, o seu peso total, tempos de mistura e descarga e ordem de descarga das balanças.

No Corpo da Fórmula é apresentado, para cada uma das balanças, os produtos pretendidos e respectivo

peso para descarga. Para cada produto é indicado qual é a sua ordem de descarga (a configuração da

ordem de descarga dos silos é efectuado na página “Prioridade descarga silos” apresentada no capitulo

5.2.8), o silo onde se encontra, o peso total pretendido (calculado consoante o peso indicado na fórmula e o

número de ciclos pretendidos) e a quantidade de produto existente no silo. É ainda apresentado o estado do

produto para a fórmula indicada, que varia entre “OK” e “ERRO”, consoante a quantidade de produto

existente no silo seja suficiente ou não para a elaboração da fórmula.

Depois de a fórmula ter sido transferida para o autómato, pode ser iniciada a sua produção através dos

comandos existentes na página de sinóptico.

Figura 40 - Comandos de Produção

5.2.7 Preparação prévia de aditivos manuais

Nesta página é possível visualizar a lista de preparações manuais que se encontram para produção. É

ainda possível acrescentar e remover ordens de trabalho, assim como alterar a prioridade pelas quais

devem ser produzidas.



Figura 41 - Preparação prévia de aditivos manuais

É visível uma lista de produção, ordenada, contendo a identificação da fórmula a preparar assim como o seu

peso por fórmula, o número de dosagens a preparar e o número de “Carros” a produzir e já produzidos.

É apresentada também uma listagem de todas as fórmulas manuais existentes no sistema, das quais o

utilizador pode colocar em produção.

Figura 42 – Ordem de preparação de manuais

Desde que uma fórmula de manuais se encontre validada no sistema, esta pode ser colocada em produção,

mesmo que não esteja prevista nas ordens de produção. Na secção anterior o operador apenas poderia dar

ordem de produção de “Carros” de fórmulas que estivessem implicitamente indicadas para produção. Nesta

opção existe uma maior autonomia nesse aspecto, podendo o utilizador indicar para serem produzidas as

fórmulas que achar indicadas.

5.2.8 Prioridades descarga de silos

Não estando inicialmente previsto, surgiu a necessidade de o operador indicar a ordem pela qual os silos

são descarregados para as balanças.



Figura 43 - Prioridades de descarga dos silos

Sendo que os produtos no final vão ser todos misturados de uma forma homogénea, foi tomado como

principio que a ordem pela qual eram descarregados não faria diferença, tendo apenas que ser um de cada

vez (por balança) de forma a serem pesados. Acontece que, devido às propriedades próprias de cada

material, esse princípio é errado.

Nesta opção são listados os produtos que se encontram nos silos e dada a possibilidade ao operador de

definir a ordem pela qual são descarregados quando uma receita está em produção.

5.2.9 Misturadores Pequenos e Misturador Grande

Nem toda a produção efectuada pela Eurocereal passa pela dosagem automática dos silos e

consequentemente pela misturadora principal.

Em alguns casos é feita uma preparação de fórmula manual que sozinha (sem produtos dos silos) dá

origem a um produto final, que na maioria dos casos é utilizado para consumo interno, mas que também

pode ser utilizada para venda final.

Nas instalações existem duas misturadoras manuais, que têm esse nome por apenas misturaram

preparações manuais.

Ao efectuar uma mistura manual o operador tem que indicar o produto que vai produzir e o número de lote

final que lhe irá ficar atribuído (o lote final é calculado automaticamente sendo sequencial à produção

automática actual).



Figura 44 - Outros misturadores

Depois de o carro ser lido e misturado o produto pode ser armazenado. Caso seja um produto para

consumo interno terá que ser dada a sua entrada em armazém de matérias-primas através da aplicação

“Entrada de Matérias-primas”.

5.2.10 Eliminar Carro da BD

A opção de eliminar carro da base de dados surge depois de toda a aplicação ter sido feita e instalada.

Depois do arranque da produção com o novo sistema, foi detectado que existiam alguns problemas na rede

de comunicações (estes problemas serão explicados mais detalhadamente no capitulo 6.3 - Problemas

técnicos encontrados) que faziam com que a informação que chegava à aplicação principal proveniente da

leitura de uma TAG, não fosse a correcta. Na maioria dos casos era detectada que a informação lida era

inválida e indicava ao utilizador que a leitura tinha sido mal efectuada, no entanto existia um caso em

particular que comprometia o bom funcionamento do sistema.

Quando uma preparação manual é mal efectuada, o operador tem a possibilidade de eliminar a informação

desse carro em qualquer uma das consolas. Ao seleccionar essa opção o que acontece é que o autómato

transmite ao PC o número do carro a eliminar, este remove as suas informações da base de dados e dá a

indicação para limpar a TAG para os valores originais. Com o problema na rede de comunicações existiam

muitos casos em que o número do carro a limpar transmitido ao PC não correspondia à realidade, o que

fazia com que a TAG do carro fosse limpa mas a informação do carro continuasse em base de dados. Para

além de se continuar a mostrar ao utilizador que, erradamente, existia um carro com esse produto em

armazém, da próxima vez que o mesmo fosse utilizado para produção, o PC transmitiria a mensagem que

esse carro não podia ser utilizado por já ter uma carga. Como o utilizador apenas tinha a possibilidade de

consultar os carros e não os poder manipular, ele ficaria inutilizado para sempre.



Figura 45 - Eliminar Carro BD

Provisoriamente até ser corrigido o problema de comunicações, foi criada esta opção para ser possível

eliminar um carro manualmente da base de dados e ser contornado este problema.

Depois da resolução do problema, foi pedido que esta opção continuasse acessível, apenas para o caso de

existirem outros problemas de comunicação no futuro.

5.2.11 Ruptura de stock nos silos

A opção “Ruptura de stock nos silos”, como se encontra implementada, foi posteriormente pedida pelo

cliente e orçamentada à parte. O que inicialmente foi pedido como cálculo de ruptura de stock era que

sempre que uma produção fosse iniciada, o programa calculava se os produtos existentes eram suficientes

e só deixaria prosseguir em caso afirmativo.

Posteriormente, depois de a obra ter sido entregue, foi solicitada uma solução que calculasse quais seriam

os silos que, mediante as necessidades de produção, iriam ter que ser carregados com mais urgência,

ajudando assim a organizar as prioridades de carga dos silos.

A ideia consiste em prevenir a ruptura de stocks consoante as ordens de produção existentes no sistema e

consequentemente prevenir que a produção esteja parada por uma má gestão de prioridade de cargas nos

silos, isto é, se o utilizador apenas se apercebesse que o material existente no silo não era suficiente para

concluir a produção quando a ia iniciar, a produção teria que ficar em espera até o silo ser carregado e estar

pronto para iniciar.

Nesta página o utilizador pode consultar, por ordem de necessidade, os silos que não possuem a

quantidade de material necessário para produzir todas as ordens de trabalho planeadas. É identificado o

silo, o nome da fórmula a produzir em que o material faltará e o ciclo de pesagem em que isso acontecerá.

É também indicado o peso que deve ser carregado no silo para poder produzir todas as ordens de produção

previstas no sistema.



Figura 46 - Ruptura de stock nos silos

Este cálculo veio a verificar-se ser um pouco mais moroso que o pretendido. Mesmo depois de vários

ajustes no algoritmo para diminuir o tempo de processamento, este ainda continua a ter tempos de

execução de aproximadamente dez segundos até terminar todos os cálculos. Para o cliente isto não

constitui um transtorno pois esta opção é efectuada poucas vezes por dia.

O motivo de tal lentidão deve-se ao facto de o programa ter que carregar todas as ordens de produção

existentes na base de dados, para cada ordem de produção ter que carregar todos os produtos nos silos

que ela irá necessitar e ao mesmo tempo carregar toda a informação referente aos silos. Começando na

primeira ordem de produção a efectuar, para cada um dos produtos procurar em que silo este se encontra e

descontar a quantidade prevista para produção para cada ciclo, de forma a identificar com precisão em que

ordem de produção/receita/ciclo o stock irá entrar em ruptura.

5.3 Programa “Preparação de Produtos Manuais”

O programa “Preparação de produtos manuais” encontra-se instalado num computador táctil situado na sala

de micros que é onde se preparam as fórmulas manuais (também designadas como “Carros”).

A este PC encontram-se ligadas, por comunicações RS232, duas balanças de pesagem e dois leitores de

códigos de barras. Também se encontra um leitor de TAGs junto ao PC que estão fisicamente ligados ao

autómato por comunicações RS485.

A aplicação encontra-se dividida em duas partes (esquerda e direita), sendo que ambas têm o mesmo

aspecto e funcionamento, estando cada parte ligada ao respectivo leitor de código de barras e balança. A

aplicação foi desenvolvida desta forma para possibilitar que no mesmo posto de trabalho possam ser

efectuadas duas preparações em simultâneo sem que uma interfira com a outra.



Figura 47 - ~Programa "Preparação de produtos manuais"

Para iniciar uma preparação manual o utilizador tem que se identificar no sistema. Depois de introduzir a

sua TAG no respectivo leitor, o autómato envia a informação lida ao PC que valida os dados do utilizador.

No caso de validação correcta, é apresentado uma lista de todas as preparações manuais que necessitam

de ser feitas previamente elaborada na aplicação principal. Essa lista contém a informação sobre a fórmula

a produzir, o número de “Carros” a serem preparados, o número de “Carros” com essa fórmula que já se

encontram em armazém e o respectivo peso de cada carga.

Figura 48 - Escolha de fórmula para pesagem manual



Da lista é seleccionada a preparação que se pretende efectuar e dada a ordem de início de produção. De

seguida é apresentada a informação da fórmula escolhida e todos os produtos e respectivo peso que terão

que ser pesados.

Figura 49 - Pesagem manual

O primeiro passo a efectuar é identificar o “Carro” que se vai carregar. Cada “Carro” possui uma TAG

identificadora que deve ser lida no respectivo leitor para validar que o mesmo se encontra vazio e preparado

para ser carregado.

Depois de identificado o “Carro”, todos os produtos devem ser pesados um a um e colocados dentro do

mesmo. Para cada produto, a forma de processar é sempre a mesma. O operador lê o código de barras

anexado no produto com o respectivo leitor e a aplicação procura-o na lista de produtos não pesados. Ao

encontra-lo identifica-o a amarelo e coloca o produto como “em pesagem”. O operador deverá então colocar

o produto sobre a balança e quando esta atingir o peso pretendido deverá fazer novamente a leitura do

código de barras para o marcar como “Pesado”. O produto é então retirado da balança e colocado no

“Carro”, podendo de seguida ser efectuada a pesagem de novo produto.

De notar que todos os produtos, para cada uma das receitas, têm uma percentagem de tolerância (definida

na elaboração da fórmula) de aceitação de peso. O produto, na sua identificação final, só é aceite como

pesado se o seu peso estiver dentro dessa margem de tolerância. Ex.: Se o peso pretendido de um produto

de uma fórmula for 10Kg e tiver uma margem de tolerância de 5% a pesagem só é aceite se o peso lido

estiver entre os 9,5Kg e os 10,5Kg.

Existe um caso especial em que a pesagem parcial ou total de um produto já se encontra feita pelo

fornecedor e não é necessário estar a ser feita novamente. Por exemplo um produto que é comprado em

sacos de 20Kg e na fórmula tem como peso pretendido 52Kg. Seria uma perda de tempo ter que estar a

abrir cada um dos sacos, colocar o produto sobre a balança e novamente dentro do saco, quando se sabe



de início qual o seu peso. Por outro lado, neste caso, 52Kg correspondem a 2 sacos de 20Kg mais 12Kg.

Para esses 12Kg não basta dizer que é mais ou menos meio saco mais qualquer coisa, tendo o produto que

ser pesado para encontrar o peso correcto. Neste caso o utilizador tem a possibilidade de indicar que

introduziu 2 sacos de 20Kg numa pesagem parcial e pesar o restante produto. O peso correcto é

encontrado através da soma do peso parcial com o peso indicado na balança.

Para fazer a pesagem parcial do produto, depois de o mesmo ser identificado o operador faz a leitura de um

código de barras especial que mostra a seguinte janela:

Figura 50 - Pesagem sacos

O operador deve então somar os sacos que pretende para a pesagem parcial. No caso do exemplo anterior

deverá pressionar duas vezes sobre os 20Kg, no final confirmar o peso e de seguida continuar com a

pesagem normal dos 12Kg restantes através da balança de pesagem cujo valor se encontrará adicionado

com a pesagem dos sacos. Ao alcançar o peso pretendido identifica o final de pesagem do produto e

prossegue com a operação.

No final de todos os produtos pesados é automaticamente apresentada uma janela para o operador indicar

o número de sacos que se encontram no carro. Este número é meramente indicativo e serve para

confirmação, no momento em que o produto for descarregado na produção automática, de que todos os

sacos se encontram no carro (como um produto pode ser pesado com vários sacos e no momento da

descarga os produtos não são pesados para confirmar o seu peso, não existe uma forma de confirmação de

que o peso que está a ser descarregado é o correcto. Por outro lado os produtos nos carros são sempre

armazenados em sacos, se no momento da descarga for validado que o número de sacos a descarregar é o

mesmo que foi carregado, invalida o maior perigo de falha que é um saco cair do carro enquanto este se

encontra em armazém)



Figura 51 - Número sacos pesagem manual

Assim que o número de sacos é introduzido, é pedido ao utilizador para identificar novamente o carro, de

forma a gravar as informações do mesmo e concluir a pesagem.

Figura 52 - Conclusão de Fórmula

No final o carro e transportado para o armazém de carros e fica identificado na base de dados com a

respectiva carga.

5.4 Programa “Balança Manual”

O programa “Balança Manual” encontra-se instalado num computador táctil situado na zona de pesagem. É

através dele que são introduzidos na pesagem automática as preparações manuais previamente

elaboradas.



Figura 53 - Programa "Balança Manual"

Sempre que uma produção que se encontre em pesagem necessitar de introdução de produtos em modo

manual, que são praticamente todas, é utilizado este programa. Assim que a ordem de início de produção é

efectuada, a aplicação detecta se é necessário introdução produtos manuais ou silos manuais. No PC o

fundo da aplicação começa a piscar alternadamente entre azul e vermelho para chamar a atenção do

operador que é necessário a sua intervenção.

No ecrã da aplicação é então apresentada qual a receita que se encontra em produção, qual a fórmula

manual que faz parte da produção e uma lista de “Carros” (nome, número de carro e número de sacos que

contém) existentes em armazém com a fórmula manual a introduzir. São também visíveis os produtos nos

silos que fazem parte da receita e necessitam de ser introduzidos manualmente.

Para iniciar a introdução manual o operador deverá verificar quais as necessidades pretendidas e

providenciá-las. No caso dos produtos nos silos que necessitam de introdução manual é necessário verificar

quais os produtos e respectivas quantidades necessárias, pesá-los e levá-los para perto da balança manual.

No caso das fórmulas manuais é apenas necessário trazer um dos carros da lista para junto da balança

manual.

Depois de todos os produtos necessários estarem preparados, pode então dar início à descarga manual

identificando-se com a sua TAG de operador no respectivo leitor e escolher a introdução que pretende

efectuar.



Figura 54 – Introdução de preparação manual na pesagem

Para descarregar um “Carro” deverá ser feita a leitura da sua TAG. A aplicação verifica que a fórmula que

contém é a correcta para a produção e em caso afirmativo informa o operador do número total de sacos que

o carro possui e que pode iniciar a sua descarga. Para cada saco o utilizador tem que indicar na aplicação

que efectuou a sua descarga pressionando no botão de sacos descarregados. Solicitado pelo cliente foi

introduzida uma protecção neste botão para que só possa ser pressionado com um intervalo mínimo de dez

segundos, ou seja o operador descarrega um saco e pressiona no botão a indicar que efectuou a descarga,

apenas passados dez segundos este botão fica novamente habilitado para ser pressionado. Esta protecção

foi introduzida para evitar que o operador primeiramente pressionasse continuamente no botão e dar

indicação ao programa que já descarregou todos os sacos e apenas depois efectuasse a descarga, ou por

outro lado primeiro descarregasse todos os sacos e somente depois carregasse no botão o número de

vezes suficientes para passar ao próximo passo.

Assim que a indicação de que todos os sacos da preparação manual se encontram descarregados, é

solicitado ao operador que introduza a TAG do carro novamente no leitor para proceder à sua limpeza. O

“Carro” é automaticamente associado à produção actual, eliminado da base de dados de carros em

armazém e a sua TAG limpa para possibilitar nova produção de manuais.

Figura 55 - Leitura de carro descarregado

No caso dos “Silos em Manual”, se existirem produtos a introduzir na balança, terão que ser pesados à

parte, seguidamente identificados com o leitor de código de barras, descarregados na balança e novamente

identificados pelo código de barras para concluir a sua descarga.



Figura 56 - Introdução de produtos nos silos em modo manual

A descarga para a misturadora nunca é efectuada se existirem produtos por introduzir.

De notar que os produtos para introdução manual poderão aparecer durante a pesagem, uma vez que pode

acontecer algum problema com um silo e este não efectuar a dosagem total ou parcial do seu produto.

5.5 Relatórios

Nesta secção são apresentados os relatórios elaborados para a aplicação.

Os relatórios encontram-se divididos em dois grupos: “Cubo” e “Relatórios”.

A aplicação cubo foi desenvolvida pela EXSEPI, encontrando-se em constantes melhoramentos. Alguns

clientes apresentaram a necessidade (em aplicações mais complexas como a Eurocereal), de ver os dados

de um relatório de diversas maneiras, agrupados por distintos campos, com mais ou menos informações,

etc. A solução que a EXSEPI dispunha era de elaborar cada um dos relatórios pretendidos pela forma que o

cliente pretendia (a maioria deles acedendo às mesmas tabelas com os mesmos dados, com a diferença de

ter um campo a menos ou a mais, agrupados os dados de forma diferente, com listagens ou apenas

apresentando os totais, etc.), tornando o processo moroso e complicado.

O Cubo surge no seguimento dessa necessidade, sendo não mais que um visualizador de relatórios. É

configurada uma base de dados com o parâmetro para chamar o cubo, a o comando SQL para carregar os

dados pretendidos e a origem ODBC para aceder à tabela.

Ao chamar o “cubo“ pretendido, todos os dados são carregados para o visualizador de relatórios

possibilitando de seguida manusear os dados de uma forma prática e dinâmica, construindo o relatório

pretendido, suprimindo campos da visualização, acrescentando outros, ordenando e agrupando pelos

campos pretendidos e visualizando apenas os forem escolhidos, etc.



Figura 57 - Cubo

Depois de configurar a visualização dos dados pretendida pode ser guardado o esquema de visualização

para mais tarde consultar com os dados actuais. Podem ainda ser visualizados gráficos dos dados

carregados no visualizador sempre que os mesmos o permitam.

O grupo “Relatórios” apresenta relatórios estáticos com uma listagem dos dados pretendidos entre duas

datas escolhidas pelo utilizador.

Figura 58 - Escolha de datas para apresentação de relatórios

Figura 59 – Exemplo do Relatório de Produção



A aplicação para visualização dos relatórios tem a seguinte apresentação:

Figura 60 - Barra Relatórios

De seguida serão explicados os relatórios que se podem consultar:

Park Carros – Apresenta de forma dinâmica todos os carros e respectivo conteúdo que se encontram no parque de Carros.

Carga de Silos – Apresenta os dados de todas as cargas feitas para os silos de pesagem automática.

Manuais Produzidos – Apresenta o relatório com os dados relativos a todos os “Carros” produzidos na “produção de produtos manuais” e que foram utilizados na produção de lotes finais (pesagem automática ou misturadores manuais).

Matérias-Primas – Apresenta o relatório com a listagem de matérias-primas existentes em armazém.

Pesagens – Apresenta os dados relativos a todas as pesagens automáticas efectuadas.

Relatórios de Produção – apresenta o relatório de produções finais e todos os produtos que foram utilizados na preparação da mesma, ou seja, para cada produto final apresenta todos os dados relativos à pesagem automática, pesagem manual (“Carros”) e produtos nos silos introduzidos em modo manual.

Carga de Silos Manual – Relatórios dos produtos que deveriam ser descarregados dos silos em automático, mas por algum motivo tiveram que ser introduzidos manualmente na balança manual.

Misturadora 1 e 2 – Relatório de misturas das misturadoras manuais 1 e 2

Stocks – Relatório de existências de matérias-primas em armazém.

Rastreabilidade – Rastreabilidade de produção. Permite visualizar todas as matérias-primas que foram utilizadas na produção de um lote final introduzido pelo utilizador, ou da forma inversa, permite ver todos os produtos finais que um lote de matéria-prima introduzida pelo utilizador originou.

Relatório de consumo – apresenta o consumo de matérias-primas efectuado entre as datas introduzidas.



Relatório de produção – apresenta a listagem, entre duas datas indicadas pelo utilizador, de toda a produção efectuada (Nome da fórmula, total de quantidade pretendida e total de quantidade pesada)

Relatório de detalhe de produção – Igual ao relatório de produção mas apresentando todos os dados relativos a cada pesagem, ou seja, para cada pesagem automática, apresenta também as matérias-primas que foram utilizadas (tanto na descarga automática como manual) e para cada produto a quantidade pretendida e descarregada na fórmula.

Figura 61 - Exemplo cubo Park Carros

Figura 62 - Exemplo Cubo Park Carros visualizando receita e número de carro



Figura 63 - Exemplo de relatório de produção

Figura 64 - Exemplo de relatório de detalhe de produção



5.5.1 Estrutura dos relatórios elaborados pelo autómato

Maioritariamente, os relatórios, de forma a prevenir falhas, são elaborados no autómato e guardados em

ficheiros de texto que posteriormente são lidos e armazenados em base de dados.

Ao serem lidos os ficheiros são inseridos numa tabela por defeito na base de dados e automaticamente

distribuídos pelas respectivas tabelas consoante os dados que apresentam. A estrutura da memória dos

relatórios elaborados pelo autómato é a que se apresenta de seguida:

Pesagens

Carga Silos

Misturador 1 e 2

m1 dhi

m1 dhi

m1 dhi

m2 dhi

m2 dhi

m2 dhi

m3 dhi m3 dhi m3 dhi

m4 dhf

m4 dhf

m4 dhf

m5 dhf

m5 dhf

m5 dhf

m6 dhf

m6 dhf

m6 dhf

m7 Cod_relatorio (2)

m7 Cod_relatorio (1)

m7 Cod_relatorio (3/4)

m8 n_rel (sequencial)



m9 utilizador

m9 silo

m9 utilizador

m10 utilizador

m10 peso

m10 utilizador

m11 cod_receita

m11 utilizador

m11 cod_receita

m12 cod_receita

m12 utilizador

m12 cod_receita

m13 cod_aditivos

m13 lote

m13 NumCarro

m14 cod_aditivos

m14 lote

m14 NovoLote

m15 OT

m15 NumLote

m16 OT

m16 AnoLote

m17 NovoLote

m18 NumLote

m19 AnoLote

m21 desejado_S1

m22 desejado_S2

m… desejado_S…

m63 desejado_S43

m64 desejado_S44

m71 Descarregado_S1

m72 Descarregado_S2

m… Descarregado_S..

m113 Descarregado_S43

m114 Descarregado_S44

Nesta estrutura é possível identificar que os três primeiros valores correspondem sempre à data de início do

relatório (a primeira memória contem os valores de dia e mês, a segunda ano e hora e a terceira minuto e

segundo), os três valores seguintes correspondem à data final do relatório e o sétimo valor é sempre o tipo

de relatório. É através do valor deste campo que se identifica o tipo de relatório para distribuir pelas tabelas

correctas (1 – carga de silos, 2 – pesagem, 3 – misturador 1 e 4 – misturador 2). Os restantes valores são

variáveis e contém os dados relativos a cada relatório (utilizador responsável, códigos de receitas, pesos

pretendidos e descarregados, números de lote, número de carro utilizado, etc.).



5.6 Alarmes

Sendo os alarmes uma parte imprescindível de qualquer aplicação SCADA, existem na aplicação principal

várias formas de serem visualizadas:

- Apresenta uma aplicação desenvolvida pela EXSEPI onde poderão ser visualizados

os alarmes e eventos ocorridos entre datas escolhidas pelo utilizador. Esta aplicação tem a

particularidade de poder agrupar os alarmes por ocorrência, dando a indicação do número de vezes

que este foi activado durante determinado período de tempo (Ver capítulo 5.6.1 - Programa gestor

de alarmes).

Mostra uma janela onde se pode visualizar e imprimir os alarmes activos.

Mostra uma janela onde se pode visualizar e imprimir os últimos duzentos alarmes

ocorridos no sistema.

5.6.1 Programa Gestor de Alarmes

A aplicação gestor de alarmes é desenvolvida pela EXSEPI e tira partido dos ficheiros de registo de alarmes

e eventos criados pelo CX-Supervisor. Assim que ocorre um alarme, ou um evento (falha na introdução do

login, falha na comunicação do autómato, etc.), o próprio CX-Supervisor efectua o seu registo num ficheiro

de texto, indicando a hora de ocorrência, descrição e tipo.

Uma aplicação que se encontra a corre em background é responsável pela leitura periódica desses

ficheiros, pelo tratamento da informação e sua escrita em base de dados.

Recorrendo á aplicação de gestão de alarmes, é possível a visualização de todos os alarmes e eventos

ocorridos, assim como possibilita o seu manuseamento para mais fácil consulta.

Figura 65 - Aplicação Gestor de Alarmes



São várias as funcionalidades desta aplicação, pelo que, de seguida, se apresenta uma breve descrição das

mesmas:

- Actualização da visualização de alarmes. Os alarmes são escritos em base de dados

periodicamente. Depois de o utilizador efectuar uma pesquisa, se novos alarmes são gravados na base de

dados é necessário fazer o refrescamento da visualização, para estes serem apresentados ao utilizador.

- Escolha do intervalo de tempo para visualização de alarmes. Ao pressionar a seta situada

na parte lateral direita do botão de actualização de alarmes é apresentado ao utilizador uma

variada gama de intervalos de tempo, que permitem escolher o período para o qual se

pretende visualizar os alarmes ocorridos no sistema. Os intervalos disponíveis são: 1Hora,

2Horas, 3Horas, 8Horas, 12Horas, 1Dia, 2Dias, 3Dias, 1Semana, 2Semanas, 3Semanas,

1Mês, 2Meses, 3Meses, 6Meses, 9Meses, 1Ano ou entre 2 datas, em que é requerido ao

utilizador que introduza uma data inicial e outra final para visualização de alarmes.

- Top +. Esta funcionalidade permite ver o “Top +” dos alarmes ocorridos no espaço de

tempo previamente seleccionado. Ou seja, o utilizador depois de escolher o intervalo de tempo para o qual

pretende visualizar os alarmes ocorridos, se pressionar neste botão, ao invés de ver uma descrição

completa e exaustiva dos alarmes, verá apenas o nome de cada alarme distinto que ocorreu no sistema e o

número de vezes que ele ocorreu no espaço de tempo seleccionado. É uma funcionalidade interessante

pois pode fazer com que sejam detectadas anomalias no sistema que de outra forma podem passar

despercebidas.

- Exportação para EXCEL. Esta Funcionalidade permite ao utilizador exportar os dados que

está a visualizar no ecrã para uma folha de cálculo do Microsoft EXCEL. Com os alarmes em formato

“EXCEL”, o utilizador poderá então manipulá-los à sua própria maneira.

- Impressão de Relatórios. Esta Funcionalidade permite ao utilizador imprimir os resultados

numa impressora.



5.6.2 Listagem de alarmes

Os alarmes identificados como essenciais para o funcionamento da produção e implementados no sistema

foram:

Alarme no variador dos sem-fins da balança 1



Alarme do variador dos carbonatos

Alarme nos contactores dos sem-fins da balança 1



Alarme nos contactores dos sem-fins dos carbonatos

Alarme no contactor do sem-fim do silo 17

Disparo térmico do transporte da balança 2

Disparo térmico do filtro de carbonatos

Disparo térmico do filtro de aditivos manuais

Disparo térmico do vibro activador

Falha do variador da eclusa do transporte pneumático

Disparo térmico da eclusa do transporte pneumático

Disparo térmico da eclusa do ensaque

Disparo térmico do peneiro do ensaque

Disparo térmico do filtro do ensaque

Disparo térmico do transporte da balança 3

Disparo térmico do blower

Falha de funcionamento do misturador

Sobrecarga no misturador

Botoneira de emergência premida

Falha de posicionamento da comporta 1 da balança 1






Falha de posicionamento da comporta da balança manual

Falha de posicionamento da comporta 1 da misturadora



Falha de posicionamento do desviador dos carbonatos

Falha de posicionamento do desviador 1 do ensaque

Falha de posicionamento do desviador 2 do ensaque

Falha da electroválvula de descarga do silo 8



Botoneira de emergência da misturadora premida

Bloqueio da misturadora activado



5.7 Base de dados

Não pretendendo fazer uma descrição minuciosa das bases de dados implementadas, foi considerado

importante para a explicação do projecto fazer uma breve apresentação e descrição de algumas tabelas

consideradas fundamentais para o correcto funcionamento das aplicações.

5.7.1 Tabelas fórmulas

A constituição das fórmulas é uma das partes mais importantes para que a automação do sistema funcione

e é formada pelas seguintes tabelas:

Figura 66 - Base de Dados Fórmulas

cabFormula – Contém a informação global identificativa da fórmula como o seu nome e código, data

em que foi elaborada a última revisão, quantidade a produzir, tempo de descarga e mistura, ordem

de descarga de cada uma das balanças constituintes e respectivo tempo de espera pela descarga,

código e nome da fórmula manual, identificação de núcleo (indica se é uma fórmula que origina um

produto para consumo interno da Eurocereal) e identificação de quem criou e validou a fórmula.

corpB1, corpB2 e corpB1 – corpo da fórmula respeitante a cada balança de pesagem em

automático. Contém a identificação da fórmula a que diz respeito e a identificação das matérias-

primas pretendidas, assim como o respectivo peso a descarregar.

Cab_manual – armazena a informação principal sobre a fórmula manual que terá que ser preparada

na “Preparação Manual de Aditivos” e adicionada à fórmula principal. Contém a sua identificação,

destino (campo opcional onde poderá ser descrito o destino da fórmula para conhecimento do

operador) e a quantidade total a produzir.



Corp_manual – contém a identificação e respectiva quantidade dos produtos constituintes da

fórmula manual.

Silos – Contém a informação do produto que se encontra em cada um dos silos existentes

MatPrimas – contém informação de todas as matérias-primas existentes e que podem ser utilizadas

na produção. Existindo ou não em stock têm que estar criadas nesta tabela para poderem ser

elaboradas as receitas.

5.7.2 Tabelas Relatórios

De seguida são apresentadas as tabelas que servem de suporte aos relatórios. A maioria das tabelas

poderão dar origem a um relatório por tabela, ou poderão ser combinadas através do campo nrel (número

de relatório) para originar outro tipo de relatórios.

Figura 67 - Tabelas relatórios

Prod_carro_cab_rel – Informação relativa aos carros manuais produzidos e que são utilizados na

produção automática ou nos misturadores.

Prod_carro_corp_rel – informação relativa aos produtos existentes nos carros manuais produzidos.

Rel_Pesagens_cab – informação relativa às pesagens automáticas produzidas na elaboração de

produtos finais.

Rel_pesagens_corp – informação relativa às matérias-primas que fazem parte das pesagens

automáticas e silo onde se encontravam.



Rel_misturadores – informação relativa aos misturadores manuais.

Rel_consumos – informação relativa a todos os consumos de matérias-primas da produção.

Rel_cargas_silos – informação relativa à matéria-prima carregada dos silos para pesagens

automáticas.

Rel_silos_em_manual – informação relativa às matérias-primas que se encontravam nos silos, e

que por algum motivo não foram descarregadas em automático (material insuficiente no silo,

problemas mecânicos ou eléctricos, etc.) e a sua adição teve que ser feita através da balança

manual.

5.7.3 Tabelas configurações

Tabelas que armazenam configurações, previamente introduzidas, para o correcto funcionamento da

aplicação e todos os seus módulos.

Figura 68 - Tabelas configurações

config – o autómato elabora a guarda os relatórios num cartão de memória acessível por FTP (no

capítulo relatórios e especificações técnicas será fornecida uma explicação mais detalhada de como

são elaborados e o porquê de se optar por esta solução). Esta tabela contém as informações sobre

o caminho no cartão de memória onde o autómato guarda os relatórios e os parâmetros para lhe

poder aceder, como o IP, login e password, a directoria onde se encontram e a directoria onde

devem ser guardados no PC.



dados – a tabela dados recebe os dados de todos os relatórios e através de um trigger SQL

distribui-os pelas tabelas correctas. Cada campo da tabela corresponde a um dado do relatório que

varia consoante o mesmo. Os campos m1, m2 e m3 contêm sempre a data/hora de início do

relatório, os campos m4, m5 e m6 contêm sempre a data/hora final do relatório e o campo m7

contém sempre um identificador do relatório. Todos os restantes campos são variáveis consoante o

tipo de relatório e contém dados como código do produto, pesos, identificação do utilizador, tempos,

etc..

cubos – os cubos são uma forma dinâmica de visualizar relatórios que foi desenvolvida pela

EXSEPI. Nesta tabela são armazenadas todas as informações para elaborar esses relatórios para

que a aplicação de visualização seja sempre a mesma, apenas mudando o conteúdo. Cada “cubo”

tem uma descrição, uma sentença SQL que indica como ler os dados que se pretende das tabelas,

o ODBC previamente criado que indica a base de dados a aceder, opções de impressão e a

directoria onde se encontram os esquemas de visualização dos relatórios criados pelo utilizador.

cubos_confg – a tabela cubos_config serve de apoio à tabela cubos e indica para cada cubo os

campos que deverão ser apresentados inicialmente, o nome que deve ser apresentado para cada

campo e o tipo de campo que representa, isto é, se é um campo de listagem, de somatório, etc..

password – contém a informação para autenticação dos utilizadores nas aplicações, ou seja, o

nome, login, password, o nível de acesso, e o código identificativo da sua tag.

programas – indica para cada utilizador a que programas (receitas, relatórios, misturas, etc…) pode

ter acesso.

path – informação onde o CX-Supervisor se encontra a guardar os ficheiros de alarmes e eventos

para poderem ser lidos e armazenados em base de dados.



5.7.4 Outras tabelas

Figura 69 - Outras Tabelas

movent – contém todas as entradas de produto em armazém e respectiva identificação como o seu

número de lote, nome e código da matéria prima, código de barras para impressão e leitura nos

respectivos leitores, quantidade que entrou em armazém, data de entrada em armazém e

identificação do fornecedor.

OT – contém a identificação de todas as produções que são necessárias elaborar. Para cada

produção possui os dados relativos ao nome e código do produto final, nome do cliente para quem é

fabricado, data de entrega, quantidade necessária a produzir e a identificação da fórmula manual

que lhe está anexada e que será necessário preparar antes de iniciar a sua produção.

Prod_carro_cab – Contém a informação sobre os carros existentes em armazém com produções

manuais. Identifica para cada carro o seu número, fórmula, utilizador que a preparou, balança em

que foi preparada, peso e número de sacos.

Prod_carro_corp – contém informação dos produtos existentes em cada carro que se encontre no

parque manual de carros. Essa informação é a identificação, lote e peso da matéria-prima.



6 Especificações Técnicas

6.1 Especificações funcionais

Não existe nas aplicações quaisquer tipo de limitações de número de utilizadores. Os softwares “Programas

de Gestão” e de visualização de “Relatórios” podem ser instalados nos computadores que se revelar

necessário, sem qualquer tipo de limitações e tendo todas as funcionalidades operacionais. As aplicações

“Preparação de produtos manuais”, “Balança Manual” e “Aplicação Principal” também podem ser instaladas

nos PC’s que forem necessários, necessitando, no entanto, da instalação da chave de comunicações para

comunicações com o autómato. Não se recomenda no entanto que, cada uma delas esteja a funcionar em

mais do que um computador ao mesmo tempo.

Estando todos os dados e alarmes guardados em base de dados, estes podem ser consultados sem

qualquer limitação de tempo.

Novos utilizadores podem ser criados por qualquer utilizador que possua uma identificação válida no

sistema e possuam acesso ao programa “Passwords”.

A identificação dos operadores em todas as consolas e PC’s é feita utilizando TAG’s (com excepção da

aplicação principal em que o identificação é feita introduzindo login e password). Este método é utilizado

para acelerar e facilitar o processo de identificação do utilizador no sistema, uma vez que tanto as consolas

como os computadores tácteis não se encontram ligados a um teclado físico.

A Eurocereal pediu que o sinóptico da instalação, onde se encontram todos os equipamentos, suas

características e funcionamento, se encontrasse sempre visível aos operadores. Tendo em conta que a

fábrica possui dimensões consideráveis em que teriam que ser representados 44 silos com os seus

respectivos pesos, balanças de pesagem, misturadora, etc. a solução encontrada foi, com o acordo com o

cliente, fornecer dois monitores e uma placa gráfica com duas saídas, em que num monitor apareceria

sempre o sinóptico da instalação e no outro todos os mecanismos para funcionamento da produção. Poder-

se-ia ter optado por uma solução em que fossem desenvolvidas duas aplicações, cada uma para o seu

respectivo monitor, mas experiências passadas demonstram que ter mais que uma aplicação de CX-

Supervisor a correr no mesmo computador não é uma boa opção, originando falhas no CX-Server que

controla as comunicações, que por sua vez provoca muitas falhas de comunicação com os autómatos.

Devido ao pouco consumo de recursos do sistema, não se revelou vantajoso a utilização de 2

computadores (um para monitorização e outro para gestão)

A aplicação foi então desenvolvida para uma resolução de 3360*1050 pixéis, a qual corresponde a dois

monitores, cada qual com uma resolução de 1680*1050.



Apesar de o CX-Supervisor possibilitar o uso de ActiveX, os mesmos foram evitados no desenvolvimento da

aplicação por não existir nenhum componente que fosse estritamente necessário ao seu funcionamento. É

notório que mesmo um simples botão com uma imagem (apenas possível no CX-Supervisor através do

recurso a ActiveX) “embeleza” a aplicação, no entanto experiências passadas demonstraram que o CX-

Supervisor não se encontra completamente compatível com este tipo de componentes, existindo mesmo

muitas aplicações que bloqueavam sempre que se recorria aos mesmos. Apesar de a OMRON ter

efectuado bastantes desenvolvimentos desde que esse tipo de componentes deixaram de ser usados pela

EXSEPI, como ainda não foi testada a sua fiabilidade, não foram implementados nesta aplicação.

6.2 Especificações de tolerância a falhas

Existe, por parte do CX-Supervisor, a função de efectuar as comunicações com o autómato assim que este

inicia. Não existe no entanto essa funcionalidade no caso de existir quebra de comunicações. Foi

implementado a correr em background um script que, periodicamente testa se as comunicações estão

correctamente estabelecidas e informa o utilizador do estado das mesmas para que possa corrigir o

problema. Todas as funcionalidades que interagem com o autómato ficam automaticamente desabilitadas

até a situação ser reposta na sua normalidade.

A mesma funcionalidade encontra-se implementada para as comunicações com a base de dados. Nos

computadores tácteis, são testadas constantemente as comunicações com o servidor de base de dados e

em caso de falha toda a aplicação fica bloqueada indicando ao operador a necessidade de resolver o

problema.

Um dos métodos mais utilizados para elaborar relatórios de supervisões é o método “online”, ou seja, em

todas as indústrias onde existe um SCADA, é necessário que este se encontre em funcionamento e tendo

isso como principio, a própria supervisão elabora os relatórios à medida que a produção ocorre. Estando

constantemente em comunicação sabe-se o início e final do processo podendo registar-se todos os valores

referentes ao mesmo. Este processo pode ter bastantes falhas e exige um compromisso de que o

computador e respectiva aplicação estejam sempre ligados e que a comunicação PC-Autómato esteja

sempre estabelecida. Isto significa que se a rede de comunicações falhar, o PC avariar ou bloquear e tiver

que ser iniciado, a aplicação parar de funcionar, etc. alguns relatórios podem não ser efectuados ou não

registarem todos os dados necessários. Para uma aplicação deste género, em que os dados de produção

têm uma importância elevada, pode ser grave e comprometer todo o processo de rastreabilidade.

Desde há algum tempo que a EXSEPI tem abandonado este método (principalmente em aplicações em que

os relatórios são fundamentais) e opta por dar a responsabilidade de fazer os relatórios ao autómato. Em

caso de falha de comunicações os relatórios vão sendo armazenados numa pilha e lidos e guardados em

base de dados assim que as comunicações são restabelecidas.

Outro método desenvolvido recentemente (muito devido à possibilidade de os novos autómatos poderem

suportar cartões de memória e de o método das pilhas ocupar muita memória no autómato, limitando o

número de relatórios que este pode gravar) passa por o autómato elaborar os relatórios e guardá-los em



ficheiros de texto num cartão de memória.. Uma aplicação correndo em background periodicamente acede

ao cartão por FTP, copia todos os relatórios para o PC, apaga-os do autómato e insere os dados na base

de dados previamente definida, que depois tem a responsabilidade de os colocar nas devidas tabelas.

Desta forma se existirem problemas de comunicação PC-PLC, os relatórios continuam a ser guardados no

cartão de memória do autómato. Se existir problemas no servidor de base de dados, os relatórios continuam

a ser guardados no PC em ficheiros de texto até ser possível a sua correcta inserção na base de dados.

Este método liberta ainda a carga das comunicações com o autómato pela aplicação CX-Supervisor.

Sendo o autómato a elaborar os relatórios, necessita que a data/hora esteja sempre actualizada. Todos os

PLC’s actuais já possuem relógio por defeito, mas não garante que esteja sempre actualizado,

nomeadamente na actualização de horário inverno/verão. Na aplicação principal foi elaborado um script que

periodicamente actualiza esse relógio uma vez que a hora deste se encontra preparada para ser

automaticamente actualizada no horário de inverno e de verão.

6.3 Problemas técnicos encontrados

Um dos problemas técnicos encontrados durante a instalação do sistema teve a ver com os leitores de

TAGs, nomeadamente nos que se encontram junto aos PC’s de preparação manual e balança manual.

Seria lógico que a validação das TAGs fosse efectuada por essas aplicações uma vez que os

identificadores se encontram situados junto aos computadores e interagem directamente com a aplicação

neles contida. No entanto o PC das preparações manuais não possui portas de comunicação suficientes

para o efeito. A placa mãe deste computador tem três portas COM e um slot PCI onde foi instalada uma

placa com outras duas portas de comunicação. Para a aplicação seriam necessárias seis, ou seja, duas

para os dois leitores de códigos de barras, duas para as duas balanças de pesagem e mais duas para os

leitores de TAG, ficando a faltar uma porta de comunicação. Foi pensado instalar uma porta virtual ligada a

uma entrada USB no PC para colmatar essa falha, mas a experiência com portas virtuais nem sempre se

revelou segura, uma vez que já foi comprovado que os drivers de algumas marcas de fabricantes deste tipo

de equipamento quando sujeitos a grande carga de comunicações (com o autómato ou outros

equipamentos como consolas, etc.) tendem a entrar em conflito com o CX-Server, originando falhas de

comunicação e por vezes bloqueando o PC. A resolução do problema passou por ligar os leitores

directamente ao autómato e este fornecia os dados lidos à aplicação. Não sendo a solução ideal, a

comunicação destes equipamentos com o autómato já se encontrava implementada e completamente

testada pelo que foi considerada como a decisão mais acertada a tomar, precavendo futuros problemas.

O maior problema técnico encontrado foi relacionado com uma falha nas comunicações TCP/IP entre os

PCs tácteis e a aplicação principal e também o servidor de base de dados. Apesar de não originar graves

problemas para o funcionamento do sistema (atrasando apenas o funcionamento da produção indicando ao

operador que existiu uma falha e que a operação teria que ser repetida), foi uma situação que foi alertada à

Eurocereal e pedido para ser resolvida (a infra-estrutura de redes foi instalada pela Eurocereal e é da sua

responsabilidade o seu correcto funcionamento).



Mais tarde detectou-se que a leitura de TAGs (principalmente dos leitores que se encontravam mais

afastados do quadro eléctrico) por vezes falhava e era necessário repetir a operação uma série de vezes

até ser dada como válida. Inicialmente pensou-se que a distância poderia ser longa demais (apesar de estar

dentro dos parâmetros normais da norma RS232 que é menor de 20m) e que algum ruído pudesse estar a

afectar a leitura correcta. Foi alterada a comunicação para RS485 (convertida para RS232 junto aos

equipamentos que se interligavam) e detectou-se que apesar de as comunicações terem melhorado

consideravelmente ainda continuavam a existir bastantes falhas, algumas delas bastante críticas. Se

algumas das vezes os dados lidos eram logo identificados como inválidos, por vezes isso não era possível.

Muitas vezes acontecia que ao ler a TAG identificativa de um “Carro” não era lida identificação nenhuma,

outras acontecia que apareciam letras ou números superiores a cem (como o parque de carros só contém

cem veículos foi criada a protecção para que um número superior a esse fosse considerado como inválido)

e como tal, era facilmente identificável que a leitura tinha sido mal efectuada. A situação mais grave e que

comprometia todo o processo acontecia quando ao ler a identificação de um carro, o número que era lido

era válido mas não correspondia ao carro correcto. Na preparação de manuais se o operador não estivesse

atento ao número que foi lido para validar se era o correcto, depois de toda a preparação feita quando fosse

ler novamente a TAG teria que abortar toda a operação e refazer toda a pesagem porque a leitura final do

carro não iria coincidir com a inicial, ou se a leitura fosse novamente mal feita e coincidisse com a leitura

inicial, toda a preparação ficaria em armazém (e na base de dados) identificada a um carro que não era o

correcto, originando que quando essa produção fosse descarregada o carro iria ser identificado como vazio

ou com outra fórmula e não poderia ser descarregado. Muitos outros exemplos para este tipo de problema

poderiam ocorrer e como tal era crítico que fosse resolvido com a máxima urgência.

Relativamente às comunicações TCP/IP todas as fichas foram substituídas e os cabos verificados sem que

isso trouxesse também a resolução do problema.

Depois de identificado o problema (dos leitores de TAG e da rede TCP/IP) não foi fácil encontrar a origem

do mesmo por dois motivos diferentes: primeiro o mesmo não era constante, ocorrendo apenas de tempo a

tempo, não se revelando em nenhuma acção concreta nem com nenhuma periodicidade; segundo, no caso

da rede TCP/IP quando a falha ocorria não era sinal de quebra constante das comunicações mas apenas

de perda de pacotes que em alguns casos era bastante significativa, mas que noutros permitiam o

funcionamento da aplicação apenas atrasando o seu desempenho.

Depois de vários testes foi identificado que o problema só ocorria quando os variadores que controlavam os

motores dos sem-fins de descarga dos silos se encontravam em funcionamento e que estes provocavam

um ruído significativo em todas as comunicações cujos equipamentos se encontravam afastados

significativamente.

Depois de identificado o problema a solução passou por instalar filtros nos variadores. Depois de vários

testes foi concluído que o problema se encontra solucionado.



7 Conclusões e perspectivas futuras

7.1 Conclusões

Após a realização deste projecto, pode-se concluir que o estudo inicial poderia ter sido mais aprofundado

uma vez que algumas necessidades do sistema apenas foram detectadas quando a equipa de trabalho já

se encontrava na Eurocereal. No entanto há que salientar o esforço que tanto a EXSEPI como a Eurocereal

fizeram em realizar reuniões periódicas para constatar o andamento dos trabalhos, o que permitiu que a

orientação do mesmo fosse muito mais proveitosa e que muitas das necessidades fossem detectadas

previamente.

De forma geral durante todo o projecto realizado na EXSEPI, conseguiu-se concluir grande parte das

actividades dentro dos prazos previstos, mas o facto de a supervisão depender do programa de autómato

para realizar algumas tarefas (relatórios, endereçamento de variáveis, etc.) e fazer testes, fez com que por

vezes algumas tarefas tivessem que ser adiadas ou o seu prazo prolongado. Devido à complexidade do

projecto, quando não era possível prosseguir numa determinada tarefa existiam sempre outras que

poderiam ser adiantadas.

Assim que os trabalhos começaram a decorrer na Eurocereal notou-se que algumas funcionalidades não

previstas teriam que ser obrigatoriamente desenvolvidas para possibilitar o correcto funcionamento do

sistema. No entanto nada excepcional foi necessário uma vez que o funcionamento pensado e planeado ia

de encontro à realidade encontrada e as alterações poderiam ser implementadas sem modificar a filosofia

de funcionamento. A funcionalidade não prevista que mais complicada foi de implementar e integrar foi a

possibilidade de um produto que se encontra num silo, preparado para pesagem automática poder ser

introduzido por via manual a meio de uma produção (em caso de avaria no processo de pesagem de um

silo, ruptura de stock no mesmo, etc.).

Essas alterações não previstas fizeram com que o tempo previsto para desenvolvimento final, instalação,

teste e formação nas instalações da Eurocereal fosse consideravelmente aumentado. Para isso também

contribuiu que a altura de mudança entre o sistema antigo e o novo calhasse numa altura em que a

Eurocereal tinha muitas encomendas, pouco stock de produto final e consequentemente muito pouca

disponibilidade para parar a sua produção para serem feitos os testes necessários.

Para tentar menorizar esse problema foram feitos testes mais intensivos em ambiente simulado e planeado

o processo de transição do sistema antigo para o novo para ser efectuado em dois dias (Sábado e

Domingo). Todas as ligações eléctricas que poderiam ser alteradas durante a produção já tinham sido

efectuadas anteriormente e preparadas as restantes para demorarem o menor intervalo de tempo possível a

ligar. Durante o fim-de-semana foi efectuada a transição garantindo que a produção poderia ser retomada,

inicialmente apenas em modo manual e planeada a mudança para o sistema automático de forma gradual.



Em relação à elaboração do relatório existiram algumas dificuldades devido a falta de tempo. No início do

projecto o estagiário ainda possuía outras disciplinas para terminar, frequentando aulas à noite e tendo

outros trabalhos para fazer para as respectivas cadeiras. Na parte final do mesmo, encontrando-se nas

instalações do cliente, pouco tempo restava para despender no mesmo. Posteriormente, para além de

alguns contratempos pessoais, notou-se que houve um aumento significativo de trabalho na empresa (muito

devido ao esforço feito por parte da EXSEPI de concentração apenas no trabalho a elaborar na Eurocereal

pelos três programadores).

A Eurocereal esperava alcançar com a instalação do novo sistema 3 objectivos: rastreamento de todas as

suas produções, maior fiabilidade e redução de erros humanos na produção e um considerável aumento de

produtividade (de 35Tn para 60 a 70tn). Pode-se considerar que todos os objectivos foram alcançados se

bem que o aumento de produtividade ficou aquém do esperado. Inicialmente por os operadores não se

encontrarem adaptados ao novo sistema, o sistema encontrava-se a produzir uma média de 40Tn de

produto por dia. Passado alguns meses e depois da fase de ambientação estar concluída, a média de

produção da Eurocereal encontrava-se a produzir entre as 50 a 55Tn por dia (o máximo atingido num único

dia foi 59Tn), ainda bem longe das 60 a 70Tn esperadas. Este objectivo poderia ser atingido se a produção

diária fosse dedicada a poucas fórmulas de grandes ciclos contínuos, isto é, se num dia for planeado

produzir 70Tn de um único produto continuamente, eliminando as paragens para troca e preparação de

novas de fórmulas, muito provavelmente o objectivo seria possível, mas tanto a capacidade de

armazenamento de produto final como a necessidade imposta pelos clientes não lhe permite optar por esta

solução.

7.2 Perspectivas futuras

O projecto encontra-se concluído e entregue, decorrendo actualmente o período de garantia para correcção

de possíveis anomalias que sejam detectadas.

A Eurocereal pretende durante o ano de 2011 transitar para um ERP diferente do que utiliza actualmente e

será feita a integração do sistema de produção num trabalho a combinar com os técnicos que o forem

instalar.

Já existiram contactos muito informais por parte da Eurocereal para com a EXSEPI de forma a instalar

novas alterações no sistema de forma a melhorar o processo de produção, ideias essas que não estavam

previstas e que apenas foram idealizadas depois do novo sistema se encontrar instalado. De notar que,

futuramente, todos os novos equipamentos adquiridos ou funcionalidades implementadas no processo de

produção poderão ser facilmente integrados nos programas desenvolvidos, o que não acontecia

anteriormente por o sistema instalado não ter sido desenvolvido pela EXSEPI.

Na opinião do estagiário, a produção poderia ter um aumento substancial se todo o sistema fosse

automático, isto é, se todos os produtos fossem automaticamente doseados para a misturadora final,

eliminando o processo de pesagem manual e consequente descarga manual na misturadora, isso faria com

que o tempo de produção diminuísse, a probabilidade de erros humanos diminuísse e todo o processo de



rastreabilidade seria simplificado. No entanto implementar este sistema não seria fácil e sobretudo seria

bastante dispendioso para a Eurocereal pois teria que adquirir silos que possibilitassem o armazenamento

de algumas matérias-primas em condições especiais e ao mesmo tempo teria que instalar um sistema de

dosagem (pelo menos para estes produtos) de alta precisão que possibilitasse pesagens de alta precisão.

O sistema de produção também poderia ser melhorado se em cada silo fosse instalado um sistema de

pesagem individual, possibilitando que todos os produtos fossem doseados em simultâneo para a

misturadora.

Actualmente o sistema de doseamento automático também não se encontra aperfeiçoado para os produtos

que os silos contêm. Frequentemente o processo de produção é interrompido por o sistema detectar que

não existe material num silo quando na realidade o que se passa é que o produto encontra-se “preso” e por

isso não descarrega. A solução neste problema poderia passar por tentar descongestionar a boca do silo

com um sistema de martelos pneumáticos (pelo menos nos silos que armazenam matérias-primas mais

problemáticas) que fosse actuado em cada descarga provocando uma vibração no silo e consequentemente

uma maior fluidez no corrimento do material. Todo este processo cria atrasos na produção. Entre o tempo

que a balança demora a detectar a falta de material por não existirem alterações no valor da pesagem, o

operador reconhecer o alarme e resolver o problema e tentar novamente a pesagem (que muitas vezes não

fica logo resolvido à primeira tentativa) podem decorrer vários minutos. Isso em bastantes ciclos de

produção pode significar menos algumas toneladas de produção ao fim de um dia.

Para a Eurocereal, apesar de não conseguirem atingir os objectivos de aumento de produção previstos, o

sistema instalado trouxe bastantes benefícios como o aumento de produção, maior fiabilidade nos métodos

de produção e futuro cumprimento das normas HAACCP para a indústria de produção de rações para

animais, que os permite continuar a sua produção e garantir as normas de qualidade exigidas pela indústria

e pelos clientes.

Para o estagiário e para a própria EXSEPI, os conhecimentos adquiridos foram considerados muito úteis

podendo, futuramente, abrir novas portas nesta indústria.



8 Bibliografia e referências

8.1 Bibliografia

Notas sobre a realização de Relatórios para a Disciplina de Projecto/Estágio, Jorge Barbosa,

DEIS/ISEC – Setembro, 2001

OMRON Corporation, CX-Supervisor Getting Started Software, Release 2.0, 2007

OMRON Corporation, CX-Supervisor Script Language Software, Revision 2.0, 2007

OMRON Corporation, CX-Supervisor User Manual Software, Release 2.0, 2007

OMRON Corporation, CX-Server Runtime User Manual, Revision 2.4, 2005

P470/P370 RF Scanner - Product Reference Guide, Revision C, 2003

R300 - Reference Manual, Revision 2.0

8.2 Referências

http://www.google.pt – “Google definitions”

http://www.whatis.com

http://www.isec.pt

http://www.omron.pt

http://www.exsepi.com

http://msdn.microsoft.com/developercenters/

http://www.dqa.pt

http://www.maxim-ic.com/products/ibutton/

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