PLANEJAMENTO DO SUPERVISÓRIO SISTEMA DE CAPTAÇÃO E TRATAMENTO DE ÁGUA

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Rodrigo Bicalho Amaro
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1 PLANEJAMENTO DO SUPERVISÓRIO SISTEMA DE CAPTAÇÃO E TRATAMENTO DE ÁGUA 1. ENTENDIMENTO: CAPTAÇÃO / TRATAMENTO DE ÁGUA Descrição do Sistema de Automação e do Processo Captação: O sistema inicial é composto por um processo de captação superficial em um Rio com capacidade máxima de vazão de aproximadamente 10 m 3 /hora. O processo de captação é composto por um motor hidráulico de sucção de 150 CV e por um reservatório Elevado REL.1 de capacidade 1000 m 3 destinado à armazenar a água bruta temporariamente pelo fato de haver reduções no nível do Rio frequentemente. Este reservatório gera uma folga temporária até que o sistema de captação seja normalizado. O nível do Rio é monitorado por um sensor de nível. Logo após a captação o sistema está interligado a um processo de tratamento da água captada através de uma válvula na saída do REL.1, que permite o escoamento da água por gravidade até o processo de tratamento. Tratamento: O sistema de tratamento é composto por uma Estação de Tratamento ETA que recebe a água vinda da captação e a trata através da adição de produtos químicos. O processo de tratamento é do tipo tradicional e manual. A adição e controle dos níveis de ph, cor, turbidez, etc são controlados com análises periódicas, porém da maneira tradicional, sem nenhum tipo de controle automatizado. Após o tratamento a água potável é armazenada em um Reservatório Enterrado REN de capacidade 2000 m 3, que alimenta um outro reservatório Elevado REL.2 de capacidade 1000 m 3 localizado no interior da Indústria e destinado ao processo produtivo e consumo humano. Esta alimentação é feita através de um motor de sucção de 75 CV, que leva a água do REN ao REL.2. Todos os reservatório localizados no sistema inteiro possuem sensores de nível discretos que indicam o nível alto e nível baixo da água no reservatório e geram alarmes conforme planejamento de alarmes. Os principais Tags dos elementos do sistema são:

2 Abreviatura Descrição Nome do TAG Tipo de TAG SNCR Sensor de nível crítico do rio Fix32.Fix.SNCR.F_CV Entrada Digital EEAB Estação elevatória da água Fix32.Fix.VISIVEL.A_CV Entrada Digital bruta REL-1 Reservatório elevado água Fix32.Fix.NIVEL3.F_CV Entrada Analógica bruta ETA Estação de tratamento de água REN Reservatório enterrado água Fix32.Fix.NREN.F_CV Entrada Analógica tratada EEAT Estação elevatória água tratada Fix32.Fix.EEAT.A_CV Entrada Digital REL-2 Reservatório elev. Água tratada Fix32.Fix.NIVEL4.F_CV Entrada Analógica VALVULA Válvula saída do reserv. REL1 Fix32.Fix.VALVULA.A_CV Entrada Digital VALV1 Válvula saída do reserv. REL2 Fix32.Fix.VALV1.A_CV Entrada Digital Figura 1: Croqui de funcionamento geral e detalhado das fases do processo 2. TOMADA DE DADOS: SIMULAÇÃO (TABELA DE VARIÁVEIS E LIMITES DE ESCALA) Descrição Mínimo Máximo Unidade Observação Nível REL cm Reservatório de Entrada de Água Bruta Nível REL cm Reservatório de Alimentação para Consumo Nível REN cm Reservatório de Acúmulo de Água Tratada Status EEAB lig=1 deslig=0 - Motor de Alimentação da ETA Status EEAT lig=1 deslig=0 - Motor de Alimentação do REL2 Consumo Status Valvula aberto=1 fechado=0 - Saída de água bruta do REL para a ETA Status Valv1 aberto=1 fechado=0 - Saída de água tratada do REL2 para consumo Status SNCR crítico=1 normal=0 - Sensor de Nível crítico do Rio

3 3. PLANEJAMENTO DO BANCO DE DADOS: LISTA DE ENDEREÇOS, LISTA DE ALARMES NOME BD DESCRIÇÃO ENDEREÇO ALARME SNCR Sensor nível rio 0:6 sim NIVEL3 Nível do REL1 1 sim NREN Nível do REN 7 sim NIVEL4 Nível do REL2 2 sim VISIVEL Status motor EEAB 0:1 não EEAT Status motor EEAT 0:3 não VALVULA Status válvula REL1 0:2 não VALV1 Status válvula REL2 0:5 sim O registro de dados deverá ser executado a cada 30 segundos por uma rotina inserida no schedule do ifix que registrará os dados acima. 4. PLANEJAMENTO E GERENCIAMENTO DE ALARMES ALARME Alarme SNCR = 1 Alarme 0<NIVEL3<5 Alarme 95<NIVEL3<105 Alarme 0<NREN<40 Alarme 250<NREN<289 Alarme 0<NIVEL4<30 Alarme 90<NIVEL4<100 CONSEQUÊNCIA Processo interrompido Liga EEAB e fecha VALVULA Desliga EEAB e abre VALVULA Desliga EEAT e abre VALVULA Liga EEAT e fecha VALVULA Liga EEAT e fecha VALV1 Abre VALV1 e desliga EEAT 5. HIERARQUIA DE NAVEGAÇÃO ENTRE TELAS Para o planejamento da Hierarquia entre telas foi idealizado como se segue: Tela Geral: Apresenta a visualização do processo com os respectivos níveis de reservatórios e status dos motores e válvulas. Nesta tela não será possível acionar motores ou abrir e fechar válvulas. Foi criada apenas para uma visão geral do processo. Esta tela possui links com as demais através de um menu com botões ou áreas pontilhadas no interior da tela que proporcionam a navegação ou alteração entre telas. Também pode-se visualizar o histórico de bombas, válvulas e reservatórios por links nas figuras representativas.

4 Figura 2: Tela Geral Tela Captação: Apresenta a visualização do processo de captação onde são apresentados os elementos que captam a água do Rio (EEAB Estação Elevatória de Água Bruta), REL-1 Reservatório Elevado 1 e VALVULA que acondiciona a água bruta para posterior tratamento. Nesta tela também é possível alternar entre todas as outras telas através do Menu ou de links existentes no interior da tela que proporcionam a navegação. Ainda pode-se ir para a tela de histórico da bomba, válvula e reservatório.

5 Figura 3: Tela Captação Tela Tratamento: A tela de tratamento mostra a maioria das informações do processo, tais como: Status do motor EEAB e da VALVULA de saída do reservatório REL.1, assim como o nível do reservatório REL1. Aparecem também os elementos pertinente a esta tela como: EEAT, REN, REL2 e VALV1. E como em todas as telas links para histórico dos elementos.

6 Figura 4: Tela Tratamento Tela Histórico: Não aparece no menu, mas é acessada através de links nos elementos visuais. Ela gera o relatório do elemento do link. O relatório pode usar como intervalo de tempo de 10min (que vem por definição), 30min, 1h, 2h ou 6h. Figura 5: Tela Histórico Tela Alarmes: Nesta tela aparecem todos os alarmes que existem no sistema supervisório, sem diferenciação entre as áreas. Nesta tela estão dispostos os alarmes de todos os níveis e também todas as válvulas e motores. Há ainda a opção de reconhecer os alarmes, ou seja, o operador toma conhecimento do acionamento do alarme e o reconhece, fazendo com que o mesmo desapareça da tela. Nas telas de alarmes presentes em cada área não é possível reconhecê-los.

para todos os níveis, números de acionamentos de cada bomba no dia e volume do

7 Figura 6: Tela Alarmes Tela Relatórios: Nesta tela são gerados diversos relatórios em planilha de dados, como: Níveis de reservatório abaixo e acima de certo valor inserido para todos os níveis, números de acionamentos de cada bomba no dia e volume do reservatório. Além do relatório por data de todos os elementos do processo. Figura 7: Tela Relatórios

8 6. DESENHO DE TELAS Os elementos gráficos utilizados foram desenhados. Não se utilizou da biblioteca pronta pelos desenhos nela inseridos já estar com algum scrip embutido. Os motores e válvulas estão padronizadas as cores: verde para ligado ou aberto e amarelo para desligado ou fechado. Seu acionamento e desligamento é feito através de um botão localizado próximo ao elemento. Os motores e válvulas são representados como na figura a seguir. Figura 8: Motores e Válvulas Os níveis críticos alto e baixo dos reservatórios é dado por sensores. Os sensores quando acionados piscam intermitentemente em vermelho e amarelo e quando não acionados permanecem em verde. A água bruta está na cor verde e a água tratada em azul. 7. GRÁFICOS DENTRO DAS TELAS A tela de gráficos das telas não aparecem no menu principal, mas é acessada através de links nos próprios elementos visuais, gerando o relatório do elemento do link. O relatório pode usar como intervalo de tempo de 10min (que vem por definição), 30min, 1h, 2h ou 6h. Na imagem abaixo é possível observar um exemplo de gráfico de nível.

9 Figura 9: Tela de gráfico de nível 8. PLANEJAMENTO DE SISTEMA DE SEGURANÇA O Sistema de segurança é uma ferramenta muito importante, principalmente em aplicações reais, para impedir mudanças sem autorização, manipulação, simulações, enfim, qualquer tarefa desejada. Para acionar o sistema de segurança é preciso acessar a pasta Security, e em seguida acessar a opção Setup. Em seguida será preciso criar alguma contas e senhas para login dos usuários, conforme a imagem abaixo, e também é perciso determinar quais tarefas cada usuário poderá executar.

Após a habilitação da segurança, aparecerá a seguinte mensagem ao executar-se uma tarefa proibida: Figura 11: Tela de

10 Figura 10: Tela de configuração de Segurança Ao clicarmos na chave da imagem acima, será habilitada a segurança, e portanto não será possível executar várias tarefas (como iniciar a simulação) sem estar logado. Após a habilitação da segurança, aparecerá a seguinte mensagem ao executar-se uma tarefa proibida: Figura 11: Tela de acesso não autorizado Para executar a tarefa desejada é preciso utilizar um login que possua as atribuições necessárias para executar a tarefa desejada.

11 Figura 12: Tela de acesso permitido

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