Controle e Automação Sistemas Supervisórios rios e Comunicação OPC Prof. Carlos
Conceitos Iniciais Informação Dado Modelos de Redução de Dados
Sistemas Supervisórios rios Sistemas SCADA Supervisão e Controle, Gestão da produção, Planejamento da produção, Controle de qualidade, Simulacao, Manutencao e Teste automático.
Exemplos SCADA
Alguns Fabricantes
Nomenclaturas RTU (Remote Terminal Units) PLC (Programmable Logic Controllers) HMI (Humam Machine Interface) DCS (Distributed Control System) API (Application Program Interface) DCSs IHM CLPs RTUs
Arquiteturas SCADA visualization history data base MasterBus MMS driver XWAY driver Profinet driver MPI? ABB PLCs Télémécanique PLCs Siemens PLCs
Arquiteturas SCADA RTUs
Sistemas SCADA
Arquiteturas TípicasT Exemplo rede SCADA
Sistemas SCADA Em redes complexas: Problemas com a Interoperabilidade. Aplicação Proprietária Aplicação OPC
Sistemas SCADA server
SCADA sem OPC - Questões Segurança da Rede. Interruptibilidade. Redundância. Missão Crítica. Single Point Failure. Interoperabilidade. Soluções Proprietárias. Soluções Padronizadas. Not is Plug and Play.
Sistemas OPC OPC (OLE for Process Control) ou "Open Process Control" é um padrão industrial criado pela OPC Foundation http://www.opcfoundation.org Nele, são especificados como aplicativos podem comunicar com equipamentos de campo, CLPs e outros dispositivos de controle de processos. Baseado em tecnologias da Microsoft : ActiveX, COM e DCOM. OLE - Object Linking and Embedding. DCOM - Distributed Component Object Model.
Interface escrita em linguagem que não dependo do controlador Operator IT Historian (Information Manager) Drivers padronizados AC800M OPC server Schneider OPC server Siemens OPC server MMS XWAY ProfiNet ABB AC800M Télémécanique TSX Siemens S7
SCADA com OPC OPC Data Manager OPC Servers Ethernet Protocolo OPC PLC DCS Arquitetura Cliente/Servidor
Sistemas OPC O protocolo OPC padroniza a tecnologia, não o produto. Produtos de diferentes fabricantes trocando dados mutualmente.
OPC DA OPC HDA OPC A&E OPC DX OPC XML OPC 2.0 Data Access Acesso a dados em tempo real. Historical Data Access Armazena ou registra dados de processos. Alarm & Event Permite a troca ou compartilhamento de alarmes ou eventos de processos. Data Exchange Permite a troca de dados entre servidores OPC. Extensible Markup Language Permite o encapsulamento de dados para troca entre outros sistemas operacionais.
Sistemas OPC Exemplo rede OPC DA Formato de dados: pontos
Timestamps Servidor OPCs fornecem valores, qualidade e timestamp Alguns equipamentos e protocolos (como o Modbus) não fornecem timestamp Os servidores OPC fornecem seu próprio timestamp caso o equipamento não forneça Se o equipamento(clp ou SDCD) fornecer algum timestamp, o Servidor OPC o utiliza. Client Server 20
Status da Qualidade Descreve a qualidade do valor Servidores OPC determinam sua própria qualidade quando o dispositivo não disponibiliza Se existe qualidade no dispositivo, o Servidor OPC passa essa qualidade para o Cliente OPC 21
Leitura / Escrita Polling Leitura Subscription Tipo Síncrono Assíncrono Assíncrono Cliente Servidor Cache Método: Device ou Cache Escrita Síncrono Assíncrono Método: Device Data Source 22
Comunicação SíncronaS Cliente OPC envia solicitação (request) toda vez que precisa de uma atualização. Cliente OPC Update Rate OPC Group Request Response Request Response Request Servidor OPC Servidor OPC precisa responder cada solicitação mesmo que não tenha alterado. Cliente OPC precisa aguardar a resposta do Servidor OPC. Response Leitura do tipo Síncrona gera tráfego na rede. 23
Comunicação Assíncrona Cliente OPC solicita o dado uma única vez. Cliente OPC não precisa aguardar uma resposta para uma nova soliticação. Cliente OPC Update Rate OPC Group Subscription Update Update Update Servidor OPC Servidor OPC somente responde quando houver uma atualização no valor/qualidade Resposta enviada não é mais rápida que a faixa para realizar uma nova solicitação. Tráfego minimizado. Método de comunicação mais eficiente. 24
Sistemas OPC Exemplo OPC HDA OPC HDA SQL de dados de processos
Sistemas OPC
SCADA com OPC - Questões Segurança da Rede. Requer redundância. Não adequado para Missão Crítica. Não adequado para Suporte a Vida. Single Point Failure (Microsoft). Interoperabilidade. Soluções Proprietárias. Soluções Padronizadas. Plug and Play?.
Alguns Exemplos de Equipamentos Industriais de Controle, Teste e Análise
Instrumentação Virtual Sistemas DAQ Data Aquisition.
Equipamentos Motion Controller Compact RIO Input / Output High-Speed DAQ Compact DAQ PXI RACK SXI
O Programa Laboratory Virtual Instrumet Engineering Workbench Painel Frontal Diagrama de Blocos
Sistema de Controle e Supervisório rio com Labview e OPC