33996_apostila de automa--o viii_rev1

8/6/2019 33996_Apostila de Automa--o VIII_Rev1

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AUTOMAÇÃO VIIII REVISÃO 1

CURSO:ENGENHARIA ELETRÔNICA E DE

TELECOMUNICAÇÃO

Prof. Júlio Cesar Braz de Queiroz



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Índice

1. OBJETIVO.................................................................................................................................4

2. INTRODUÇÃO..........................................................................................................................4

3. SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO...............................................................................................4 3.1. Evolução da arquitetura centralizada para distribuída.................................................5 3.2. Camadas de uma arquitetura distribuída em sistemas de automação .........................7

3.2.1. Camada de Instrumentação..........................................................................................73.2.2. Camada de Controle.....................................................................................................93.2.3. Camada de Supervisão...............................................................................................123.2.4. Camada de Otimização ..............................................................................................173.2.5. Camada de Gestão......................................................................................................213.2.6. Camada de Integração................................................................................................25

4. SEGURANÇA, CONFIABILIDADE E DISPONIBILIDADE EM SISTEMAS DEAUTOMAÇÃO.................................................................................................................................25

4.1. Dinâmica Operacional .....................................................................................................25 4.1.1. Redundância física .................................................................................................264.1.2. Redundância lógica ................................................................................................27

4.2. Segurança..........................................................................................................................28 4.2.1. Ambiente de instalação dos equipamentos ................................................................284.2.2. Sistemas de retaguarda de energia .............................................................................28

4.3. Confiabilidade ..................................................................................................................28 4.4. Disponibilidade.................................................................................................................28

5. PLANO DIRETOR DE AUTOMAÇÃO E INFORMAÇÃO ..............................................29

5.1. Abrangência de um PDAI ...............................................................................................29 5.2. Detalhamento do Plano....................................................................................................30

5.2.1. Nível de Instrumentação ............................................................................................305.2.2. Nível de Controle .......................................................................................................305.2.3. Nível de Supervisão ...................................................................................................305.2.4. Nível de Otimização...................................................................................................315.2.5 Nível de Informação...................................................................................................31

6. ETAPAS DE UM PROJETO DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL.....................................31 6.1. Levantamento de Campo.................................................................................................31 6.2. Especificação Funcional ..................................................................................................31

6.3. Critérios de Projeto..........................................................................................................32 6.4. Fluxogramas P&I (Processo e Instrumentação) ...........................................................32 6.5. Instrumentação do fluxograma P&I ..............................................................................32 6.6. Arranjo da Sala de Controle ...........................................................................................33 6.7. Relação de entradas e saídas dos controladores............................................................34 6.8. Especificação de instrumentos ........................................................................................34 6.9. Folha de dados de instrumentos/equipamentos ............................................................35 6.10. Folha de Especificação para o Sistema de Automação.............................................35 6.11. Diagramas Lógicos.......................................................................................................36 6.12. Diagramas Funcionais .................................................................................................37 6.13. Diagramas de interligação...........................................................................................37

6.14. Diagramas de Malhas ..................................................................................................38 6.15. Relação de Circuitos e Cargas ....................................................................................38 6.16. Diagrama Unifilar ........................................................................................................39



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6.17. Lista de Instrumentos..................................................................................................39 6.18. Plantas de locação de instrumentos............................................................................39 6.19. Lista de Materiais.........................................................................................................40 6.20. Lista de Cabos ..............................................................................................................41 6.21. Planilhas de Cabos .......................................................................................................41 6.22. Lista de Cabos para lançamento.................................................................................41

6.23. Gestão de Suprimentos ................................................................................................41 6.24. Análise Técnica de Propostas......................................................................................41 6.25. Comentário de desenhos de fornecedores..................................................................42 6.26. Roteiro de Aceitação ....................................................................................................42 6.27. Programação de CLP...................................................................................................42 6.28. Configuração do Software De Supervisão .................................................................43 6.29. Desenvolvimento de drivers ........................................................................................44 6.30. Testes de Plataforma....................................................................................................44 6.31. Elaboração de Manuais ...............................................................................................44 6.32. As-Built .........................................................................................................................44 6.33. Implantação do Sistema...............................................................................................44

7. FERRAMENTAS DE APOIO À PRODUÇÃO....................................................................45

8. FERRAMENTAS DE CONTROLE E ACOMPANHAMENTO DE PROJETO.............46



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1. OBJETIVO

A disciplina tem como objetivo apresentar ao aluno informações sobre os sistemas de automação deforma ampla, enfatizando as interfaces entre as diversas camadas existentes. São apresentadas asarquiteturas e configurações mais utilizadas, bem como algumas ferramentas de planejamento e

gestão de projetos.

2. INTRODUÇÃO

Automação é um conceito amplo que pode ser aplicado em qualquer ambiente, seja predial,comercial ou industrial. Baseia-se fundamentalmente na aplicação de dispositivos que visamsubstituir o trabalho braçal, insalubre ou repetitivo.

Sistemas de automação podem ser distribuídos em camadas, como relacionado abaixo:− Instrumentação;

−

Controle;− Supervisão;− Otimização;− Gestão.

Ao longo do texto, serão explicitados os componentes de cada camada, suas características einterfaces. Serão apresentadas também, as arquiteturas e configurações mais utilizadas com asrespectivas análises de custos e benefícios.

A abordagem do tema não está vinculada a qualquer tipo de produto de mercado, sendo que osconceitos e funcionalidade dos dispositivos são apresentados em âmbito geral. As figurasapresentadas no texto são de caráter meramente ilustrativo.

3. SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO

A automatização de processos traz benefícios inegáveis com relação ao aumento da produtividade,redução dos custos e melhoria global da qualidade. Traz, entretanto, alguns efeitos colaterais dosquais podemos apontar como sendo o pior o desemprego.

A automação e a computação são duas áreas que têm muito em comum. Podemos considerar que os processadores e de maneira geral os computadores foram e ainda são uma ferramenta essencial na

implementação de sistemas automatizados. Estas áreas estão em constante evolução em decorrênciade novas tecnologias que introduzem a cada ano novos componentes, novos materiais, novasarquiteturas e configurações para a construção de dispositivos e equipamentos.

Os primeiros sistemas de automação possuíam tamanho avantajado, com capacidade, performance,confiabilidade e disponibilidade reduzida. Os sistemas modernos reverteram estas característicasdesfavoráveis e hoje se mostram surpreendentemente pequenos, com grande capacidade de

processamento o que lhes atribui alta performance, são extremamente confiáveis e com altos índicesde disponibilidade.

Neste capítulo, apresentaremos algumas particularidades dos sistemas de automação modernos.



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3.1. Evolução da arquitetura centralizada para distribuída

Uma das principais mudanças trazida pelo avanço tecnológico foi a distribuição de recursos e dados pelos diversos componentes de um grupo de computadores. Outrora, tarefas e dados eram processados em uma única máquina, servidor main-frame, que concentrava e geria todos osrecursos de processamento e armazenamento dentro de uma arquitetura centralizada, como

mostrado na figura 3.1_1. Os sistemas de controle eram separados da estrutura corporativa.

Figura 3.1_1 - Arquitetura centralizada

A descentralização trouxe maior autonomia e maior disponibilidade de recursos uma vez que cadaequipamento, dotado de uma unidade de processamento e outra de armazenamento própria, tornou-se capaz de realizar tarefas, armazenar dados localmente e intercambiar dados e informações comoutros equipamentos conectados através de uma rede constituindo uma arquitetura distribuída,como mostrado na figura 3.1_2

Exemplo claro da distribuição de tarefas e da possibilidade de sua realização em diversos níveis deum sistema de automação é a tarefa de controle:

−

Os primeiros algoritmos de controle foram implementados em módulos alojados em painéis ealocados no campo junto aos equipamentos sensores e atuadores, desempenhando umcontrole local;

Camada de Controle Funções: Controle

SequenciamentoIntertravamento

Rede Corporativa

Controladores Locais

Eletrônicos ouEletromecânicos (Relés)

Camada de Clientes

Funções: Acesso ao Servidor

Camada de Instrumentação Funções: Medição

Atuação

Atuadores Sensores

Super Computadores

Camada Corporativa Servidor Main-FrameProcessamento de Dados

Terminais“burros”



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− Numa segunda etapa, a tarefa de controle passou a ser desempenhada por painéis de relés,nos quais eram implementadas as lógicas de controle, intertravamento e seqüenciamento;

− Dos painéis de relés, ainda existentes e aplicados em áreas de segurança máxima, passamosaos controladores programáveis, que assumiram todas as tarefas até então desempenhadas

pelos relés;− A utilização de computadores para desempenhar a interface com o usuário possibilitou que o

controle também fosse implementado na camada de supervisão, apesar de não muitoconfiável devido à vulnerabilidade destes equipamentos;− Mais recentemente, o controle voltou a ser implementado na camada do chão de fábrica com

a nova geração de instrumentos digitais conectados em rede de campo.

Não existe a priori, uma configuração única ou uma regra que determine onde os recursos deverãoser alocados, onde as tarefas deverão ser desempenhadas ou onde os dados deverão ser armazenados. Cada sistema deverá possuir uma configuração de hardware e software adequada àssuas necessidades, estar apto a receber dispositivos de outros fabricantes (sempre que possível) bemcomo prever capacidade para expansões e futuras mudanças.

Figura 3.1_2 - Arquitetura típica de um sistema de automação distribuída em camadas

Camada de Controle

Funções: ControleSequenciamentoIntertravamento

Rede Corporativa

Rede de Controle

Controladores

Programáveis

Estações deOperação Sistemas deOtimização

Servidor deDadosLocal

Camada de Supervisão Funções: Supervisão

OtimizaçãoArmazenamento de Dados

Equipamentos

inteligentes

Rede de Campo

Camada de Instrumentação Funções: Controle

MediçãoAtuação

Atuadores Sensores

Dispositivos

inteligentes

Servidor deDadosGlobal

EstaçõesGerenciais

Camada Corporativa Estação SERVIDOR Planejamento e Programaçãoda Produção



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3.2. Camadas de uma arquitetura distribuída em sistemas de automação

Os sistemas de automação podem ser divididos nas camadas descritas na pirâmide da figura 3.2_1.

Discutiremos a seguir cada uma das camadas:

Figura 3.2_1 - A pirâmide de camadas da automação

3.2.1. Camada de Instrumentação

A primeira camada, analisando a pirâmide a partir da base, é denominada camada deinstrumentação. Ela é composta por:

− Sensores que realizam as medidas do processo com base em fenômenos físicos;− Transdutores que traduzem estas medidas em sinais elétricos ou conjunto de bits para que

possam ser transmitidas aos dispositivos de controle;− Atuadores que agem sobre o processo sob o comando dos controladores.

É sem dúvida a mais importante das camadas reafirmando Connvell, 1988: "Todo controle começa

com a medição e a Qualidade do Controle não será maior que a Qualidade da Medição". Esta frase

retrata a necessidade de um projeto de instrumentação que realmente garanta a confiabilidade dossinais das variáveis medidas e controladas para as camadas superiores. Da mesma forma, aconfiabilidade da performance dos elementos final de controle, é indispensável para bom odesempenho do processo.

A instrumentação de campo é uma área de interface crítica entre o processo e o sistema deautomação onde um trabalho integrado de projeto, manutenção e operação buscam garantir afidelidade dos sinais para as funções de regulação e controle avançado.

Os fabricantes de instrumentos disponibilizam versões de instrumentos nas tecnologias analógica edigital. A escolha da tecnologia depende obviamente da aplicação e da relação custo benefício.

A tecnologia analógica convencional realiza a interligação dos instrumentos aos dispositivos decontrole através de cabos, como mostrado na figura 3.2.1_1. Os sinais de entrada e saída são

Gestão

Otimiza ão

Su ervisão

Controle

Modelos MatemáticosSistemas EspecialistasLógica FuzzyRedes NeuraisControle MultivariávelControle Avançado

Programação e Gestão da Produção

Controladores Programáveis

Sistemas de SupervisãoIHMs

Intrumenta ão Sensores, Transdutores e Atuadores

Integraçã

o

Sistemas CorporativosIntranet e InternetBancos de Dados



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tipicamente correntes de 4 a 20 mA (analógicas) e tensões de 0 a 127 Vca ou 24 Vcc (discretas).Este tipo de tecnologia possui algumas desvantagens como:

− Utilização de grande quantidade de cabos (2 ou 4 cabos por instrumento);− Necessita de cartões de entrada e saída para realizar a interface com o controlador;− Maior vulnerabilidade a desgaste, interferência eletromagnética e mau contato;− Demanda maior tempo de instalação;− Requer mais manutenção;− Outras.

Figura 3.2.1_1 – Interligação convencional de instrumentos

A tecnologia digital oferece alguns diferenciais, sendo o mais interessante a possibilidade deinterligação dos instrumentos em rede, como mostra a figura 3.2.1_2. Mesmo optando pelatecnologia analógica, é possível conectar os instrumentos em rede através de conversores de sinais.Entretanto, as características e funcionalidades da tecnologia digital não estarão presentes. Atecnologia digital oferece algumas vantagens como:

− Interligação dos instrumentos em rede;− Redução drástica da necessidade de cabos e cartões de controladores;− Menor tempo de instalação;− Programação e configuração de instrumentos através de rede;− Realização de diagnósticos dos instrumentos e emissão de alarmes e mensagens;− Desenvolvimento de estratégias de controle no próprio instrumento;− Implementação e execução de tarefas via software;− Outras.

Figura 3.2.1_2 – Interligação de instrumentos em rede

Sistema de Supervisão

Controlador


Controlador

Rede de Campo



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Com a possibilidade de elaborar e executar estratégias de controle no nível dos instrumentos, comoilustrado na figura 3.2.1_3, é necessário definir a hierarquia de controle na etapa de projeto. Ocontrole pode ser executado no nível dos controladores ou no nível dos instrumentos. Caso optemos

por realizar o controle no nível dos instrumentos, o controlador é dispensável?

Figura 3.2.1_3 – Estratégia de Controle executada no nível dos instrumentos

3.2.2. Camada de ControleEsta camada é composta por dispositivos controladores. O controlador é um computador dedicadoque executa diversas lógicas de controle em tempos da ordem de 50 ms. As configurações sãomodulares e devem atender as necessidades do processo. A figura 3.2.2_1 mostra umaconfiguração, que normalmente possui:

− Fonte;− CPU;− Cartão de rede;− Cartões de entrada e saída;− Cartões especiais para funcionalidades específicas;− Módulos de expansão (racks);− Etc.

instalados em painéis.

Figura 3.2.2_1 –Controlador Programável montado em um painel

A maioria dos controladores industriais utiliza eletricidade ou fluido pressurizado, tais como óleoou ar, para a transmissão dos sinais. Os controladores também podem ser classificados, de acordocom o tipo de sinal empregado na operação, como controladores pneumáticos, controladoreshidráulicos ou controladores eletrônicos. A espécie de controlador a ser utilizada deve ser decidida

Medidor Atuador



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com base no tipo de processo a controlar e nas condições de operação, incluindo consideraçõescomo segurança, custo, disponibilidade, precisão, confiabilidade, peso e dimensão.

A figura 3.2.2_2 traz uma configuração típica de um sistema de controle industrial que consiste emum controlador automático, um atuador, um processo a controlar e um sensor (elemento demedição). O controlador detecta o sinal de erro atuante e aciona o atuador. O atuador por sua vez,

produz o sinal destinado a agir sobre o processo, de acordo com o sinal de controle, de tal modo queo sinal de realimentação tenda ao valor do sinal de referência. O valor do ponto de ajuste docontrolador (set point) deve ser convertido em um sinal de referência com as mesmas unidades queo sinal de retroação proveniente do sensor ou elemento de medição.

Figura 3.2.2_2 – Configuração de um sistema de controle industrial

Sistemas de controle modernos seguem uma arquitetura distribuída, com mostrado na figura3.2.2_3.

Figura 3.2.2_3 – Arqutietura de de um sistema de controle distribuído

Sinal de Referência

(Set point )

Valor da Variável de Processo

Detecção do Erro / Processamento daLógica de Controle

Sinal para o Atuador

Medidor Atuador


Controlador

PROCESSO

Unidade Principal com:FonteCPUCartão de Rede (caso necessário)

Sala de Operação

Unidade Remota com:FonteCartão de RedeCartões de Entrada/Saída

Sala Elétrica Área X

Unidade Remota com:FonteCartão de RedeCartões de Entrada/Saída

Sala Elétrica Área Y

Rede de Controle

CHÃO-DE-FÁBRICA CHÃO-DE-FÁBRICA



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Uma unidade principal é instalada próximo ou mesmo na sala de operação. Esta unidade contémuma fonte de alimentação, CPU e cartão de rede (caso a CPU não possua a conexão para redeexigida). A CPU é reponsável por realizar o processamento necessário a todas as áreas do processo.A comunicação com as demais unidades é realizada através da rede de controle. As unidadesremotas, por sua vez, são instaladas nas salas elétricas próximo às áreas do processo. Estasunidades, que não possuem CPU, desempenham a tarefa de interface com a instrumentação.

Desde a década de 80, os fabricantes de sistemas de automação têm disputado o mercadooferecendo sistemas de controle e supervisão baseados nas seguintes tecnologias:

− CLP (Controlador Lógico Programável) + interface gráfica SCADA (Sistema de Supervisãoe Aquisição de Dados);

− SDCD (Sistema Digital de Controle Distribuído);− Sistema híbrido.

O CLP teve suas origens na indústria automobilística e é indicado para aplicações com predominância de variáveis discretas. Está presente também nos segmentos de mineração,

alimentício, têxtil, siderúrgico, etc.O SDCD teve suas origens na indústria petroquímica e é indicado para aplicações com

predominância de variáveis analógicas. Está presente também no segmento de papel e celulose.

Na década de 90, alguns fabricantes lançaram sistemas híbridos, como o resultado da concatenaçãodas potencialidades de ambas as tecnologias, CLP e SDCD, em um só produto.

A seguir, são apresentadas as principais características das três arquiteturas, que comumente estão presentes nos produtos de maior penetração no mercado. Eventualmente poderão ser notados algunsdesvios com relação a produtos existentes.

PLC+SCADA SDCD Sistema Híbrido

Fornecimento por projeto deintegração de hardware esoftware: CPU e módulos deCLP, estações de engenharia eoperação, redes de comunicação,softwares, engenharia básica edetalhada, configuração eintegração.

Fornecimento por projeto deintegração de hardware esoftware: CPU e módulos deSDCD, estações de engenharia eoperação, redes de comunicação,softwares, engenharia básica edetalhada, configuração eintegração.

Fornecimento por projeto deintegração de hardware e software:CPU e módulos de CLP e SDCD,estações de engenharia e operação,redes de comunicação, softwares,engenharia básica e detalhada,configuração e integração.

Tecnologia aberta atendendo os padrões de mercado com liberdade deescolha de fornecedores.

Hardware e software padrão de mercado permitindo agilidade deatualização e incorporação de novos dispositivos.

CPU e remotas de CLPdistribuídas pelas áreas do processo para atender variáveisdiscretas e analógicas.

CPU e remotas de SDCDdistribuídas pelas áreas do processo para atender variáveisdiscretas e analógicas.

CPU e remotas de CLPdistribuídas pelas áreas do processo para atender variáveisdiscretas e CPU e remotas deSDCD para atender variáveisanalógicas.

Possiblidade de redundância com duplicação de CPU, fontes e cartões deentradas e saídas



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PLC+SCADA SDCD Sistema Híbrido

Evolução, migração e/ouadaptação para a plataformaWindows NT tendo sidooriginalmente concebidos parasistemas como DOS, Windows

3.X, OS2, etc. Nem todos ossistemas utilizamextensivamente os recursosdisponíveis da plataforma NT por não serem nativos desta.

Alguns produtos ainda utilizam a plataforma VMS, UNIX e outras,que não se consolidaram comotendência no mercado mundial. Amaioria dos sistemas já estão

adotando a plataforma NT.

Utilização da plataforma Windows NT como ambiente nativoempregando todos os recursos etendências recentes em termos deaplicativos, arquiteturas, padrões

de comunicação, redes, drivers,interfaces, etc.

Alta eficiência no tratamento devariáveis discretas com funçõesdedicadas à manipulação dessasvariáveis. Crescente melhoriano tratamento de variáveisanalógicas.

Alta eficiência no tratamento devariáveis analógicas com funçõesdedicadas à manipulação dessasvariáveis. Crescente melhoria notratamento de variáveis discretas.

Alta eficiência no tratamento devariáveis analógicas e discretascom funções dedicadas àmanipulação de ambas asvariáveis.

Requer maior esforço deconfiguração e manutenção,sendo geralmente necessário,um profissional para realizar a programação do nível decontrole e outro para configurar o sistema de supervisão.

Redução do esforço deconfiguração sendo que um único profissional pode realizar a programação do nível de controlee configurar a supervisão.

Redução do esforço deconfiguração sendo que um único profissional pode realizar a programação do nível de controlee configurar a supervisão.

Bases de Dados de Tempo Reallocalizadas no nível desupervisão e no nível dos

controladores, o que dificulta aconstrução e manutenção daconsistência e da confiabilidadedos dados cadastrados.

Bases de Dados de Tempo Reallocalizadas no nível doscontroladores, o que facilita a

construção e manutenção daconsistência e da confiabilidadedos dados cadastrados.

Bases de Dados de Tempo Reallocalizadas no nível doscontroladores, o que facilita a

construção e manutenção daconsistência e da confiabilidadedos dados cadastrados.

Capacidade de gerenciar Basesde Dados de Tempo Real comaproximadamente 15.000 pontos de I/O semcomprometimento de performance. (*)

Capacidade de gerenciar Basesde Dados de Tempo Real comaproximadamente 50.000 pontosde I/O sem comprometimento de performance. (*)

Capacidade de gerenciar grandesBases de Dados de Tempo Realcom aproximadamente 50.000 pontos de I/O semcomprometimento de performance.(*)

Execução da lógica de processo,

intertravamentos, controleconvencional no PLC.

Execução da lógica de processo,

intertravamentos, controleconvencional e controleavançado no SDCD.

Execução da lógica de processo e

intertravamentos nos CLP eexecução das estratégias decontrole convencional e avançadono SDCD.

(*) Estes valores podem variar em função do hardware e software utilizado.

Em resposta à pergunta do item anterior, mesmo com a possibilidade de desempenhar o controle nonível dos instrumentos, é interessante contar com o controlador para realizar as tarefas desupervisão da rede de campo, seqüenciamento e intertravamento.

3.2.3. Camada de Supervisão

A camada de supervisão é composta por computadores dotados de softwares cuja função é permitir ao operador uma completa visualização do processo, como ilustra a figura 3.2.3_1.



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Figura 3.2.3_1 – Sistema de Supervisão

Tais sistemas são denominados sistemas SCADA - Supervision Control and Data Acquisition ousistemas mais simples como as IHM - Interface Humano/Máquina. Estes sistemas possibilitam odesenvolvimento de aplicativos gráficos para representar através de desenhos a dinâmica do

processo além de prover uma série de funcionalidades como as apresentadas na figura 3.2.3_2.

Figura 3.2.3_2 - Funcionalidades de um sistema de supervisão

As funcionalidades dos sistemas de supervisão são descritas brevemente. Estas funcionalidades podem variar na forma de configuração, de acordo com o fabricante, sendo mais, ou menosamigável, e conseqüentemente menos, ou mais aberta. Em geral, a facilidade de configuração datarefa é inversamente proporcional à sua abertura.

Driver de Comunicação

O termo driver é utilizado para denominar a interface de comunicação entre as estações deoperação e os controladores.

Driversde

Comunicação

TelasGráficas

Base deDados emTempo Real

Alarmes

Tendência

Receitas Relatórios

Gerenciadorde

TarefasTempo

Real

Segurança



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A quantidade de drivers suportada por cada software supervisório difere de acordo com ofabricante. A priori, é possível realizar a comunicação de uma estação de operação com mais de umtipo de controlador.

Ao configurar o driver de comunicação, deverá ser observada a distribuição dos dados na base dedados em tempo real do controlador, para adequar a periodicidade de leitura à característica

temporal dos grupos de variáveis. As leituras poderão ser realizadas por tempo ou por exceção.Uma configuração adequada do driver pode resultar em ganhos significativos de tempo nacomunicação.

Telas gráficas

A figura 3.2.3_3 mostra a tela do editor de telas gráficas.

Figura 3.2.3_3 – Ambiente do editor de telas gráficas

Os sistemas de supervisão possuem ferramentas para desenvolvimento de telas gráficas queconstituirão a interface do sistema com o usuário. As telas podem ser divididas em telas desinóticos, telas de operação e telas de utilidades (alarmes, relatórios, diagnósticos, gráficos, etc.).

A configuração das telas do sistema deve atender a alguns princípios de ergonomia como a cor defundo que deverá ser selecionada de modo a não fatigar o usuário que passará horas diante domonitor. Outro ponto a ser observado é o emprego de cores muito claras desgastam com maior rapidez a tela do monitor.

Os desenhos dos objetos deverão, sempre que possível, seguir um padrão. Desta forma, em qualquer área atendida pelo supervisório, equipamentos da mesma espécie serão representados pelo mesmo



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símbolo. Os softwares de configuração de sistemas supervisórios geralmente possuem bibliotecasde objetos que podem ser exploradas.

A alocação dos objetos pela área útil da tela deverá ser distribuída, evitando a concentração emdeterminadas áreas. Telas excessivamente carregadas com objetos e textos podem dificultar acompreensão das informações por parte do usuário, além de provocar atrasos na atualização das

informações da tela.

Os recursos gráficos do software devem ser explorados ao máximo. São eles: cópia, duplicação,eliminação, seleção de objetos, seleção de cores, facilidades para confecção de textos e figuras,recursos de ampliação, grid , alinhamento de objetos, recursos de multimídia, etc.

Base de dados em Tempo Real

A Base de dados é um repositório de dados do sistema de supervisão atualizado em tempo real. Parao cadastramento da base, deverá ser realizado um levantamento de todas as variáveis envolvidas natarefa de supervisão e controle.

Para cada variável, deverão ser definidos:

- o nome da variável (tag) dentro do limite máximo de caracteres do software;- a descrição sucinta da variável dentro do limite máximo de caracteres do software;- a periodicidade de leitura;- o endereço onde a variável está disponível;- a amplitude de escala da variável;- a unidade de medida;- o fator de conversão ou correção;- os valores de limites operacionais;- o valor do passo de leitura;- o valor da zona morta.

Alarmes

A tarefa de Alarme será responsável pela sinalização de ocorrências e defeitos nos equipamentos.

O texto do alarme deverá conter no mínimo:

- data da ocorrência (dia-mês-ano);

- horário da ocorrência (hora:minuto:segundo);- tag do equipamento;- valor da variável excedida;- descrição da ocorrência;- endereço ou referência para localização do defeito;- indicação de reconhecimento do alarme.

Cada tela deverá conter uma faixa dos alarmes mais recentes. Deverão ser construídas telasseparadas para os alarmes ativos e histórico de alarmes.

A tela de alarmes ativos deverá conter todos os alarmes do sistema durante um período definido. Os

alarmes deverão ser diferenciados por cores, modo piscante e emissão sonora (definidos no padrão), para facilitar a identificação do defeito ou ocorrência. O conteúdo desta tela deverá ser configurável, com a possibilidade de separação dos alarmes por classes, categorias ou chaves de



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seleção. Deverá também apresentar recursos para paginação, seleção, reconhecimento e eliminaçãode alarmes, direcionamento para impressora ou arquivo, habilitação/desabilitação de alarmessonoros.

A tela histórico de alarmes deverá possibilitar o resgate dos alarmes ocorridos, a partir da datacorrente até uma determinada data. O conteúdo desta tela também deverá ser configurável, com a

possibilidade de separação dos alarmes por classes, categorias ou chaves de seleção. Deverátambém apresentar recursos para paginação, seleção e eliminação de alarmes, direcionamento paraimpressora ou arquivo.

O gerenciamento dos arquivos de históricos é importante afim de não ocupar espaçodesnecessariamente no disco rígido do computador. Os arquivos podem ser armazenados emdisquetes e posteriormente eliminados. A figura 3.2.3_4 mostra uma tela de alarmes.

Relatórios

Os relatórios do sistema deverão ter seu conteúdo e formatação definidos previamente à

configuração. A tela de relatórios deverá apresentar a relação de relatórios emitidos pelo sistemas e botões para a comandar geração destes.

É desejável que o usuário possa visualizar o conteúdo do relatório antes de solicitar a impressão, bem como realizar alterações e adicionar comentários. Deverá ser prevista ainda, a possibilidade dedirecionamento do conteúdo do relatório para arquivos.

Os constantes insucessos nas implementações de relatórios em sistemas de supervisão, mostraramque este não é o ambiente adequado para suportar tal funcionalidade. É interessante contar com umcomputador à parte, no qual deve ser instalado um banco de dados. O banco de dados será oresponsável por armazenar e organizar os dados, aliviando a base de dados em tempo real dosistemas de supervisão. Um software específico deverá ser utilizado para a elaboração dosrelatórios.

Tendência

Os gráficos de tendência apresentam o comportamento dinâmico de variáveis em períodos definidos pelo usuário.

Os gráficos deverão possibilitar a seleção das variáveis apresentadas, seleção da cor da pena,seleção do período e escala de apresentação, bem como recursos de deslocamento no tempo,

ampliação, congelamento, barra de valores instantâneos, etc.Receitas

Receita é um conjunto de parâmetros pré-definidos do sistema para ser enviado ao CLP. Esta tarefaé de grande utilidade em processos em batelada.

A tarefa deverá ser configurada de forma a possibilitar o envio da receita ao CLP sem interrupçãoda operação, modificar parâmetros durante a operação e resgatar o conjunto de parâmetrosmodificado como uma nova receita.

Segurança



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Deverá ser estabelecida uma estratégia de segurança operativa implementada através de senhas com2 (dois) níveis de restrição: permissão de acesso do usuário somente às áreas permitidas, e acessodo usuário somente aos comandos permitidos.

3.2.4. Camada de Otimização

O principal objetivo da otimização é eleger índices de desempenho e realizar modificações nosrecursos instalados (equipamentos e instrumentos) e práticas operacionais a fim de maximizar ouminimizar estes índices.. A redução de custos, o aumento da quantidade produzida e a melhoria daqualidade dos produtos são índices comuns para otimização.

Antes de apresentar algumas das técnicas de otimização, é importante entender como opera umsistema de otimização. A figura 3.2.4_1 ilustra uma possível configuração:

Figura 3.2.4_1 – Sistema de otimização operando junto ao sistema de controle e supervisão

Consideremos, inicialmente, o sistema de otimização desativado. Neste caso, os set-points do processo são definidos pelo operador, que possui em sua mente as regras e estratégias operacionais para atender as metas e condições estabelecidas pela produção. Na maioria das vezes, estes set-

points permanecem fixos ou sofrem pequenas alterações ao longo do turno de serviço do operador.Sem entrar no mérito da questão, é possível imaginar que devem haver outras combinações de set-

points, distintas das usadas pelo operador, que proporcionam melhores rendimentos.

Quando o sistema de otimização é ativado, os set-points do processo passam a ser definidos por ele.O sistema de otimização buscará, a todo instante, a melhor combinação de set-points a fim de obter os melhores rendimentos para o processo.

Sistemas de otimização podem utilizar diversas tecnologias, das quais podemos relacionar as maisutilizadas:

− Modelagem Matemática;

−

Inteligência Artificial;− Controle Avançado.

Estação de Operação

Controlador Programável

Estação de Otimização

Rede de Controle



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Segue uma breve explanação sobre estas técnicas, já estudadas em outras disciplinas do curso:

Modelagem Matemática

Um modelo matemático reproduz a dinâmica entre variávies entradas e saídas de um processo real.São várias as possibilidade de representação, conforme estudado:

−

Equações diferenciais;− Diagramas de blocos;− Diagramas de fluxo de sinais;− Funções de transferência;− Equações de estado;− Modelos ARX e variações;− Etc.

Um bom modelo permite a realização de simulações computacionais a fim de verificar ocomportamento do processo para entradas específicas, sem ter que necessariamente, submeter o

processo real a tais circunstâncias.

Permitem também a estimação de variáveis do processo e a elaboração das estratégias de controle,conforme abordado no item Controle Avançado.

Inteligência Artificial

As técnicas de Inteligência Artificial podem ser utilizadas como alternativa ou mesmo apoio aossistemas de automação, nos procedimentos de diagnóstico, tomada de decisão e estimação devariáveis.

A base de um sistema de otimização que utiliza Inteligência Artificial pode ser um SistemaEspecialista, sobre o qual podem ser inseridos módulos de Lógica Nebulosa e Redes Neurais. Nestaconfiguração, o Sistema Especialista contemplará as regras operacionais e as estratégias deotimização e utilizará as variáveis recebidas do processo para desempenhar suas tarefas. O bomdesempenho do Sistema Especialista depende do bom desempenho da instrumentação do processo,ou seja, as variáveis devem ser precisas. Como a qualidade dos dados do processo não pode ser amplamente garantida, pode haver a necessidade de tratar as variáveis imprecisas utilizando aLógica Nebulosa. Outro problema ainda pode ocorrer: a ausência de variávies importantes para aotimização. Neste caso, podem ser utilizadas Redes Neurais para estimá-las.

Sistemas Especialistas são programas computacionais desenvolvidos a partir do conhecimento dosespecialistas, para resolver problemas num domínio restrito. O conhecimento extraído dosespecialistas é formalizado e codificado numa Base de Conhecimento. A utilização de um SistemaEspecialista para resolver um problema consiste em manipular este conhecimento através do uso desilogismos lógicos, derivando novos conhecimentos, estendendo assim a Base de Conhecimento.Sistemas Especialistas são utilizados para resolver problemas para os quais não existe uma soluçãoalgorítmica viável. Tais problemas envolvem, geralmente, conhecimento extenso, freqüentementedifuso e empírico. Uma outra característica importante da classe de problemas abordáveis pelosSistemas Especialistas é o papel importante desempenhado pelo conhecimento heurístico disponívelsobre o problema.

A Lógica Nebulosa é uma técnica que possibilita trabalhar com o conhecimento incerto e impreciso, permitindo que se retirem conclusões sobre situações que não dominamos completamente. Ela possui uma estrutura que incorpora alguns dos mecanismos de inferência humanos, sendo muito



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adequada ao desenvolvimento de sistemas de controle inteligentes, pois permite que oconhecimento de peritos possa ser traduzido de maneira direta em um algoritmo de controle edecisão.

As Redes Neurais são aproximadores universais capazes gerar valores aproximadamente corretos para entradas arbitrárias que não faz parte do subconjunto de treinamento padrão. As redes neurais

podem ser utilizadas para substituir modelos matemáticos, filtros e estimadores de modo geral. Elanecessita de uma massa de dados do processo para realizar a etapa de treinamento. São utilizadasem aplicações de Controle de processos, Controle de qualidade, Reconhecimento de voz, escrita ecaracteres, etc.

Controle Avançado

As técnicas de Controle Avançado consistem em estratégias de controle elaboradas com base emalgoritmos avançados do tipo multivariável, adaptativo e preditivo.

A estratégia de controle multivariável contrasta com o controle convencional no sentido de que a

primeira é aplicável a sistemas com entradas e saídas múltiplas, lineares ou não-lineares, variantesou invariantes no tempo, enquanto a última é aplicável apenas aos sistemas monovariáveis (umaúnica entrada e uma única saída), lineares e invariantes no tempo. Além disso, a estratégia decontrole multivariável é uma abordagem centrada essencialmente no domínio do tempo, enquanto ao controle convencional adota um enfoque no domínio de freqüência. A figura 3.2.4_2 apresenta ossistemas mono e multivariáveis.

(a)

. .

. .

. .

(b)Figura 3.2.4_2 - Sistemas (a) mono e (b) multivariáveis

O estado de um sistema dinâmico é o menor conjunto de valores de variáveis (chamadas variáveisde estado) de modo que o conhecimento destes valores em t = t 0, junto com o conhecimento dosvalores do sinal de entrada para t >= t 0, determina completamente o comportamento do sistema emqualquer instante t >= t 0.

Em alguns sistemas de controle, certos parâmetros não são constantes ou variam de uma maneiranão conhecida. Há formas de minimizar os efeitos de tais contingências projetando um controlador

para sensibilidade mínima (sensível a pequenas variações). Se, entretanto, as variações dos parâmetros são grandes ou muito rápidas, pode ser desejável projetar um controlador com acapacidade de identificar estas variações continuamente e ajustar seus parâmetros de sintonia ( K p, T i

Função deTransferência

entrada saída

FT 11entrada 1 saída 1

FT 12 FT 1M...

FT 21entrada 2 saída 2

FT 22 FT 2M ...

.

.

....

.

.

....

FT N1 entrada N saída M

FT N2 FT NM ...



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e T d ) de modo que os critérios de desempenho estabelecidos para o sistema sejam sempresatisfeitos. Isto é chamado sistema de controle adaptativo.

A figura 3.2.4_3 mostra um diagrama de blocos de um sistema de controle adaptativo. Os parâmetros A e B da planta são variantes no tempo. O módulo designado por Identificação e

Ajustamento dos Parâmetros mede continuamente a entrada M(s) e a saída C(s) da planta, para

identificar os parâmetros A e B. Desta maneira, os parâmetros de sintonia do controlador ( K p, T i eT d ) podem ser modificados por este módulo para satisfazer as especificações do sistema. O projetodo módulo de Identificação e Ajustamento dos Parâmetros é o problema maior do controleadaptativo.

Figura 3.2.4_3 - Diagrama de blocos de um sistema em malha fechada com controlador PIDadaptativo

Apesar da técnica de controle adaptativo não ser nova, sua implementação em software é recente.Os produtos recebme a denominação de self-tuning ou auto-tuning . Podem constituir ferramentas desintonia de controladores independentes ou estar incorporadas em sistemas de controle e supervisãoindustriais. O processo de auto sintonia pode ser executado automaticamente toda vez que o erroentre o set-point e a saída do sistema ultrapassar um valor determinado pelo usuário, ou ser executado somente ao comando do usuário.

A estratégia de controle preditivo visa determinar o valor da entrada do sistema (excitação) demodo que o erro entre a saída e o set-point seja minimizado dentro de um determinado número deamostragens futuras. Esta afirmação equivale dizer que o sistema deverá ser capaz de predizer osfuturos valores da variável de saída.

A função preditiva é tarefa do modelo matemático. Portanto, o sucesso do controlador preditivo estádiretamente relacionado à capacidade do modelo matemático em predizer com precisão razoável ovalor da entrada (excitação) do processo a ser aplicada no próximo instante para que a saída diste o

mínimo do set-point . Através da realimentação o sistema de controle verifica a todo instante a performance e a robustez do controlador e se ajusta para minimizar o erro.

Figura 3.2.4._4 - Diagrama de blocos de um sistema em malha fechada com controlador preditivo

sT

sT T sT K

i

d ii p )1( 2++

+ _ C(s) E(s) R(s)

B As s ++

2

1

Identificação e

Ajustamento dos

Parâmetros

(s)

+ _ C(s) E(s) R(s)

Modelo

Matemático

(s)Controle da

Excitação Planta



21

3.2.5. Camada de Gestão

Nesta camada concentra-se a programação e a gestão da produção. Para realizar tais tarefas, o corpoadministrativo das empresas utiliza poderosas ferramentas de software, baseadas no conceito ERP:

Enterprise Resource Planning ou Planejamento dos Recursos do Empreendimento.

ERP é uma arquitetura de software que facilita o fluxo de informações entre todos os departamentosda empresa e suas atividades, tais como fabricação, logística, finanças e recursos humanos. É umsistema amplo de soluções e informações. A figura 3.2.5_1 mostra o conceito de integração ERP,onde um banco de dados único operando em uma plataforma comum interage com um conjuntointegrado de aplicações consolidando todas as operações do negócio em apenas um ambientecomputacional.

Figura 3.2.5_1 – Conceito de integração ERP

A implantação do ERP traz vantagens como:− Eliminação do uso de interfaces manuais;− Redução de custos;− Otimização do fluxo da informação e da qualidade da mesma dentro da organização

(eficiência);− Otimização do processo de tomada de decisão;− Eliminação da redundância de atividades;− Redução dos tempos de resposta ao mercado.

A implantação de um sistema ERP pode, contudo, ser bastante complexa e sujeita a turbulênciascaso não esteja adequada ao ambiente da empresa, em razão das mudanças provocadas. Algumasmudanças podem ser necessárias na organização como:

− Redesenho dos processos;− Eliminação das funções em duplicidade e fluxos de informação mal definidos;− Desenvolvimento de um sistema adicional para estabelecer a interface com o nível de chão-

de-fábrica.

Diante da pouca flexibilidade de comunicação do ERP com o chão-de-fábrica, torna-se necessário,algumas vezes, desenvolver um sistema denominado MES (Manufacturing Execution System). OMES funciona como uma camada intermediária, que processa as informações brutas do chão-de-fábrica que vão para o ERP, e no sentido inverso, processa as informações vindas do ERPadequando-as aos padrões do chão-de-fábrica. A natureza das interfaces dependerá das regras denegócio e estratégias de informatização da organização.

Além de estabelecer esta interface, o MES desempenha outras tarefas como o sincronismo dotrabalho, máquinas, ferramentas e recursos (ver figura 3.2.5_2). Baseado em informações atuais e

históricas do processo, os gerentes de produção definem os procedimentos e os recursos que serãoutilizados para atender as ordens de produção, vindas do ERP, em tempo, quantidade e qualidaderequerida.



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Figura 3.2.5_2 – Funcionalidade de um sistema MES

O sistema MES possui 11 funcionalidades conforme definido pela MESA (Manufacturing Execution Systems Association):1. Alocação de recursos (energia, matéria-prima, material em processo) e status do processo;2. Operação / Programação detalhada;3. Gestão do fluxo produtivo;4. Controle de documentos;5. Aquisição e armazenamento de dados;6. Gestão de serviços;7. Gestão da qualidade;8. Gestão do processo;9. Gestão da manutenção;10. Genealogia e acompanhamento da produção;11. Análise de performance.

A implantação de um sistema MES começa pela aquisição e armazenamento de dados. Asferramentas que realizam estas tarefas no chão-de-fábrica são denominadas PIMS, Plant

Information Management System ou Sistema de Gestão das Informações da Planta. Noslaboratórios, a ferramenta é denominada LIMS.

PIMS

O PIMS é uma infra-estrutura utilizada para o gerenciamento dos dados de processo, que possibilitaa utilização da informação nos diversos níveis: operação, supervisão, manutenção, produção,gestão, qualidade dentre outros, constituindo um grande recurso para a empresa.

O PIMS coleta os dados da planta através de sistemas de controle automatizados como SDCD,CLP, SCADA ou diretamente de outras fontes. Os dados são direcionados para o sistema PIMS,

armazenados em um banco de dados em tempo real, compactados e transformados em informaçõesúteis. Telas interativas criadas pelo usuário tornam as informações disponíveis para quando for

Gestão Planejamento Gestão dadas Receitas Informação

Gestão doPatrimônio

Gestão daSegurança Execução do Controle

ERP (Enterprise Resource Planning)

Sensores, Atuadores, Analisadores, ...

Planejamento da Produção

Modelagem

Simulação

Otimização

Controle Avançado

Sub-sistemas

Gestão daManutenção

Assistência àOperação

Comunicação com o campo

Gestão deDispositivos

Gestão Planejamento Gestão dadas Receitas Informação

Gestão doPatrimônio

Gestão daSegurança Execução do Controle

ERP (Enterprise Resource Planning)

Sensores, Atuadores, Analisadores, ...

Planejamento da Produção

Modelagem

Simulação

Otimização

Controle Avançado

Sub-sistemas

Gestão daManutenção

Assistência àOperação

Comunicação com o campo

Gestão deDispositivos

Subsistemas



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preciso. O PIMS pode armazenar uma quantidade sem limite de dados, todas em sua formataçãooriginal, virtualmente para sempre.

Com o PIMS, todos os níveis da empresa ganham um ilimitado acesso às informações em temporeal, ajudando a tomar melhores decisões de negócios. Embora o PIMS tenha sido usado

principalmente em indústrias de processos, sua flexibilidade e sofisticação de recursos fazem dele

um ativo valioso em qualquer lugar onde informações importantes necessitem ser gerenciadas com precisão.

O sistema PIMS deve possuir, no mínimo, as seguintes funcionalidades:

− Interfaces com o processo: conexões bidirecionais de alta velocidade (drivers) às fontes dedados do processo e sistemas de automação.

− Conectores com o nível corporativo: conexões bidirecionais com o sistema corporativo parao intercâmbio das informações, distribuindo os dados ou seus históricos entre o ERP e os

bancos de dados externos ao sistema, sem necessitar armazená-los em bancos de dadosintermediários.

− Interface gráfica com o usuário: representação gráfica dos dados de processo de formadinâmica e interativa incluindo sinóticos, animações, tendência histórica e/ou instantânea,gráficos diversos, etc. Suporte para visualizar informações de diversos sistemas PIMSsimultaneamente ou de dados advindos de outros bancos de dados.

− Conector com planilha eletrônica: conexão bidirecional com softwares de planilha eletrônicacomo o MS-Excel ou Lotus, permitindo a recuperação de dados armazenados no sistemaPIMS. Possibilidade de geração de relatórios complexos, gráficos utilizando dados históricosou em tempo real, bem como a entrada manual de dados no sistema PIMS.

− Interfaces com coletores de dados: permite a entrada manual de dados no sistema PIMSatravés do teclado, ou através de coletores de dados.

− Interface WEB: permite a criação de páginas html para exibir telas gráficas contendoinformações do sistema PIMS via Internet ou Intranet.

− Banco de dados em tempo real: banco de dados em tempo real com a capacidade dearmazenar e compactar os dados por longos períodos de tempo, em um único servidor, semconsumo excessivo de memória em disco rígido.

− Segurança: permite restringir o acesso aos dados e funcionalidades através de senhas. Cadausuário possui atributos específicos, de acordo com a sua atividade, para definir o nível deintervenção sobre o sistema: visualização, e/ou alteração dos dados e/ou configuração dosistema.

− Organizador por grupos: permite organizar o conteúdo de dados do PIMS por grupos demodo a facilitar a sua utilização por usuários de áreas distintas em programas e telas.

−

Módulo estatístico: permite realizar cálculos estatísticos em tempo real para os dadosarmazenados no sistema PIMS. Permite o cálculo de diversos parâmetros (desvios, médias,etc) além de permitir a construção de diversos gráficos estatísticos (tendências, histogramas,etc).

− Módulo batelada: utilizado para visualizar os dados armazenados no PIMS a partir de processos de fabricação associados por lotes: número do lote ou batelada, produto e unidadede processo.

− Módulo de cálculo avançado: permite a elaboração de cálculos complexos em ambienteexterno, como por exemplo, a linguagem de programação Visual Basic. Permite a criação derotinas diversas e manipulação dos dados armazenados no sistema PIMS.

− Sumário de alarmes: sumariza as informações do servidor de alarmes e as exibe na forma de

uma estrutura hierárquica para os usuários.− Reconciliador de dados: valida as informações de produção, verifica a qualidade dos dados e

garante a produção de dados limpos, consistentes e confiáveis.



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LIMS

O sistema LIMS ( Laboratory Information Management System ou Sistema de Gestão dasInformações do Laboratório) é uma infra-estrutura utilizada para o gerenciamento dos dados dolaboratório.

O LIMS supre as necessidades de empresas em que as atividades do laboratório exigem um sistemacom alto grau de flexibilidade em termos de configuração. Capaz de simular os fluxos de trabalhodo laboratório, foi projetado para ser configurado nas estações clientes, sem comprometer asegurança do sistema e sem necessidade de customização. A implementação de um sistema LIMS

permite a geração de dados a serem transformados em valiosas informações para tomada dedecisões.

O LIMS coleta os dados de amostras diretamente dos equipamentos de laboratório utilizandodrivers específicos e/ou genéricos. Os dados são direcionados para um banco de dados relacional,onde são armazenados. A interface com o usuário proporciona uma estrutura de organização que

permite o usuário interagir com os dados e informações de cada amostra de maneira simples e

bastante amigável.

O sistema LIMS, além de desempenhar as atividades específicas do laboratório, pode ser integradoao sistema PIMS para auxiliar a tarefa de controle da produção, consolidando as informações daqualidade e integrando-as ao sistema de gestão empresarial. Oferece também, respaldo para ocumprimento dos requerimentos regulatórios para a armazenagem de longo prazo e reutilização dainformação.

O sistema LIMS deve possuir, no mínimo, as seguintes funcionalidades:

− Interfaces específicas com equipamentos de laboratório: conexões (drivers) às fontes dedados, equipamentos de laboratório, que utilizam um padrão de comunicação aberto.

− Interfaces genéricas com equipamentos de laboratório: conexões (drivers) às fontes de dados,equipamentos de laboratório, que não utilizam um padrão de comunicação aberto. Nestescasos, é necessário utilizar um processo de leitura genérico, que possibilite a conversão dearquivos texto para formatos compatíveis com o sistema LIMS.

− Interface com outros sistemas de informação: os dados do sistema LIMS deverão estar disponíveis em um banco de dados relacional e poderão ser acessados, via ODBC por exemplo, através de transações SQL.

− Interface amigável com o usuário: permite a organização das informações em pastas, numaestrutura do tipo árvore, com a possibilidade de visualização seletiva através de filtros de

tempo, usuários, resultados, etc.− Gestão do fluxo de amostras do laboratório: toda a dinâmica do laboratório deve ser gerida pelo sistema LIMS: recebimento das amostras; alocação das amostras em pastas organizadas por etapa do processo; indicação do(s) teste(s) a realizar; responsável por cada teste; procedimento de teste(s); resultados obtidos; indicação do status de cada amostra comrelação à conformidade ao padrão estabelecido; etc.

− Segurança: permite restringir o acesso aos dados e funcionalidades através de senhas. Cadausuário possui atributos específicos, de acordo com a sua atividade, para definir o nível deintervenção sobre o sistema: visualização, e/ou alteração dos dados e/ou configuração dosistema.

− Geração de relatórios: permite a geração de relatórios padronizados ou configuráveis pelo

usuário, em padrão próprio ou em padrão exportável para planilhas eletrônicas.



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3.2.6. Camada de Integração

A integração é fundamental para a troca de dados entre os diversos sistemas existentes no ambienteindustrial. Os processos industriais trabalham sob enorme pressão para se tornarem mais lucrativos.Baixar custos é questão chave para o aumento da lucratividade. Nesse ambiente, é esperada dosfuncionários e dos processos uma alta produtividade. O tempo perdido na procura de informações

poderia ser utilizado para propósitos que incrementassem as vendas, reduzissem tempo de parada edesperdícios, e assim por diante.

A integração ocorre em níveis físico e lógico:− Dados e informações organizadas em banco de dados corporativos que concentram o

conteúdo dos bancos locais interligados via intranet;− Informações da corporação de interesse interno e externo dispostas em recursos de intranet e

internet respectivamente;− Sistemas corporativos do tipo ERP que possuem informações de todas as camadas da

corporação e desempenham funções em nível estratégico.

Um sistema de automação moderno utiliza extensivamente as redes de comunicação paraintercambiar dados entre os dispositivos de chão de fábrica, destes dispositivos com oscontroladores e sistemas de supervisão das salas de controle e destes sistemas com a áreacorporativa da empresa.

Para definição de uma rede de comunicação alguns aspectos devem ser observados:− Padrão da rede;− Topologia da rede;− Ambiente de instalação;

− Distâncias envolvidas;− Natureza dos sinais trafegados;− Intensidade do tráfego;− Instalação;− Manutenção;− Outros.

4. SEGURANÇA, CONFIABILIDADE E DISPONIBILIDADE EM SISTEMAS DEAUTOMAÇÃO

4.1. Dinâmica Operacional

Atualmente, a arquitetura mais utilizada em sistemas de controle e supervisão é a arquiteturaSERVIDOR/CLIENTE. Esta modalidade operacional pode ser aplicada a qualquer camada dossistemas de automação. Como exemplo, segue uma aplicação em estações de supervisão. De acordocom a função desempenhada, uma estação de supervisão pode ser configurada como:− Estação SERVIDOR, que realiza a aquisição de dados do processo, supervisão e controle;− Estação CLIENTE, que busca dados da estação servidora e realiza apenas as tarefas de

supervisão e controle. Várias estações cliente podem estar interligadas a um servidor.

A principal diferença entre os modos de operação das estações é a presença da BDTR (Base deDados em Tempo Real). Como ilustrado na figura 4.1._1, uma estação SEVIDOR possui umaBDTR própria e os dados do processo são constantemente atualizados nesta base. As estações



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CLIENTE não possuem BDTR própria, e os seus dados são referenciados a uma base localizadanuma máquina SERVIDOR.

Figura 4.1_1 – Arquitetura SERVIDOR / CLIENTE

Este modo de operação possibilita a implementação de redundância para que o sistema de controle esupervisão continue funcionando mesmo que haja perda de uma das unidades de processamento. Aredundância deve ser sempre implementada em sistemas que requeiram grande disponibilidade econfiabilidade. A redundância em um sistema de automação pode ocorrer nos níveis físico e lógico.

4.1.1. Redundância física

No nível físico a redundância é estabelecida pela multiplicação dos equipamentos essenciais aosistema. No exemplo da configuração da figura 4.2_1, a redundância foi implementada nos níveisde controle, comunicação e supervisão.

Figura 4.2_1 - Redundância física

Estações CLIENTE

Controlador Programável A

Controlador Programável B

Rede de Controle

Estação SERVIDOR

BDTR

Estação SERVIDOR A Estações CLIENTE

Controlador A Controlador B

Rede de Controle

Estação SERVIDOR B



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No nível de controle, dois CLP exatamente iguais (fonte, CPU e módulo de comunicação)controlam o mesmo processo compartilhando os cartões de entrada/saída. Além disso, é necessáriaa inclusão de um software de sincronismo em ambas as CPU. Normalmente, um sistema redundanteé implementado em arquiteturas de I/O distribuído.

No nível de comunicação, duas redes interligam os CLP e as estações de supervisão. Em caso de

falha em uma das vias, a comunicação permanece através da outra. É recomendável que os cabos decada via sejam lançados em trajetórias distintas para que o motivo de uma falha não atinja os doiscabos simultaneamente.

No nível de supervisão, onde as falhas nos PC são mais freqüentes, a redundância das estaçõesservidoras de dados de processo é usual e recomendável. Na figura, dois servidores se comunicamcom o processo adquirindo dados e gerindo duas bases de dados idênticas e redundantes.

Para todas as situações, as unidades de processamento operam em paralelo e independentemente daunidade redundante (não verificam o estado de funcionamento da replica). Em caso de falha em umdos equipamentos, o outro continua executando a sua função como se nada houvesse ocorrido. Os

clientes buscam dados de uma das unidades servidoras operantes. Para os usuários, a redundância étransparente.

4.1.2. Redundância lógica

A redundância lógica se faz no nível das unidades de processamento, portanto entre as estaçõesservidoras de dados e CPU dos controladores. A redundância lógica pode ser do tipo:

− Hot stand by; − Hot backup; − Voter .

Hot stand by

Em modo hot stand by, o objetivo é aumentar a disponibilidade. Uma das unidades SERVIDOR trabalha como mestre e a outra como escrava. Todo o controle bem como a base de dados em temporeal é de responsabilidade da unidade mestre. O escravo funciona como um CLIENTE e busca asinformações no mestre. Em caso de falha no mestre, a estação escrava assume o comando e passa aser o SERVIDOR mestre. Esta transição é automática e transparente para o usuário.

Hot backup

Em modo hot backup, o objetivo é aumentar a confiabilidade. As estações SERVIDOR redundantesoperam de maneira independente e apenas os dados são replicados em ambas as unidades

processadoras com o objetivo de manter o sincronismo e a consistência das informações.

Voter

Em modo voter o objetivo também é aumentar a confiabilidade. As estações SEVIDOR redundantes, duas ou três, estabelecem uma votação antes da tomada da decisão. Se não hádiscordância na decisão a ser tomada, a mesma é efetivada. Se ocorrer discordância, a decisãodeverá ser validada pela maioria, no caso de três ou mais estações, ou abortada no caso de duasestações. Em ambas as situações, um alerta deverá ser anunciado ao operador do sistema.



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4.2. Segurança

Os conceitos de segurança variam de acordo com o tipo da aplicação, sendo definidos por fatoresfísicos como: o ambiente de instalação dos equipamentos; a robustez dos sistemas de alimentação;as condições operacionais; etc. e por fatores lógicos definidos pelas necessidades de processamentoaliadas á disponibilidade e confiabilidade do sistema como um todo. Alguns destes aspectos são

discutidos a seguir.4.2.1. Ambiente de instalação dos equipamentos

O ambiente de instalação determinará o tipo de equipamento que poderá ser utilizado. Oequipamento deverá obedecer às condições construtivas e operacionais definidas por norma paranão apresentar nenhum desgaste excessivo e/ou risco ao ambiente industrial. Estes equipamentosdeverão apresentar um invólucro que possuam um grau de proteção e resistência mecânicaadequado para áreas classificadas.

4.2.2. Sistemas de retaguarda de energia

Um sistema de retaguarda de energia ou UPS(Uninterruptible Power Suplly) garante a continuidadedo fornecimento de energia elétrica em caso de falha no fornecimento da concessionária. Durante afalta de energia elétrica, o No Break continua fornecendo energia aos sistemas a ele conectadosatravés de um conjunto de baterias próprias. Além disso, o No Break dito inteligente possui orecurso de salvar os arquivos abertos e encerrar os aplicativos em operação, protegendo além dosequipamentos, os dados e informações em uso.

Um No Break de boa qualidade deverá possuir as seguintes características:

- Fornecer energia em forma de onda senoidal isolada da rede, filtrada e estabilizada;

- Apresentar fácil operação com possibilidade de ligamento automático programado;- Oferecer sinalização visual e sonora para supervisão de qualquer anormalidade;- Realizar o fechamento de arquivos e o shutdown do sistema operacional automaticamente na

falta de energia;- Possibilitar a supervisão das operações do equipamento pela tela do computador, por

exemplo, data, horário, tempo em operação, medição de tensão, corrente e outros dados;- Apresentar dados estatísticos que informam sobre cada tipo de anormalidade, número

acumulado de ocorrências e outras informações afins;- Gerar relatório que informa a data, horário e a duração das faltas de energia;- Possibilitar o gerenciamento remoto através de software

4.3. ConfiabilidadeO conceito de confiabilidade é traduzido pela qualidade das informações envolvidas nas decisõestomadas pelos sistemas de automação. Este conceito deve ser sempre implementado em sistemasque têm a responsabilidade de tomar decisões e que, em hipótese alguma, podem cometer erros que

possam comprometer a qualidade e a segurança do processo.

4.4. Disponibilidade

O conceito de disponibilidade é traduzido pelo máximo tempo de funcionamento sem interrupçãodos sistemas de automação. Este conceito deve ser sempre implementado em sistemas que requerem

grande disponibilidade por parte das unidades vitais de processamento e que estas unidades não possam, em hipótese alguma, deixar de funcionar podendo causar grandes prejuízos físicos e/oufinanceiros.



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A disponibilidade pode ser quantificada através de dois índices:

- MTBF (Mean Time Between Failure) É o tempo médio entre falhas dos módulosutilizados em um sistema de automação.

- MTTR (Mean Time to Return) É o tempo médio de reposição (troca) e reconfiguração(fazer o módulo funcionar novamente) dos módulos de um sistema de automação.

Portanto, é recomendável que o sistema apresente o máximo MTBF e o mínimo MTTR.

5. PLANO DIRETOR DE AUTOMAÇÃO E INFORMAÇÃO

Um Plano Diretor de Automação e Informática – PDAI, estabelece as diretrizes tecnológicas eorienta os futuros investimentos de uma empresa nestas áreas. Um PDAI deve seguir as seguintes

premissas:− Ser focado nos objetivos finais da empresa: ganhos de produtividade e qualidade e integração

das informações de processo com os sistemas superiores, principalmente sistemas de suporteao cliente;

− As tecnologias e soluções propostas devem levar em consideração o princípio da adequaçãoao uso;

− As proposições devem ser focadas no processo e não na estrutura orgânica da unidade;− Devem ser buscadas soluções de arquitetura e tecnologia aberta;− As recomendações devem ser bem justificadas e documentadas;− O plano deve considerado um horizonte de validade de 3 a 5 anos.

5.1. Abrangência de um PDAI

Um PDAI deve ter a seguinte abrangência:

− Analisar o estado dos sistemas atuais de instrumentação, controle, supervisão, otimização einformação;

− Estudar soluções e tecnologias aplicáveis aos processos existentes;− Definir um modelo conceitual de arquitetura para os sistemas de automação e informação,

definindo as interfaces entre os diversos níveis e sistemas;− Recomendar a aquisição/adoção de equipamentos, tecnologias, software, funcionalidades,

protocolos, padrões, interfaces, etc., buscando sempre soluções e arquiteturas abertas;− Recomendar melhorias de infra-estrutura, procedimentos operacionais, planejamento e

controle da produção;− Avaliar os projetos existentes e de novos sistemas já contemplados no planejamento

estratégico da empresa quanto à adequação às novas tecnologias;− Definir as alterações nos sistemas existentes para atender ao modelo conceitual proposto;− Estudar a viabilidade da centralização da operação dos sistemas de controle e supervisão;− Levantar as oportunidades e avaliar ferramentas para uso de modelos de simulação e

otimização no gerenciamento da empresa;− Elaborar as especificações técnicas para aquisição das soluções;− Avaliar a capacitação tecnológica do pessoal de manutenção e operação para suporte e uso

das novas tecnologias a serem implantadas, com sugestão de planos de desenvolvimentogerais;

−

Analisar e discriminar os custos e benefícios de cada sistema;− Elaborar um plano de implantação;



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− Elaborar um Sumário Executivo, contendo os principais pontos do plano, cronograma,custos.

5.2. Detalhamento do Plano

5.2.1. Nível de Instrumentação

Levantamento de todos os equipamentos, instrumentos, dispositivos e softwares usados paramonitorar, medir e controlar as variáveis de processo, explicitando suas funções e aplicações.

Definição das necessidades da instrumentação quanto a:− Identificação de variáveis importantes não medidas;− Adequação dos instrumentos existentes para atender a automação e sistemas de informação;− Qualidade das medidas coletadas;− Requisitos para modernização de instrumentos;− Recomendações para substituição de instrumentos;−

Recomendações para aquisição de novos instrumentos;− Estudo da necessidade e viabilidade da utilização de redes de campo;− Treinamento das equipes de manutenção.

5.2.2. Nível de Controle

Levantamento de todos os equipamentos dispositivos e softwares usados para controlar as variáveisde processo, explicitando suas funções e aplicações.

Definição das necessidades de controle quanto a:− Identificação de áreas de processo não controladas automaticamente;− Adequação dos sistemas de controle existentes para atender a automação e sistemas de

informação (capacidade de memória, linguagens utilizadas, estrutura de programas,distribuição de tarefas, interfaces com outros sistemas, etc.);

− Eficiência e qualidade dos equipamentos;− Requisitos para modernização dos sistemas de controle;− Recomendações para substituição de controladores;− Recomendações para aquisição de novos controladores;− Treinamento das equipes de manutenção.

5.2.3. Nível de Supervisão

Levantamento de campo incluindo a verificação de todos os requisitos técnicos acerca dos sistemasexistentes e realização de entrevistas com o corpo técnico e usuários finais.

Definição dos requisitos funcionais dos sistemas de supervisão, a saber:− Estrutura de sinóticos;− Interfaces com CLP, bancos de dados externos, equipamentos de monitoração de energia e

painéis locais;− Estrutura de comandos e modos de operação;− Necessidades de redundância;− Interface via Web;− Eficiência e qualidade das funcionalidades implantadas;

− Recomendações para implantação de novas funcionalidades;− Recomendações para aquisição de novos sistemas de supervisão;− Treinamento das equipes de operação e manutenção.



31

5.2.4. Nível de Otimização

Levantamento de todos os sistemas de otimização usados para melhorar os índices de processo,explicitando suas funções e aplicações.

Definição das necessidades de otimização quanto a:−

Identificação de oportunidades de benefícios a partir da implantação de sistemas deotimização em áreas críticas de processo;− Adequação das estratégias de otimização existentes para atender os índices estabelecidos;− Eficiência e qualidade dos sistemas;− Requisitos para modernização dos sistemas de otimização;− Recomendações para aquisição de novos sistemas de otimização;− Treinamento das equipes de operação e manutenção.

5.2.5 Nível de Informação

Levantamento de todos os sistemas de informação usados para coletar, armazenar e tratar dados a

fim de auxiliar os sistemas de gestão do processo e da produção, explicitando suas funções eaplicações.

Definição das necessidades de informação quanto a:− Identificação de variáveis importantes não coletadas e armazenadas;− Eficiência e qualidade da comunicação com os sistemas de chão-de-fábrica e corporativos;− Melhorias no conteúdo e apresentação dos relatórios;− Eficiência e qualidade das funções executadas;− Treinamento das equipes de operação e manutenção.

6. ETAPAS DE UM PROJETO DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

Este item da disciplina apresenta as etapas típicas de um projeto de automação industrial.

6.1. Levantamento de Campo

Atividade que consiste no levantamento de todas as informações necessárias para odesenvolvimento do projeto:

− Levantamento dos padrões a serem utilizados no projeto;− Análise dos percursos a serem utilizados para as redes de comunicação;− Definição dos relatórios;

− Disposições dos novos equipamentos;− Verificação da situação atual e as modificações necessárias;− Cronograma detalhado do empreendimento.

6.2. Especificação Funcional

Documento onde são descritos: − A filosofia do sistema de automação; − Os padrões para todo o desenvolvimento; − Arquitetura; − Configuração consolidada do sistema; −

Características funcionais; − Características do hardware e software; − Benefícios obtidos;



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− Interfaces; − Procedimentos operacionais; − Procedimentos de segurança.

6.3. Critérios de Projeto

Documento onde são estabelecidas as principais diretrizes que orientarão a elaboração do projeto deautomação tais como:Características principais dos equipamentos;Distribuição de tensão decontrole;Padronização de cabos e bitolas;Filosofia de comandos, emergências, reservasinstaladas, etc.

6.4. Fluxogramas P&I (Processo e Instrumentação)

Consolidação dos fluxogramas existentes onde são substituídas as indicações da instrumentaçãoconvencional por indicações das funções executadas por software e pelas estações deoperação/supervisão. Verificação da necessidade e elaboração de novos fluxogramas.

6.5. Instrumentação do fluxograma P&I

Documento contendo a representação de todos os elementos de campo (sensores, transmissores,atuadores, etc) e as funções executadas por software e pelas estações de operação e supervisão paracada malha de controle/instrumento.



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6.6. Arranjo da Sala de Controle

Documento que apresenta a distribuição dos equipamentos do sistema de automação dentro da sala

de controle.



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6.7. Relação de entradas e saídas dos controladoresDocumento, gerado para cada controlador,que apresenta a imagem dos módulos de E/S. Contém informações como:

− Tipo do módulo (entrada ou saída, digital ou analógico, etc.); − Descrição de cada ponto de E/S com seu endereço; − Indicação da tensão e dos pontos de alimentação; −

Identificação do painel e do módulo dentro do painel; − Etc.

6.8. Especificação de instrumentos

Documento único que se aplica à qualquer tipo de instrumento, contendo informações, critérios ecaracterísticas técnicas que em conjunto com as folhas de dados dos instrumentos propiciam a

aquisição dos mesmos.



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6.9. Folha de dados de instrumentos/equipamentosDocumento contendo todas as informaçõese características técnicas necessárias e suficientes para a aquisição dos instrumentos/equipamentosespecificados, permitindo a seleção do modelo e/ou cálculo do instrumento e a sua cotação.

6.10. Folha de Especificação para o Sistema de Automação

Contempla todas as informações e características técnicas necessárias e suficientes para a aquisição

dos seguintes equipamentos/software:− Hardware para o CLP;− Painéis de CLP;− Microcomputadores para as Estações de Operação;− No-breaks;− Quadros de distribuição de tensão de controle;− Impressoras;− Equipamentos de rede;− Software de Supervisão;− Software de apoio;− Acessórios;− Mobiliário;− Outros.



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6.11. Diagramas Lógicos

Elaboração/revisão dos diagramas lógicos da planta de forma a disponibilizar as seguintesinformações:

− Intertravamentos entre equipamentos e/ou sistemas;−

Comando de seqüências/grupos de equipamentos;− Instrumentação comum a mais de um equipamento;− Sinalizações de processo não associadas a equipamentos.



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6.12. Diagramas Funcionais Desenhos para apoio à manutenção, que apresentam de forma esquemática a correlação entre asentradas e saídas do CLP e todos os dispositivos dos CCM (Comando e Controle de Motores),

painéis locais e campo indicando a função de cada sinal, sem a finalidade de interligação elançamento de cabos.

6.13. Diagramas de interligação Desenhos elaborados por equipamentos que mostram todas as interligações elétricas, informandoidentificação de cabos e condutores, bitola, régua de bornes, bornes e terminais, pontos deaterramento, para cada interligação relativa ao equipamentos (campo-CLP, CCM-CLP, campo-CCM, outros).



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6.14. Diagramas de Malhas

Este documento contempla todas as malhas de controle da planta, com definição das funçõesenvolvidas e as interligações entre as mesmas, fazendo-se a representação de acordo com alocalização física de cada instrumento ou função. O documento complementa as informaçõesapresentadas no Fluxograma P&I.

6.15. Relação de Circuitos e Cargas Documento, elaborado para cada quadro de distribuição de tensão de controle (QDTC), contendouma relação de todos os circuitos do quadro (com informação da capacidade de corrente de cadadisjuntor) com a relação / identificação de todas as cargas ligadas a ele.



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6.16. Diagrama Unifilar Este documento define de forma completa toda a necessidade de alimentação elétrica de tensão econtrole para a instrumentação e equipamentos do sistema de automação, incluindo as cargas

previstas distribuídas de acordo com os níveis de tensão, a necessidade de sistemas ininterruptos e

alimentação redundante, além de determinar as proteções elétricas necessárias.6.17. Lista de Instrumentos Este documento contempla a relação de todos os instrumentos (existentes e novos) e suas principaisfunções, definindo o tipo, locação física e serviço de cada instrumento.

6.18. Plantas de locação de instrumentos Este documento define a posição física e elevação de todos os instrumentos e painéis de campo paraos quais exista a interligação de sinal e/ou alimentação elétrica. Além disso são localizadas ascaixas de junção, o encaminhamento de eletrodutos entre instrumentos e caixas de junção e oencaminhamento de eletrodutos/dutos entre as caixas de junção e as salas de controle



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6.19. Lista de Materiais Este documento relaciona todos os materiais necessários para a montagem da instalação definindo o

tipo e especificação técnica do material, unidade de medida/contagem e a quantidade.



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6.20. Lista de Cabos Documento que relaciona todos os cabos de interligação entre equipamentos, instrumentos, caixasde junção, CCM, painéis e outros elementos de campo.

6.21. Planilhas de Cabos Planilha identificando todos os cabos/condutores associados a cada equipamento com as suasconexões nas borneiras dos painéis existentes e as suas ligações correspondentes nas borneiras dosnovos painéis facilitando o remanejamento dos cabos entre os painéis.

6.22. Lista de Cabos para lançamento Este documento relaciona todos os cabos de interligação entre equipamentos, instrumentos, caixasde junção, CCM, painéis e outros elementos de campo, com os respectivos percursos para orientar olançamento de cabos pela montadora.

6.23. Gestão de Suprimentos Consiste no acompanhamento, etapa por etapa, de todo o processo de compra dos equipamentos,softwares e materiais de instalação elétrica fornecidos.

6.24. Análise Técnica de Propostas

− Análise das propostas técnicas recebidas;− Preparação de questionários objetivando a equalização técnica das propostas;− Participação em reuniões técnicas com os fornecedores;− Preparação de relatório priorizando tecnicamente os fornecedores;− Preparação da documentação técnica final para compra.



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6.25. Comentário de desenhos de fornecedores Comentar/aprovar os desenhos enviados pelos fornecedores de equipamentoselétricos/instrumentos, antes do início da fabricação, para verificação da adequabilidade do que vaiser fabricado com o que foi especificado.

6.26. Roteiro de AceitaçãoDocumento onde são estabelecidos procedimentos e parâmetros a para aceitação do sistema deautomação durante o teste de fábrica e de plataforma.

6.27. Programação de CLP Consiste no desenvolvimento do programa do CLP, utilizando o software específico do fabricante,contendo a lógica de comando, sequenciamento, controle e sinalização dosequipamentos/instrumentos e outros dispositivos. Associados à lógica teremos:

− Comentários de endereços;− Comentários de linha;− Referência cruzada dos endereços utilizados;− Mapa de memória.



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6.28. Configuração do Software De Supervisão − Definição e digitação da Base de Dados;− Planejamento e definição das telas sinóticas;− Edição de Sinóticos;− Animação dos pontos inerentes a comando e sinalização;−

Definição e configuração dos alarmes;− Configuração das tendências instantâneas e históricas;− Elaboração de receitas;− Outros.



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6.29. Desenvolvimento de drivers Desenvolvimento de software de comunicação para interfacear os dispositivos

6.30. Testes de Plataforma

Montagem de uma plataforma contendo os dispositivos mínimos necessários de hardware esoftware da configuração para:

− Depuração do programa do CLP;− Testes de intertravamentos, sequenciamentos e sinalizações;− Testes nas lógicas relativas às áreas de interface, alarmes, etc.;− Integração/compatibilização de todos os componentes do sistema;− Análise da performance do Sistema.

6.31. Elaboração de Manuais Estes documentos têm como objetivo funcionar como material complementar aos treinamentos esubsidiar a operação e manutenção de sistema após a sua entrega. São desenvolvidos os seguintesmanuais:

− Manual de Operação;− Manual de manutenção de software do CLP;− Manual de manutenção de software de supervisão;

6.32. As-Built

Atualização da documentação do projeto gerada conforme construído e executado.

6.33. Implantação do Sistema A Implantação do Sistema é realizada de acordo com o planejamento definido e compreenderá asseguintes etapas:

Supervisão de MontagemCompreende a supervisão da montagem e das ligações e energizações dos equipamentos do sistemade automação.

Montagem da rede e comunicaçãoCompreende a montagem e interligação dos equipamentos do sistema em rede.

Testes bit a bit Os testes bit a bit são iniciados após a conclusão dos testes de continuidade elétrica. Durante estestestes são verificadas todas as ligações feitas durante a transferência dos sinais do campo e CCM

para os novos CLP.

Start upApós os testes bit a bit, são executados todos os testes operacionais com os equipamentos de

processo já ligados ao novo sistema de automação, para verificação na prática, da integraçãorealizada em plataforma. São simulados todos os intertravamentos, proteções dos equipamentos,realizados ajustes e aferições da aquisição e tratamento de dados reais coletados e enviados ao

processo. Após realização de todos os testes com os equipamentos operando sem carga (testes em

vazio), os mesmos são colocados em operação com carga, nas condições nominais.



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Operação AssistidaAcompanhamento da operação normal do sistema pelos integradores eoperadores para verificação da performance do sistema implantado. Neste período serão realizadostambém os ajustes dos parâmetros, análise da estabilidade e verificação das faixas de alarmes e dasmalhas de controle.

7. FERRAMENTAS DE APOIO À PRODUÇÃO

As ferramentas de apoio à produção apresentam uma série de funcionalidades pré-definidas queatendem boa parte das necessidades, mas não contemplam toda a documentação de um projeto.Estas ferramentas possibilitam:

− Organizar a documentação;− Facilitar o acesso aos documentos (estrutura de pacote);− Utilizar bibliotecas de símbolos;− Criar bibliotecas de macros;− Agilizar a edição de documentos;Estabelecer referências cruzadas; − Realizar numeração automática;− Reduzir os erros;− Integrar o endereçamento aos controladores;− Agilizar as revisões;− Estabelecer interface com formatos DXF e HTML;− Gerar automaticamente planilhas de bornes e cabos;− Gerar automaticamente listas de materiais.



8. FERRAMENTAS DE CONTROLE E ACOMPANHAMENTO DE PROJETO Algumas ferramentas podem ser utilizadas para o controle e o acompanhamento do projeto.Permitem realizar:

− Acompanhamento das datas do projeto− Gestão do tempo gasto na execução de cada tarefa−

Estabelecer vínculo entre tarefas− Controle do tempo previsto versus realizado− Definição das etapas críticas− Realização de simulações− Controle de recursos

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