AUTOMAÇÃO PREDIAL 1 INTRODUÇÃO A evolução da computação e dos sistemas digitais tem viabilizados aplicações, que se tornam presentes no cotidiano das pessoas, sendo hoje referenciais de conforto e praticidade na vida das pessoas. Hoje as mudanças na arquitetura tanto na organização, quanto na utilização de espaço são pensadas na forma de edifícios de alta tecnologia ou edifícios inteligentes. Uma das maiores preocupações dos edifício inteligentes é a economia com o consumo de energia, sendo portanto o ponto de maior peso que impulsionou o uso de Automação nos edifícios. Atualmente a preocupação dos projetistas é de prever espaços na concepção dos projetos para a utilização de equipamentos inteligentes. 2 1
Evolução computacional e dos sistemas digitais Viabilidade de aplicações Novos referenciais de conforto e praticidade Exigência de mudança na arquitetura dos edifícios Surgimento dos edifícios inteligentes Redução no consumo de energia 3 Evolução Histórica Década dos anos 70 - Sistemas de HVAC(Sistemas de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado), foram os primeiros a serem controlados eletronicamente através de sensores localizados e chips de computadores, permitindo alterações rápidas e precisas das alterações climáticas. Década dos anos 80 - Com a crise energética constatou-se se que 1/3 da energia do mundo era consumida pela construção civil. 4 2
Evolução Histórica - Surgimento do conceito de edifício inteligente nos EUA. - Surgimento dos sistemas de automação para segurança e iluminação. - Em 1986 o conceito de edifício inteligente passa a ser utilizado no Brasil com a inauguração do Citicorp/Citibank Citibank localizado em São Paulo. Década dos anos 90 - Integração, monitoração e controle de sistemas de HVAC, Iluminação, elevadores, energia, acesso e segurança. 5 Evolução Histórica Dias Atuais - Surgimentos de produtos com tecnologia para aplicação com Internet. - Utilização da Internet para telemetria dos sistemas de Automação predial. 6 3
Definição de Automação predial É uma ferramenta eficiente e efetiva para controle das instalações de infra-estrutura de um edifício. 7 O que caracteriza um edifício Automatizado É o fato dele ser dotado de um controle central automatizado que otimiza funções inerentes á sua operação e administração. 8 4
CONCEITO EDIFÍCIO INTELIGENTE O edifício inteligente é aquele que aplica a tecnologia apropriada para satisfazer as necessidades do proprietário e dos ocupantes. 9 EDIFÍCIO INTELIGENTE 10 5
Necessidades do proprietário Baixo custo, Baixo custo, Baixo custo, Baixo custo, Baixo custo...... Baixo custo de implantação. Baixo custo de operação. SOLUÇÕES QUE REDUZEM O CONSUMO DE ENERGIA. 11 Necessidades dos usuários Conforto ambiental e praticidade. Estudos revelam que o ambiente confortável pode aumentar a produtividade de seus ocupantes de 6 a 16%. 12 6
Produtos REDE N1 BACNET TCP-IP Estação de Trabalho Local Estação de Trabalho Remota VAV Controle de Iluminação Controle de Acesso DX-9100 UNT VAV AHU DX-9100 N2 N2 Sistema de Incêndio 13 Sistema de Automação O que é possível controlar em sistema de Automação? Equipamentos de HVAC Iluminação Gerador Sistemas de Co-Geração Controle de demanda de energia Sistemas de detecção e alarme de incêndio Subestação Elétrica Controle de Acesso Bombas sistema hidráulico 17 7
Conceitos Técnicos Rede de comunicação Dispositivos periféricos de controle Controlador digital Gerenciador de rede Estação de trabalho 14 Redes de Comunicação É o meio em que se trafegam os dados e informações do processo controlado. As informações trafegam na rede através de uma via e linguagem. Vejamos a seguir o esquema: Gerenciador de rede REDE TCP/IP Controle de Iluminação CONTROLADOR 15 REDE RS-485 VAV 8
Via de comunicação ou meio de acesso: - Rede local. - Rede Internet. - Rede modem-a-modem. modem. -Rede sem fio. A rede primária do sistema é aquela que utiliza o protocolo de comunicação TCP-IP, onde podemos ter linguagens compatíveis como o padrão ETHERNET e BACNET. 16 Através da rede primária temos informações de controle das diversas funções do gerenciador e das estações de trabalho. Permite que estações de trabalho e gerenciadores compartilhem informações entre si, fornecendo sofisticadas capacidades de controle e gerenciamento. O compartilhamento de informações é realizado através de acesso dinâmico aos dados. 18 9
Através da rede secundária do sistema é interligado os controladores de aplicação específica, ao gerenciador de rede. Geralmente as redes secundárias utilizam o padrão de alta velocidade (RS-485), como Opto 22 Optomux, Modbus RTU, Profibus, que são padrões industriais para aplicações de controle e automação 19 Rede de Comunicação REDE N1 BACNET TCP-IP Estação de Trabalho Local VAV Controle de Iluminação Estação de Trabalho Remota Controle de Acesso UNT DX-9100 VAV AHU DX-9100 N2 N2 Sistema de Incêndio 20 10
Dispositivos Periféricos de Controle 21 São os elementos pelos quais o controlador recebe e envia informações do processo que está sendo controlado. Podem ser divididos em dois grupos: - Sensores: são aqueles que enviam informações ao controlador sobre o processo controlado - Atuadores: são os elementos que, informados pelo controlador, realizam as funções necessárias no processo controlado Operam com padrões de sinais de controle, sendo comumente utilizados sinais de 0-100 Vdc, 4-204 ma, sinais resistivos e contatos aberto / fechado (ON/OFF) Dispositivos sensores -Sensor de temperatura para ambiente. -Sensor de temperatura para duto -Sensor de temperatura para água / poço de imersão -Sensor de pressão para ar -Sensor de pressão para água -Interruptores -Contatos secos Dispositivos atuadores -Atuador e válvula de água gelada -Atuador para damper -Bobinas magnéticas 22 11
Controlador Digital Unidade responsável pelo controle do processo. Executa os algoritmos de controle residentes em sua memória (stand alone). Relógio em tempo real. Possibilita a expansão de pontos de hardware. Interligação em rede de comunicação. 23 Hardware O controlador possui pontos de controle, que de acordo com o modelo de fabricação, podem ser apresentados da seguinte maneira: - 08 Entradas Digitais DI (contato livre de tensão e corrente) - 08 Entradas Analógicas AI (0-10 Vdc,, 4-204 ma, 1000 W) - 06 Saídas Digitais DO (Triac( Capacidade: 24 Vca) - 08 Saídas Analógicas AO (0-10 Vdc,, 4-204 ma) O display incorporado possibilita o acesso a todos os parâmetros e pontos do controlador 24 12
Módulos de Expansão O controlador pode permitir a ampliação do número de pontos de controle através da adição de módulos de expansão. 25 Módulos de Expansão Configurações e aplicações dos módulos de expansão: - Módulo de endereçamento - Módulo de expansão 06 AI / 02 AO - Módulo de expansão 08 DO - Módulo de expansão 04 DI / 04 DO - Módulo de expansão 08 DI - Módulo de expansão 04 DO (Relê) Ao aplicarmos os módulos de expansão, devemos ter cuidados em relação às configurações possíveis de hardware e software para o controlador. 26 13
Display LCD O controlador possibilita opcionalmente, além do display incorporado, a utilização de um display de cristal líquido (LCD) com acesso amigável aos parâmetros e pontos de controle, além de possibilitar o gerenciamento de alarmes e a utilização de gráficos de tendência. 27 Software de programação Ferramenta para programação do controlador. 28 14
Gerenciador de Rede Supervisão de controladores plugados a rede e demais equipamentos compatíveis. Discagem remota e conexão via modem Protocolo Bacnet/IP Conexão de dispositivos Suporte de pontos físicos de hardware e pontos de software 29 Gerenciador de Rede N30 Vários gerenciadores podem ser conectados em uma rede Ethernet. Estação M3 N30 N30 Estação de terminal 1 VMA VMA UNT UNT DX-9100 N2 AHU DX-9100 N2 AHU 30 15
Gerenciador de Rede Características de funcionalidade - Calendário de 365 dias, com ano bissexto - Realização de algoritmos de controle - Inclusão de feriados - Diagnóstico de problemas de rede de comunicação - Diagnósticos internos de falha - Memória não volátil - Gerenciamento de programação horária. - Gerenciamento de alarmes. - Gerenciamento de relatórios. 31 Facilidades de instalação - 03 possibilidades de conexão: serial, modem ou Ethernet. Exemplo de controle de AC 32 Variável medida: temperatura de insuflação do ar. Variável a controlar: Temperatura de insuflação do ar. Variável a manipular: Fluxo de água através da posição do atuador da válvula. Ponto de ajuste(set-point point) - Valor desejado da temperatura de insuflação do ar. 16
Exemplo controle de AC 33 Exemplo de Controle AC 34 17
EXEMPLO DE CONTROLE PARA ILUMINAÇÃO 35 Em um edifício 25% dos custos são destinados a energia elétrica. O controle automático da iluminação para liga e desliga racionaliza o uso da energia reduzindo os gastos desnecessários. Exemplo : Uma universidade com 120 salas de aula, que não investiu no controle automático da iluminação, pode deixar de economizar em 1 ano R$18.916,56 dados: - 576w/sala. - Horas de consumo desnecessário: 2h - Média de funcionamento 22 dia por mês - Ec = 0,576* 22* 2* 12 * 120 = 36.495,36KWh - Valor médio do KWh = R$ 0,518328 ILUMINAÇÃO E UTILIDADES O sistema de Automação também garante o tempo de vida útil das lâmpadas, já que a utilização será racional. O sistema de automação também pode ser integrado a sistemas de medição de energia, medição de gás, supervisão de geradores, supervisão bombas hidrantes, bombas de sanitários. 36 18
Segurança 37 38 O sistema de Circuito Fechado de TV utiliza-se das melhores soluções em monitoramento, reprodução, gravação de imagens e utilização remota, através da moderna tecnologia de circuito fechado de TV digital, que supera a capacidade dos sistemas convencionais de monitoramento. 19
Os supermercados perdem anualmente R$200 milhões de reais com furtos, desperdícios e deterioração de alimentos. Os sistemas de CFTV digital ajudam no combate à redução destes prejuízos. O sistema de vigilância digital com entradas para 4,9 ou 16 entradas de câmeras e um produto que integra elementos chaves no combate ao furto. A possibilidade de visualizar uma imagem ao vivo, armazenar imagens, rever uma imagem gravada sem interromper a gravação das câmeras conectadas, gravar um canal de áudio, transmitir imagens via Internet são recursos que o sistema de CFTV disponibiliza a seus clientes. 39 Veja a gravação ao lado. 40 20
CONTROLE DE ACESSO 41 O controle de acesso é instalados em ambientes diversificados como: - empresas, centros universitários, escolas, hospitais, centros culturais, teatros, shoppings e outros estabelecimentos com a tecnologia de identificação através de crachás, cartão magnéticos, cartão de proximidade e biometria. O controle é realizado através do meio físico utilizado por catracas e cancelas com controladores de acesso com coletor de dados e captura de imagem que permitem: - Controle de acesso de empregados, terceiros, parceiros, colaboradores, visitantes e veículos; - Armazenamento de registros para identificação; - Armazenamento das liberações de acesso, dos bloqueios de passagem e das tentativas de burla; - Autorizações de entrada e saída em horários comuns e horário extra; - Controle de ponto de funcionários, controle de créditos em acesso a lanchonetes e refeitórios, controle de entrada e saída de veículos em almoxarifados e áreas com tráfego específico; - Integração do controle de acesso com sistema de alarme e incêndio. 42 21
A tecnologia IP proporciona flexibilidade e integração em redes Lans (Local area network), internet e redes corporativas. 43 FIM Perguntas? 22
FIM Contato: Nome: Washington Flávio Dos Santos Empresa: Tuma Minas Instalações Térmicas Ltda Endereço: Av. Raja Gabaglia, 1686, 10º Andar Gutierrez. TEL.: (31) 3297-0411 / (31) 88037754 23