Usina de Inovações Brasil Novembro 2008 Usina Totalmente Integrada, Solução para Operação e Gestão Inteligente do Processo Industrial Christian Marcatto Fabio Elias
Fluxograma geral do processo produtivo de uma Usina Presença em todas as partes do seu Processo
Necessidades típicas das usinas Alta disponibilidade do sistema de controle de processo e energia -reparo e ampliação à quente (Operação 24h/7d por semana durante toda a safra, tendendo a 365 dias/ano) Gerenciamento de ativos & diagnósticos automáticos de todos componentes do sistema (Controle, Visualização, Redes, CCMs e Instrumentação de Campo) Aquisição, tratamento e visualização dos indicadores chave de performance produtiva (KPIs) da usina Engenharia centralizada e uniforme para todos os componentes do sistema de controle e dispositivos de campo (ex.: Instrumentação de Campo, Relés Inteligentes de Proteção de Motores, Acionamentos de Velocidade Variável, etc.) Arquitetura simplificada, aberta e padrão de redes de comunicação Integração total dos sistemas de Automação de Processo e Automação de Energia
Arquitetura integrada de Automação de Processo e Energia Estação de Engenharia CENTRO OPERAÇÃO INTEGRADO - COI Estação de Engenharia de Energia (Casa de força) Terminal bus Ethernet Servidor de Visualização (Processo) Servidor WEB Servidor PIMS Servidor de relatórios PIMS Servidor de Visualização para Energia System bus Ethernet Moenda Caldeira SICAM PAS Station Unit ET 200M ET 200M PROFIBUS-DP AS Interface... PROFIBUS-PA... PROFIBUS-DP (Redundante)...... PROFIBUS-PA... Relay 1 IEC 61850 (Ethernet TCP/IP) Relay 2 Relay 26 Time Synchronizati on Master (GPS) Sala de Controle da Subestação Simocode Inversor
Redes de Comunicação - Profibus
CCMs inteligentes, com equipamentos DPV1 (configuração completa dos devices através da Rede) CCM inteligente conectado ao Sistema de Automação (Capacidade total de comunicação e configuração através do Profibus Classe DPV1) Disjuntor Inteligente SIMOCODE SIMOCODE Inversor Frequência Velocidade Variável Multimedidor Inteligente Proteção total e diagnose das partidas SIMOCODE SIMOCODE SIMOCODE SIMOCODE SIMOCODE SIMOCODE SIMOCODE SIMOCODE SIMOCODE SIMOCODE Inversor Frequência Inversor Frequência Partidas ET200S Partidas ET200S Partidas ET200S Até 11 kw, partidas inteligentes em Rede com I/Ó s Integrados
Benefícios da Rede Digital de comunicação - Profibus
REDES PROFIBUS DP / PA / ASI Economia em cabeamento e tempo de montagem / instalação
Configuração SIEMENS de uma Área de Processo baseado em Redes Abertas ET 200 M Controlador S7 Ethernet Industrial (Padrão Aberto) Conexão com alguns sinais convencionais (4-20 ma / 0-10V e sinais digitais) PROFIBUS-DP DP/AS-I Link DP/PA-Link AS Interface... PROFIBUS-PA Rede de conexão para energia e dados para controle das Válvulas ON-OFF (Dados + Energia p/ solenóides, válvulas e sinais dos sensores em 1 único cabo) Rede de conexão para energia e dados para controle dos Instrumentos de Campo (Dados + Energia p/ Instrumentos de Campo inteligentes até área Ex Zona 0, em 1 único cabo )... Conexão na Rede das Chaves de Baixa e Média Tensão Conexão em Rede dos CÇMs com partidas com SIMOCODE / Soft-Starter e Inversores de Frequência.
TIA - Configuração Orientada a Objeto: Todos os Dispositivos de Campo Simocode no CCM Instrumento Pressão
TIA NET VIEW Visualização de todas as Redes de comunicação
Mapeamento do Modelo Físico na Estrutura do Sistema de Controle apenas Disponível no DCS PCS7 Modelo Físico (Estrutura da Planta) Fermentação Tanque Linha de transferência de vinhaça Válvula de Controle
Redundância na Rede de Instrumentação Profibus PA Disponível para todas as configurações
Acesso central a todos os dispositivos de campo Estação de Engenharia Estação de Visualização/Operação Diagrama de controle Estação de Engenharia M OS ES PROFIBUS DP PROFIBUS PA
Quantos instrumentos nós temos em um processo de Açúcar e Álcool? Uma Usina que está nascendo: SANTO INÁCIO cercade 410 válvulason/off cercade 350 transmissores cerca de 125 válvulas de controle cercade 400 motores (DP) Imagine agora o comissionamento / calibração de toda esta instrumentação. Você tem tudo anotado / guardado em algum lugar?
Funcionalidade de Roteamento / Gerenciamento de Ativos: MES, ERP, Asset Management Diminuição da necessidade de ida ao Campo (Aumentar a segurança do profissional) Estação de Engenharia (SALA DE CONTROLE) Standard Office Software SIMATIC PDM: -PROFIBUS-PA -PROFIBUS-DP -HART PROFIBUS- DP Industrial Ethernet Switch Controlador PROFIBUS-PA SITRANS F DP/PA - Link SIPART PS ET 200M Módulo de I/O 4-20 ma / HART
Roteamento Ethernet-Profibus Configuração, diagnose a parametrização através da estação de engenharia. Industrial Ethernet (100 MB/s) Estação de Engenharia para o Sistema de Controle de Processo e Devices de Campo Controlador 1 Controlador 2 Controlador 3 Controlador N PROFIBUS DP
Telas e Recursos Vista das Redes Vista da Hierarquiade Planta Telade Aplicação Tela Integrada ao Step 7 TelasOnline Monitoramentos Life list (Instrumentos ativosna Rede) identificados
Telas e Recursos Parametrização / comparação Exibição das variáveis de processo Curvas Gráficos em barras Diagnóstico de dispositivos Status Qualidade Ajuda no comissionamento Calibração Alinhamento Ajustes Identificação Bus scan (life list) Identificação de dispositivo
Biblioteca completa de Fornecedores Integrados através do Arquivo GSD no formato EDDL ID DO EQUIPAMENTO: POSICIONADOR
Plant Asset Management DCS PCS7 Maintenance Station WinCC + S7 400 e 300 OS Client 1 OS Client 2 OS Client n Engineering OS Server 1 OS Server n AS 1 AS 2 AS 3 AS n
Plant Asset Management DCS PCS7 Maintenance Station WinCC + S7 400 e 300 Total All capacidade diagnostic capable de Diagnose PCS 7 através components da Profibus-DP included e Profibus-PA Representação dos status no SIMATIC PCS 7 Normal Simulação Função de Controle/ local Anúncio de Manutenção Prioridade (low) Anúncio de Manutenção Prioridade (medium) Alerta de Mnautenção(high) Solicitação de manutenção não acionado Solicitação de manutenção acionada Solicitação de Manutenção em Processo
Plant Asset Management DCS PCS7 Maintenance Station WinCC + S7 400 e 300
Linguagem SFC DCS PCS7 Linguagem WinCC + S7 400 e 300
Portfólio SIEMENS de Instrumentação Sem a limitação de Protocolos SIMATIC PDM Gerenciando seus ativos Temperatura Vazão Pressão Vazão/Batelada Uma completa linha de Instrumentos em Profibus-PA, Hart ou 4-20 ma Posicionamento Controle PID
Visualização do sistema de automação de energia nas estações de operação do DCS PCS7 Usina Santo Inácio Visualização em tempo Real do Diagrama de Potência da Subestação de Energia. Total comando e Integração dos Relés de Média Tensão e Valores de Processo (V, I, KWh, KVA, Kvar, F...) V oorfe rtigu rtigun ngg 24.06.2003 24.06.2003 24.06.2003 24.06.2003 24.06.2003 14:56:22.864 14:56:22.884 14:56:22.864 11:34:12.644 14:56:22.864 14:56:22.864 Ring Ost Ring Ost Rind Ring West Ost Ring Ost Ring West V o rfe rtigu ng V orfe rtigun g M ontage ontage
Visualização online e de dados históricos do sistema de Automação de Energia
Sistema de Supervisão e Controle Fábrica de Álcool Moenda Geração de Vapor Tratamento do Caldo Sistema Totalmente Aberto / Base do Sistema de visualização do DCS PCS7 Preparado para comunicação OPC (Hardware de outros fabricantes) e SQL Server 2005. Arquitetura Centralizada ou Descentralizada Arquitetura Cliente / Servidor Possível Base de Dados com Servidores Redundantes Módulos de Comunicação WEB Service WEB Possível adição de Banco de Dados histórico (maior escala) Conectividade co m Bancos de Dados: SAP, Oracle, VB Se utilizado juntos de um Sistema de Automação Siemens, oferece vantagens : Base de Dados Integrada Economia de Custos de Desenvolvimento Facilidades de Comunicação / Manutenção Siemens / Auto -Diagnósticos Açúcar e Etanol
Sistema de Supervisão e Controle Acesso à distância Setembro de 2008 Fenasucro Sertãozinho - SP
A Siemens também fornece soluções de Software para integrar totalmente a Usina e apoiar a tomada de decisão MES Gerenciamento da Produção PIMS Coleta e armazenamento Histórico de Dados LIMS Gerenciamento da informação Laboratorial ERP Sistemas para Gestão Agricola SIMATIC IT INTEGRAÇÃO AUTOMAÇÃO
Softwares que se integram com automação e sistemas de qualquer fabricante... PIMS MES LIMS
Mobilidade
Referências mais recentes de Usinas com Automação Totalmente Integrada
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