AULA 12 SISTEMAS SUPERVISÓRIOS

Transcrição

1 AULA 12 SISTEMAS SUPERVISÓRIOS Prof. Fabricia Neres São sistemas digitais de monitoração e operação da planta que gerencia as variáveis do processo. Estas informações são atualizadas continuamente e armazenadas em um banco de dados que pode ser local ou remoto. Na indústria tem-se a necessidade de centralizar as informações de forma a obter o máximo possível de informações com o menor tempo possível. O Sistema Supervisório foram criados para reduzir a dimensão dos painéis e melhorar a interface homem/ máquina. São baseados em computadores executando softwares específicos de supervisão de processo industrial. É um software destinado a promover a interface homem/ máquina, afim de proporcionar uma supervisão plena do processo através de telas devidamente configuradas; As telas que representam o processo podem ser animadas em função das informações recebidas pelo CLP; Quando fala-se em supervisão tem-se a idéia de dirigir, orientar ou inspecionar em um plano superior. Permitem uma visualização gráfica com informações do processo por cores e animações. Dão ao projetista uma ampla gama de comunicação com os mais diversos tipos de marcas e modelos de equipamentos disponíveis no mercado. Principais Elementos de um Sistema Supervisório Sinóticos: Fornecem uma representação gráfica geral da planta em substituição aos painéis sinóticos tradicionais. 1

2 05/06/16 Comunicação entre o Supervisório e o sistema. 2

3 Sistema Supervisório Tipos de Variáveis Monitoradas Digitais: quando as variáveis podem ser interpretadas por apenas dois estados discretos. Exemplo: motor ligado/ desligado Analógicas: quando as variáveis percorrem uma determinada faixa estabelecida. Exemplo: temperatura do motor. Tipos de IHM/ HMI São sistemas normalmente usados no chão de fábrica; IHM/HMI (Interface Homem Máquina/Human Machine Interface) SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition Aquisição de dados e Controle do Supervisório) Possuem construção extremamente robusta, resistentes a jatos de água direto, umidade, temperatura e poeira de acordo com o grau de proteção (IP); IHMs modernas são capazes de monitorar uma grande quantidade de variáveis; IHMs podem ser usadas no microondas até cabines de aeronaves. IHM Está instalada geralmente próxima da linha de produção, traduzindo as informações do CLP para uma linguagem de maior facilidade de compreensão; Composta por uma tela de cristal líquido e um conjunto de teclas para navegação ou inserção de dados que utiliza um software proprietário para sua programação. Benefícios das IHMs Economia da fiação e acessórios, pois a comunicação é realizada através de portas seriais; Redução da mão de obra para a montagem, pois em vez de vários dispositivos apenas a IHM é montada; Eliminação física do painel de sinótico; Aumento da capacidade de comando e controle do processo; Operação amigável; Fácil programação e manutenção. 3

4 Visualização de alarmes; Aplicação de IHMs Visualização de dados de motores e/ou equipamentos; Visualização de dados de processo da máquina; Alteração de parâmetros do processo; Operação em modo manual de componentes da máquina; Alteração de configuração dos equipamentos. Exemplos de IHMs CNC (Comando Númerico por Computador) O uso de CNC pode-se automatizar tornos, fresadoras, retíficas, centros de usinagens. Exemplos de controles das IHMs: referenciamento dos eixos, ajuste de ferramentas, carga de programa de uma peça a ser usinada e visualização de alarmes SCADA Criado para realizar a supervisão de uma grande quantidade de variáveis; Tem sido aplicado largamente nas indústrias; Esses sistemas visam à integridade física das pessoas, equipamentos e produção; Arquitetura dos sistemas SCADA Esses sistemas possibilitam configurar os arquivos de alarmes e eventos, além de relatórios e interfaces; A interação do operador é garantida através das interfaces gráficas que permitem uma interação amigável. Também é capaz de detectar falhas no sistema. Tipos de comunicação Comunicação por consulta Comunicação por interrupção Comunicação por Consulta Do tipo mestre/escravo; Vantagens: ü Simplicidade no processo de aquisição de dados; ü Inexistência de colisão no tráfego da rede; ü Permite garantir largura de banda e tempo de resposta ü Facilidade na detecção de falhas Desvantagens: ü Incapacidade das estações remotas de comunicar (com o mestre) em situações adversas. ü Uma grande quantidade estações remotas influência no tempo de resposta do sistema. ü Comunicação entre estações remotas obrigatoriamente tem que passar pela central. 4

5 Comunicação por Interrupção A estação remota monitora suas informações quando julga necessário envia as mesmas para estação central; A estação remota deve verificar antes da transmissão se o meio está ocupado por outra estação; Em caso de congestionamento da rede a central deve realizar comunicação por consulta. Comunicação por Interrupção Vantagens: ü Evita a transferência de informações desnecessárias. ü Permite uma rápida de detecção de informação urgente. ü Permite comunicação entre estações remotas. Desvantagens: ü A estação central consegue detectar falhas depois de um determinado período de tempo. ü É necessária a existência de ação por parte de todos. Supervisão através do Internet Visualização das variáveis do processo através da Internet Modos Operacionais Modo de Desenvolvimento Modo de Execução Modo de Desenvolvimento É no ambiente desenvolvimento que são criadas as telas gráficas; As Tags são relacionadas as propriedades dos objetos gráficos e os efeitos de animação. Modo de Execução É executado uma versão compilada do código fonte; No modo de execução é realizada a integração com o CLP durante a automação da planta em tempo real. 5

6 Atividades dos Operadores Operador externo: trabalhador que interfere diretamente sobre a instalação (manutenção) Operador do Processo: trabalhador encarregado de conduzir o processo a partir de painéis, telas ou mostradores na sala de controle. Chefe de posto: responsável pela equipe de operadores de processo. Instrumentista: operador que interfere de modo direto sobre a regulagem e manutenção dos instrumentos da instalação. Características dos Sistemas Supervisórios Facilidade de interpretação: uso de desenhos animações; Flexibilidade: correções ou implementações são facilmente realizadas; Estrutura: acompanha a divisão da planta; Geração de receitas: permite a alteração ou importação em tempo real de parâmetros da receita de produção. Planejamento do Sistema Supervisório Entendimento do processo Variáveis do processo Planejamento da base de dados Planejamento dos alarmes Planejamento da hierarquia de navegação entre as telas Desenho das telas Gráficos de tendências Planejamento da segurança do sistema Padrão industrial de desenvolvimento Entendimento do Processo Verificar por meio de documentos ou conversas como o processo se comporta; Descobrir qual o melhor tipo de comunicação a ser usada (Ethernet ou USB por exemplo) Variáveis do Processo Planejamento da Base de Dados Quais variáveis são monitoradas? Variáveis do processo devem ser convertidas para que se tornem melhor compreensíveis pelos operadores do supervisório; Escolher o que é importante armazenar no banco de dados??? Podem ser do tipo: digital, analógica ou string; Campos obrigatórios: valor mínimo e máximo, unidade, escala e tipo de dado 6

7 Planejamento dos Alarmes Quais condições e variáveis devem disparar os alarmes (nível, pressão, valor); Como os alarmes irão indicar ao operador a informação desejada (alarme sonoro, alarme visual); Planejamento da hierarquia de navegação entre as telas Como devem ser organizadas as telas? Geralmente são criados menus de navegação Quais informações serão apresentadas no alarme (valor, hora); Como o operador deve reconhecer o alarme. Telas de visão geral Telas de grupo Telas de detalhe Telas de malha Telas de tendências Telas de manutenção Desenho de Telas Planejamento da segurança do sistema Inserir o uso de permissões no sistema; Privilégios: usuários administradores e outros. 7