Sistemas supervisórios

Transcrição

1 Sistemas supervisórios O software supervisório utiliza a representação de objetos estáticos e animados para representar todo o processo de uma planta, assim como uma interface IHM. Ela opera em dois modos: 1) modo de desenvolvimento (ambiente onde se criam as telas gráficas, animações e programação); 2) modo run time (modo onde se mostra a janela animada e no qual se dá a operação integrada com o restante da automação da planta em tempo real). Ainda, podemos citar como parte de sistemas supervisórios:

2 a) A tela de grupo, que representa cada processo ou unidade, apresentando o estado e/ou condição dos equipamentos da área apresentada. Esta tela também permite ao operador acionar os equipamentos da área através de comandos do tipo abrir/fechar ou ligar/desligar. b) Componentes físicos de um sistema de supervisão: sensores, atuadores, redes de comunicação, estações remotas (aquisição/controle) e monitoramento central. c) Gráfico de tendências, mostra as curvas das variáveis do processo que estão sendo monitoradas pelo sistema supervisório ao longo do tempo. Atualmente, os sistemas supervisórios oferecem três funções básicas: 1) Função de Supervisão: Inclui todas as funções de monitoramento do processo tais como sinóticos animados (representação gráfica geral da planta), gráficos de tendência de variáveis analógicas e digitais, relatórios em vídeo e impresso, etc.

3 2) Função de Operação: Essa função substitui as antigas mesas de controle. As funções de operação incluem ligar/desligar um único ou uma sequência de dispositivos, operação de malhas PID (controle PID: Proporcional, Integral e Derivativo), mudança de modo de operação de dispositivos, etc. 3) Funções de controle: Controle CDC e SDCD, a ser discutido a seguir. Controle Digital Direto (CDC) No CDC, os dispositivos são mantidos juntos em uma única sala. Existe o aumento da produtividade, sendo preferido em aplicações em que alta eficiência de processamento é necessária. Possui grande precisão nas ações de controle, redução do consumo de energia e aumento do tempo útil das operações. Suas limitações são a grande complexidade e alto custo de desenvolvimento e manutenção, além da baixa tolerância a falhas.

4 Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD) Consiste de uma sala de controle e supervisão global (central) microprocessada em rede com outros controladores de responsabilidade local. É adequado a processos com grande número de variáveis contínuas e concentradas geograficamente. Em relação à distribuição das tarefas de controle, este sistema é completamente centralizado. Somente as atuações de baixo nível e as informações dos sensores são distribuídas.

5 SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) Muitas vezes um sistema supervisório é também chamado de SCADA. O SCADA é mais adequado em processos com poucas variáveis contínuas e discretas, grupos estes dispersos em uma grande área geográfica. Nesse sistema existe a coleta de dados do processo industrial remotamente, podendo ser com o uso de CLPs, depois formata esses dados, e os apresenta ao operador em uma tela de computador. Sendo assim, o objetivo do SCADA é proporcionar ao operador uma interface de alto nível do processo informando todos os eventos importantes da planta em tempo real. Um pouco da História do Controle Automático Início do século XX, os painéis de relés possibilitaram a utilização de uma lógica mais complexa dos processos industriais. A sua representação em painéis, no entanto, fazia com que o operador tivesse grande familiaridade com o processo, para poder interpretar o que está ocorrendo na produção. Essa representação normalmente era feita através lâmpadas, mostradores eletromecânicos e analógicos. Com o uso dos computadores para realizar a supervisão, e fazendo o uso de softwares, o trabalho do operador ficou muito mais fácil, intuitivo e eficiente. Isso é devido ao uso de animações, onde é possível demonstrar, além da leitura do valor das

6 variáveis do processo, alguma animação relacionada ao estado de um certo dispositivo ou equipamento. Por exemplo, podemos ler o nível de um certo tanque em m, seu volume em m³ e uma animação mostra se o tanque está sendo preenchido ou esvaziando, e, enquanto isso, temos um gráfico mostrando a leitura realizada durante o dia, a cada 15 minutos. Dependendo do tamanho da planta, essas informações podem ser separadas em diversas telas de navegação, já que estamos usando um software que foi programado especialmente para esse sistema supervisório.

7 Componentes Lógicos de um SCADA Núcleo de processamento Comunicação com CLPs ou outras unidades remotas Gerenciamento de alarmes Histórico de banco de dados Lógica de programação interna (scripts) ou controle Interface gráfica Relatórios Comunicação com outras estações SCADA Comunicação com Sistemas Externos/Corporativos