Motivação: Integração Sistemas Carlos Eduardo Pereira Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS Depto Engenharia Eletrica DELET Grupo de Controle, Automação e Robótica - GCAR Integração
Integração Horizontal e Vertical Integração horizontal ao longo da linha de produção Base para uma Integração Vertical Fácil Expansão Fieldbus Relaciona-se à comunicação nos níveis mais baixos de controle industrial e dispositivos de instrumentação geralmente na forma de barramento: chão-defábrica Cuidado: Fieldbus e Foundation Fieldbus não são sinônimos Profibus: Process Fieldbus
Pirâmide de Automação Níveis hierárquicos em sistemas industriais Como o fluxo de informações em uma indústria pode ser muito complexo, ela é usualmente estruturada em níveis de hierarquia. FACTORY BUS PROCESS BUS CELL BUS FIELD BUS planning level CAD process level cell level field level controle CAM CAQ sistemas periféricos componentes periféricos Controladores lógico programáveis Sensores Medidores Sistemas de automação (Multi-nível) sala de controle 1 repositório de dados sala de controle 2 sala de controle 3 subprocesso 1 subprocesso 2 subprocesso 3 planejamento supervisão do processo controladores locais
Usuários definem a direção Como se pode atingir um aumento na produtividade? Usuários Finais demandam integração vertical e horizontal e uma fácil expansão de plantas existentes. Fabricantes, Fornecedores e OEMs desejam otimizar seus processos através do aumento da modularidade tecnológica Exigencias de Integração Necessidades básicas dos Usuários Abertura Padrões aceitos globalmente e amplo espectro de produtos disponíveis Integração Integração vertical desde do ambiente de escritório até o nível de automação e processo, incluindo o nível de chãode-fábrica Proteção de seus investimentos Estruturas de comunicação e automação existentes devem ser preservadas e integradas Benefícios para os Usuários Aumento da produtividade e redução dos custos durante a configuração e operação das máquinas e plantas
Historicamente: conceito modular de inteligencia central Programa rodando na CPU (PLC) Periferia Distribuída Ethernet PROFIBUS Estação de Engenharia Human Machine Interface Módulos compostos de mecânica + HW autom. Link Ethernet/ PROFIBUS Conceito modular de inteligência distribuída Ethernet PROFIBUS Dispositivos de campo inteligentes Estação de Engenharia Human Machine Interface Módulos Tecnológicos compreendendo: mecânica + HW automação + SW automação
Migração das funções de controle Sistemas Integrados de Automação Possibilidade de utilização do computador em todos o setores de uma indústria, desde o nível do processo até o nível de gestão e administração de uma empresa ex: integração entre planejamento da produção (CAP), projeto de produtos (CAD), fabricação assistida (CAM), controle direto, orçamentos, marketing, contabilidade
Computador Nível Gestão Processo C I M Computer Integrated Manufacturing Planejamento Produção Projeto de produtos ( CAD ) Computer Aided Process Planning ( CAPP) Computer Aided Quality ( CAQ) Computer Aided Management (CAMA) fábrica 2 rede administrativa roteador roteador CAD modem x25 ou RDSI folha pagto CAD roteador modem x25 ou RDSI processamento de pedidos planejamento producao roteador escalonam. longo-prazo planejamento investimentos repositório central estoque headquarters planejamento estratégico análise de mercado planta industrial 1 planta industrial 2 unidade 1 unidade 2 fábrica 1 - sistema de controle e gerência modem x25 ou RDSI
Comunicação aberta e transparente Aberto: graça ao padrões já estabelecidos no mercado TCP/IP XML COM/DCOM COM/DCOM
Transparência na integração vertical Acesso ao dados onde eles estiverem Produção Automação Enterprise Integrando Sistemas de Informação e Automação
Foundation Fieldbus Control System Discrete I/O 4-20 ma Factory level Bus Cycle Time < 1000 ms Cell Level Bus Cycle Time < 100 ms Field Level Bus Cycle- Time < 10 ms Ethernet/TCP/IP Area Controller CNC PROFIBUS-FMS VME/P C PLC DCS PROFIBUS-DP TCP/IP/Ethernet PC/VME PROFIBUS-PA
High Speed Ethernet H1 Fieldbus Devices Operation Engineering Maintenance Conventional Devices DFI302 Other Protocols
Integração... Sistemas Informatizados para Gestão (ERP) E a Integração entre os Dois Mundos Sistemas de Automação (SCADA, CLP, SDCD etc.)?????
Maior dificuldade é cultural Superando dificuldades
Onde Estão as Dificuldades? Quais os Benefícios da Integração? Maior integração entre os processos da empresa Maior agilidade para responder a mudanças Maior coerência das informações Redução dos erros (Movimento 971)