apostila supervisorio indusoft ind371

UNED DE CUBATÃO

APOSTILA DE

CURSO TÉCNICO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

4o MÓDULO

MONTAGEM:

PROFESSOR MARCELO S. COELHO

Trabalho elaborado, a partir do conteúdo da apostila Configuração de sistemas supervisórios INDUSOFT versão 4.4, 2006 do SENAI.

Revisão 1.0 – AGOSTO/2007

SUMÁRIO

Sistema supervisório INDUSOFT.....................................................................................5

Sistema SCADA.............................................................................................................18

Atividades de laboratório para configuração de supervisório INDUSOFT.....................26

Configuração de sistema supervisório INDUSOFT

Sistema supervisório INDUSOFT

Os softwares supervisórios para automação industrial são produtos que incorporam

funções de:

Controle supervisório, tais como comando de atuadores de campo; monitoração de

dados de processo (temperatura, nível, etc.), controle contínuo, controle por

processamento em lote e controle estatístico;

Alarmes de condições e estado de variáveis de processo;

Emissão de relatórios;

Aquisição de dados (“SCADA”);

Soluções para processamento de batelada (“Batch”).

Dentre as funções mais importantes do software supervisório para automação

industrial, destaca-se a aquisição de dados, a característica de vínculo bidirecional,

onde os dados podem também ser enviados para o chão de fábrica, além de serem

lidos dos equipamentos de aquisição e controle. Uma característica importante é a

capacidade de comunicação do software com equipamentos (hardware) proprietários

de vários fabricantes diferentes, conseguido em função do uso de pacotes de software

de interface denominado driver de comunicação.

É importante deixar claro, inicialmente, alguns conceitos importantes relacionado à

aplicação dos softwares:

Estação (Nó): Estação (nó) é qualquer computador que esteja rodando um software

supervisório. Estação (nó) local é aquela em que se está operando ou configurando e

estação (nó) remota é aquela que é acessada através de um link de comunicação.

Prof. Marcelo S. Coelho5


Estação independente (“Stand Alone”): É uma estação que desempenha todas funções

de um sistema de supervisão não conectada a uma rede de comunicação.

Estação stand alone.

Estação servidora de Base de Dados (Servidor “SCADA”): É uma estação que executa

a função de aquisição de dados.

Estação de Monitoração e Operação: É uma estação que permite que o operador

monitore o processo, altere parâmetros do processo, reconheça alarmes e mais

algumas tarefas de operação de processo mas não permite alterar a configuração de

telas nem da base de dados.

Estação de Gerência: É uma estação que permite a gerentes, supervisores ou

quaisquer outras pessoas terem acesso aos dados de processo em forma de

relatórios, gráficos e telas, sendo que reconhecimentos de alarme ou alteração de

parâmetros do processo, entre outras tarefas de operação, não poderão ser realizadas

nesta estação.



Arquitetura

Um software de supervisão e controle de sistemas de automação de processos tem

como característica fundamental a capacidade de ser multitarefa, ou seja, de poder

executar vários módulos aplicativos simultaneamente.

Sua arquitetura simplificada poderá ser vista como:

Arquitetura de um sistema supervisório

Pela figura podemos notar que o centro do sistema é um grande banco de dados

alimentado pelas informações oriundas do processo via ECL’s (Estação de Controle

Local). É responsável por formatar e organizar esses dados para que outros módulos

do sistema as utilizem em suas atividades.

A interface de operação é a parte do software supervisório com a qual são

desenvolvidas telas gráficas para visualização e comando do processo o qual o

sistema está atuando.

O driver de comunicação é um módulo de software capaz de ler e escrever dados nas

ECL’s (Estação de Controle Local) de campo. Para cada fabricante de ECL se faz

necessário um driver de comunicação.

O bloco de aquisição de dados tem capacidade de se comunicar com os diversos

drivers de comunicação, permitindo o interfaceamento desses drivers com a base de

dados, lendo e escrevendo na mesma base.

Os módulos aplicativos são módulos que acessam a base de dados do software

gerando relatórios, gráficos, alarmes, acesso a outros banco de dados, etc..

O modo configuração tem, geralmente, as seguintes características:



Possibilidade de definição e de geração de sinóticos de fluxogramas de processo

através de linguagens específicas ou de utilização da própria tela para geração de

desenhos e das variáveis representadas em tempo real.

Possibilidade de definição do sequenciamento de operações de processos em

batelada.

Base de Dados

Denominamos base de dados (“Database”) um arquivo de dados que contém todas as

variáveis atualizadas em tempo real para alimentação de dados do software

supervisório para automação industrial.

Todo o sistema de supervisão será alimentado com dados vindos de um CP ou ECL.

Assim, é necessário deixar estes dados disponíveis para que outros módulos (vistos no

item anterior) possam utilizá-los. Cada ponto lido do CLP ou da ECL tem seu valor

armazenado em uma variável da aplicação, que daí em diante será chamada TAG.

TAGs não são somente pontos lidos de equipamentos de campo mas qualquer variável

da aplicação, inclusive as pré-definidas do Sistema Supervisório, que são chamadas

TAGs internos. O conjunto de TAGs (internos ou da aplicação) fica disponível na

database, onde todos os módulos vão buscar ou alterar valores dos TAGS. A database

funciona como uma conexão entre os módulos da aplicação, onde todos os módulos

configurados só se comunicam com a base da dados. A execução do sistema ficará

semelhante a um sistema multitarefa. Cada módulo tem sua vez de ser executado e de

se comunicar, seguindo sempre a mesma seqüência de execução dos módulos.

Essa base de dados será criada através de um software de configuração do sistema.

Geralmente se dará sob a forma de telas a serem preenchidas, informando os dados

necessários para a configuração do sistema que se pretende criar.

Nesse banco de dados encontraremos, principalmente, as variáveis de processo que

pretendemos supervisionar representadas por mnemônicos que contêm informações

adicionais sobre: range, alarmes, etc.



Interface de operação

É onde se irá definir as telas do sistema e as variáveis que integrarão as mesmas.

Faremos uma divisão por telas e em cada uma mostraremos os dados geralmente

solicitados.

Telas de grupo

Essa fase da configuração é obtida depois que todos os tags estejam definidos. O

sistema configurador solicitará os tags e os parâmetros que possuem.

Normalmente esses instrumentos são previamente criados pelo sistema, cabendo ao

usuário definir o tipo. Os tipos mais comuns podem ser:

Indicação digital

Indicação analógica

Totalização

Controle digital

Controle analógico

Registrador

Telas de sinótico

Esta fase poderemos definir como a mais trabalhosa em termos de configuração. Isso

porque teremos que criar um ou vários sinóticos do processo em questão.

Como esses sinóticos são um retrato particular de cada planta não existem, então,

sinóticos pré-configurados mas ferramentas gráficas que possibilitem a criação de

qualquer desenho.

Tela sinótico.



A maioria dos sistemas tem implementado softwares bem semelhantes aos softwares

específicos na área de CAD, porém com recursos gráficos limitados embora suficientes

para a elaboração dos desenhos.

Outros fabricantes criam softwares de importação de arquivos de desenhos gerados

diretamente em softwares de CAD. Isso torna o trabalho de criação do desenho mais

suave.

Podemos dividir esta fase de configuração em dois principais módulos: módulo de

edição de desenhos e módulo de animação de desenhos.

Módulo de edição de desenhos

O módulo de edição de desenhos permite que seja elaborado um desenho estático que

poderá representar qualquer parte do processo.

Os fabricantes permitem esse trabalho através do uso de elementos geométricos

primitivos que, agrupados convenientemente, permitirão a criação do desenho.

Os elementos geométricos primitivos mais comuns são:

Pontos

Linhas

Arcos

Circunferências

Animação de desenhos

O módulo de animação de desenhos consiste em criar alterações no desenho em

função de valores das variáveis da planta que estão integradas no sistema digital.

Isso significa dizer que teremos um menu com os tipos possíveis animações do

desenho. Após inserida a animação o software solicitará qual será o tag da base de

dados que irá comandá-la.

Tomemos, por exemplo, o desenho de um tanque TQ-01 e uma malha de controle

com tag LIC-01. Um efeito interessante que pode ser realizado com a variável nível

será o de pintar a região interna do tanque em função do valor da PV do LIC-01. Ou

seja, se o valor da PV for 0% o interior do tanque não será pintado. Para 50% de PV

teremos 50% do tanque pintados. Consequentemente para 100% de PV teremos todo

o interno do tanque pintado.

Para isso ser realizado teríamos as seguintes fases:

Criar o desenho do tanque.

Criar o efeito de mudança de nível.

Ligar o efeito de animação com a variável PV do LIC-01.



Como exemplos de animação que poderemos encontrar nos editores de desenhos

poderemos citar:

Barra gráfica “Bargraph”: Efeito de uma barra retangular que é preenchida

internamente em função de uma variável analógica associada. Pode-se escolher a

cor de fundo e/ou cor da barra proporcional à variável associada, além das

dimensões de altura e largura desta barra. A animação ocorrerá no sentido vertical,

de baixo para cima. Como exemplo desse efeito temos a criação dos faces-plates

dos controladores nas telas de grupo, onde temos os bargraphs de PV, SP e MV

proporcionais ao seu valor analógico.

Valor numérico “Display”: Cria uma janela numérica que sendo associada a uma

variável analógica retorna seu valor. Esse efeito é usado na tela de grupo onde

temos o bargraph dando idéia global do valor da variável e uma janela numérica

com seu valor exato.

Mudança de cor “Color”: Efeito em que uma região retangular da tela pode sofrer

mudança de sua cor em relação à cor de fundo. Esse tipo de animação é

associada a uma variável digital. Como exemplo poderíamos citar uma animação

em que teríamos o desenho de uma bomba com sua respectiva tubulação. Se o

sistema receber o sinal digital informando que a bomba foi ligada poderemos,

então, mudar a cor no interior da tubulação simulando, assim, o caminho que o

fluxo estará fazendo pela planta.

Atuação “Command”: Efeito de se poder mudar o status de um ponto digital ou

analógico através de uma janela aberta no sinótico. Isso permite a atuação do

ponto sem a necessidade de navegar até a tela de instrumentos. Ex. Ligar uma

bomba.


PV=0

%

PV=50%

%

PV=100

%


Configuração dos módulos aplicativos

Os módulos aplicativos do sistema consistem em pacotes de software, tais como

scheduler ou clock, recipe (receitas), report (relatórios), matemático, trend (tendência)

e alarm com o objetivo de otimizar o processo.

Módulo de Alarme

Neste módulo é possível definir as mensagens de alarme que o sistema irá emitir, bem

como as condições em que as mesmas serão emitidas. O pacote de software

responsável pelo gerenciamento dos alarmes definirá, também, se as mensagens de

alarme serão impressas ou armazenadas em disco. Ainda classificará os tags e suas

mensagens em grupos de alarmes.

Exemplo de tela de configuração de alarmes.



Exemplo de tela sumário de alarmes.

Módulo Relatório

É possível definir relatórios de eventos, normalmente inerentes ao sistema. Este

módulo geralmente solicitará parâmetros de configuração, do tipo cabeçalho do

relatório, mneumônico das variáveis que comporão o relatório e sistema de emissão de

relatório.

Exemplo de tela de configuração de relatórios.

Quanto ao sistema de emissão de relatório poderemos ter a geração de relatórios

instantâneos, ou seja, o operador via console solicita o relatório com as variáveis

naquele instante. Ainda poderá ser definida a periodicidade automática para a emissão

dos mesmos (por exemplo de hora em hora).

Módulo Histórico

Neste item deve-se definir quais serão as variáveis que formarão as telas de histórico.

Basta, então, informar qual o mnemônico da variável.

Outro parâmetro que o sistema irá solicitar será a base de tempo de salvamento, que

poderá ser de 1 hora ou de outra quantidade qualquer de tempo como, por exemplo, 1

semana, 1 mês, etc..

Obs: Todos os valores das variáveis históricas são armazenados em unidades de

disco. Note, então, que o sistema cria uma região definida de memória para



armazenamento desses valores. Assim sendo, fica o conceito de que ao ser iniciada a

aquisição e gravação desses dados em disco existirá um dado momento em que esse

espaço de memória será preenchido e então o sistema começará a sobrepor as

primeiras informações gravadas.

Exemplo de tela de configuração de gráficos históricos

.

A segunda observação é que quanto mais alta for a base de tempo, melhor, pois

teremos um maior tempo registrado. A desvantagem é que, como a quantidade de

memória por variável histórica é finita, um sistema com base de tempo alta terá uma

taxa de amostragem também alta, o que poderá prejudicar a precisão do registro

histórico da variável numa futura análise.

Para ilustrar melhor o que foi dito imaginemos uma área de 1000 unidades de

memória. Imaginemos também 2 bases de tempo: 1 hora e 1 dia.

A base de tempo de 1 hora fará aquisições da variável a cada 3,6s (3600s/1000).

A base de tempo de 1 dia fará aquisições de variável a cada 86,4 s (86400s/1000)

Note que enquanto a primeira base de tempo escolhida lê a variável num determinado

intervalo a segunda o faz num tempo 24 vezes maior.

Deve-se, então, de acordo com a gerência de processos, definir qual o valor ideal de

base de tempo.

Um recurso adicional a esse sistema será o salvamento dos registros históricos em

disquete, ou seja, o sistema poderá automaticamente ir descarregando o banco de



dados em disquete. Quando o disquete está totalmente carregado o sistema cria um

aviso ao operador para a troca por outro vazio.

Um detalhe interessante é que os dados armazenados em disco podem ser migrados

facilmente para sistemas de análise de dados (planilhas eletrônicas) sem nenhum

inconveniente.

Módulo Matemático

Permite que sejam desenvolvidas rotinas lógicas e cálculos matemáticos necessários

para uma aplicação. Este módulo pode ser implementado na própria estação de

trabalho. É possível, também, existir um determinado computador em um nível

hierárquico superior ao de uma estação de trabalho executando esta tarefa, ou seja,

recebendo valores oriundos dos níveis mais baixos (ECL’ s) e efetuando algoritmos

matemáticos com os mesmos. Esse resultado poderá servir para realimentar os níveis

mais baixos. O propósito de se usar um computador específico para realizar esse tipo

de função deve-se ao fato de no nível de controle termos processadores dedicados em

funções de controle de processo em tempo real. Caso tentemos incrementá-los com

cálculos avançados os mesmos poderiam perder essa característica, o que seria

desastroso.

Geralmente o modo de se implementar tais cálculos é efetivado através do uso de

linguagens de alto nível (C, Pascal, Fortran, etc) ou pacotes de softwares utilitários que

venham com funções pré definidas, conforme ilustração a seguir.

Exemplo de tela de configuração de módulos matemáticos.



Configuração do módulo de comunicação

Esse módulo pode ser dividido, na maioria dos softwares de configuração, em duas

partes:

Configuração dos canais de comunicação

Configuração dos endereços das variáveis

Configuração dos canais de comunicação

Em um sistema digital distribuído temos vários canais de comunicação com os

equipamentos distribuídos pela planta. O objetivo desse módulo é informar ao sistema

qual equipamento estará conectado a um determinado canal e informar (caso

necessário) dados sobre a comunicação do sistema com o equipamento como, por

exemplo, velocidade de comunicação(Baud Rate), quantidade de bits de dados, stop

bits, paridade, etc.

Note que num canal de comunicação poderemos ter um ou vários equipamentos

conectados, porém todos eles deverão que ser o mesmo tipo de equipamento. Isso se

deve ao fato de que cada equipamento tem seu próprio protocolo de comunicação;

então, o sistema deve possuir uma biblioteca que contenha os vários protocolos dos

equipamentos (Drives).

Configuração dos endereços das variáveis

Este módulo irá dizer ao subsistema de monitoração e operação de onde virão e/ou

para onde irão os valores das variáveis do processo que serão monitorados.

Basicamente consiste em criar-se um LINK entre um endereço da ECL e o tag da

base de dados. Para esse tag irá se definir o canal, o endereço do equipamento e o

valor da memória do equipamento onde se encontra o valor da variável desejada.

Note que este passo é de fundamental importância para o funcionamento correto do

subsistema de monitoração e operação, pois caso se tenha endereçado

incorretamente o valor de uma variável as informações apresentadas no console de

operação não serão espelho do que está ocorrendo no processo, trazendo implicações

desastrosas. É recomendável que após o sistema configurado e instalado se realize

um loop-test das variáveis tanto de aquisição como de atuação para total confiabilidade

do sistema.



Sistema SCADA

A palavra SCADA é um acrônimo para Supervisory Control And Data Acquisition. Os

primeiros sistemas SCADA, basicamente telemétricos, permitiam informar

periodicamente o estado corrente do processo industrial, monitorizando sinais

representativos de medidas e estados de dispositivos através de um painel de

lâmpadas e indicadores sem que houvesse qualquer interface aplicacional com o

operador.

Com a evolução tecnológica, os computadores assumiram um papel de gestão no

recolhimento e tratamento de dados, permitindo a sua visualização e a geração de

comandos de programação para execução de funções de controle complexas.

Atualmente os sistemas SCADA utilizam tecnologias de computação e comunicação

para automatizar a monitoração e controle dos processos industriais, efetuando

aquisição de dados em ambientes complexos e dispersos geograficamente. Os

sistemas SCADA cobrem um mercado cada vez mais vasto, podendo ser encontrados

em diversas áreas como em hidrelétricas, indústria de celulose, petrolífera, têxtil,

metalúrgica, automobilística e eletrônica, além dos setores de saneamento básico,

entre outros.

Estes sistemas revelam-se de crucial importância na estrutura de gestão das

empresas, fato pelo qual deixaram de ser vistos como meras ferramentas

operacionais, ou de engenharia, e passaram a ser vistos como uma importante fonte

de informação. Num ambiente industrial cada vez mais complexo e competitivo, os

fatores relacionados com a disponibilidade e segurança da informação têm grande

relevância, tornando-se necessário garantir que a informação esteja disponível e

segura quando necessária, independentemente da localização geográfica. Torna-se,

portanto, necessário implementar mecanismos de acessibilidade, de segurança e de

tolerância a falhas.

Os sistemas SCADA melhoram a eficiência do processo de monitoração e controle,

disponibilizando, em tempo útil, o estado atual do sistema através de um conjunto de

previsões, gráficos e relatórios de modo a permitir a tomada de decisões operacionais

apropriadas, quer automaticamente, quer por iniciativa do operador.



Componentes do sistema SCADA

Sensores e atuadores.

Estações remotas.

Rede de comunicações.

Estações centrais de supervisão.

Sensores e atuadores

Os sensores e atuadores são dispositivos conectados aos equipamentos controlados e

monitorados pelos sistemas SCADA.

Os sensores convertem parâmetros físicos, tais como velocidade, nível de água e

temperatura, em sinais analógicos e digitais legíveis pela estação remota.

Os atuadores são usados para atuar sobre o sistema, ligando e desligando

determinados equipamentos.

Estações remotas

O processo de controle e aquisição de dados inicia-se nas estações remotas PLCs

(Programmable Logic Controllers) e RTUs (Remote Terminal Units) com a leitura dos

valores atuais dos dispositivos que lhes estão associados e o respectivo controle. Os

PLCs e os RTUs são pequenos computadores através dos quais as estações centrais

de monitoração se comunicam com os dispositivos existentes nas instalações fabris.

Os PLCs apresentam como principal vantagem a facilidade de programação e controle

de I/O. Por outro lado, os RTUs possuem boa capacidade de comunicação, incluindo

comunicação via rádio, estando especialmente indicados para situações adversas

onde a comunicação é difícil.

Atualmente, nota-se uma convergência no sentido de reunir as melhores

características destes dois equipamentos: a facilidade de programação e controle dos

PLCs e as capacidades de comunicação dos RTUs.

Rede de comunicações

Rede de comunicações é a plataforma através da qual a informação de um sistema

SCADA é transferida. Levando em consideração os requisitos do sistema e as

distâncias a cobrir, as redes de comunicação podem ser implementadas, entre outros,

através dos seguintes meios físicos:

Cabos - Os cabos estão indicados para a cobertura de pequenas distâncias.

Normalmente são utilizados em fábricas, não sendo adequados para grandes

distâncias devido ao elevado custo de cablagem, instalação e manutenção;



Linhas Dial-Up - As linhas Dial-Up podem ser usadas em sistemas com atualizações

periódicas que não justifiquem conexão permanente. Quando for necessária a

comunicação com uma estação remota é efetuada uma ligação para o respectivo

número;

Linhas Dedicadas - As linhas dedicadas são usadas em sistemas que necessitam de

conexão permanente. Esta é uma solução cara, pois é necessário o aluguel

permanente de uma linha telefônica ligada a cada estação remota;

Rádio-Modems - Estes dispositivos são usados em locais onde não estão acessíveis

linhas telefônicas. Por vezes, em situações onde uma ligação direta via rádio não pode

ser estabelecida devido à distância, é necessária a instalação de dispositivos

repetidores.

Estações centrais de supervisão

As estações centrais de supervisão são as unidades principais dos sistemas SCADA,

sendo responsáveis por recolher a informação gerada pelas estações remotas e agir

em conformidade com os eventos detectados. Podem estar centralizadas num único

computador ou distribuídas por uma rede de computadores de modo a permitir a

partilha de informação proveniente do sistema SCADA.

A interação entre os operadores e as estações de monitoração central é efetuada

através de uma interface Homem-Máquina, onde é comum a visualização de um

diagrama representativo da instalação fabril, da representação gráfica das estações

remotas, dos valores atuais dos instrumentos fabris e da apresentação dos alarmes

detectados.

Estrutura e Configuração

Funcionalidades

A capacidade de supervisão do sistema SCADA inclui as seguintes funcionalidades:

Aquisição de dados;

Visualização de dados;

Processamento de alarmes;

Tolerância a falhas.

Aquisição de dados:

A aquisição de dados é o processo que envolve o recolhimento e transmissão de

dados desde as instalações fabris, eventualmente remotas, até as estações centrais de

monitoração.



O processo de aquisição de dados inicia-se nas instalações fabris, onde as estações

remotas lêem os valores dos dispositivos a elas conectados. Após a leitura desses

valores segue-se a fase de transmissão de dados em que, quer em modo de

comunicação por polling, quer em modo de comunicação por interrupção (Report by

Exception), os dados são transmitidos através da rede de comunicações até a estação

central.

Por fim, o processo de aquisição de dados é concluído com o respectivo

armazenamento em bases de dados.

Visualização de dados:

A visualização de dados consiste na apresentação de informação através de interfaces

homem-máquina, geralmente acompanhados por animações, de modo a simular a

evolução do estado dos dispositivos controlados na instalação fabril.

Os sistemas SCADA permitem visualizar, além dos dados recolhidos, previsões e

tendências do processo produtivo com base em valores recolhidos e valores

parametrizados pelo operador, além de gráficos e relatórios relativos a dados atuais ou

existentes em histórico.

Processamento de alarmes:

O processamento de alarmes assume um papel de elevada importância na medida em

que permite informar anomalias verificadas, sugerir medidas a tomar e, em

determinadas situações, reagir automaticamente mediante parâmetros previamente

estabelecidos.

O computador, ao analisar os dados recolhidos, verifica se algum dos dispositivos

gerou valores excepcionais, indicadores de situações de alarme.

No tratamento de valores digitais, as situações de alarme podem ser detectadas

através de uma variável que assume o valor 0 ou 1; no tratamento de valores

analógicos são definidos valores que limitam as situações aceitáveis, de modo a que

quando os valores lidos estiverem situados fora das gamas de valores permitidos seja

detectada uma situação de alarme.

Além das situações de alarme detectadas com base nos valores lidos pelos

dispositivos, os sistemas SCADA podem acionar alarmes com base na ocorrência de

determinadas combinações de eventos.

Os alarmes são classificados por níveis de prioridade em função da sua gravidade,

sendo reservada a maior prioridade para os alarmes relacionados a questões de

segurança.

Em situações de falha do servidor ou da rede de comunicações é possível efetuar o

armazenamento das mensagens de alarme em buffer o que, aliado à capacidade de



transmissão de mensagens de alarme para vários servidores, permite atingir maior

grau de tolerância a falhas.

Através da informação proveniente do login, os sistemas SCADA identificam e

localizam os operadores, de modo a filtrar e encaminhar os alarmes em função das

suas áreas de competência e responsabilidade.

Os sistemas SCADA guardam em pastas .log informação relativa a todos os alarmes

gerados, de modo a permitir que posteriormente se proceda a uma análise mais

detalhada das circunstâncias que estiveram na origem da geração do alarme.

Tolerância a falhas:

Para atingir níveis aceitáveis de tolerância a falhas é usual a existência de informação

redundante na rede e de máquinas backup situadas dentro e fora das instalações

fabris, de modo a permitir que sempre que se verifique uma falha num computador o

controle das operações seja transferido automaticamente para outro computador - uma

réplica de backup - sem que se notem interrupções significativas.

Modos de comunicação

Os sistemas SCADA utilizam genericamente dois modos de comunicação:

comunicação por polling e comunicação por interrupção.

Tecnologias disponíveis

Internet

DDE / NETDDE

OLE

OPC

Protocolos de comunicação de equipamentos (proprietários/abertos)

Internet

A Internet é cada vez mais o meio de comunicação preferido pelas organizações.

Através do uso de tecnologias relacionadas a ela e de padrões como TCP/IP, HTTP e

HTML é, atualmente, possível o acesso e partilha de dados entre a área de produção e

a área de supervisão e controle de várias instalações fabris.

De fato, com o uso de um Web browser é possível controlar em tempo real uma

máquina localizada em qualquer parte do mundo, bastando introduzir o seu URL no

browser, sem que haja necessidade de deslocamento.

Os dados são transportados através de protocolos comuns, garantindo a

interconectividade e a interoperabilidade entre os diversos dispositivos que compõem o

sistema.



A interoperabilidade significa que os dispositivos de uma rede partilham informação,

não coexistindo isoladamente.

Utilizando as infra-estruturas de rede existentes, baseadas em Ethernet - TCP/IP, é

possível desenvolver sistemas de aquisição de dados e automação de sistemas sem

necessidade de infra-estruturas adicionais. Não é necessário nenhum hardware

especial para desenvolver uma aplicação de aquisição de dados baseada na Internet.

O browser se comunica com o servidor Web através do protocolo HTTP. Após o envio

do pedido referente à operação pretendida, ele recebe a resposta na forma de uma

página HTML.

Algumas das vantagens da implementação de uma aplicação de recolhimento de

dados através de um browser são:

O browser disponibiliza um modo de interação simples, com o qual os utilizadores

já estão habituados, podendo incluir ajuda on-line, imagens, som e vídeo;

Não é necessária a instalação de nenhum cliente, dado que geralmente todos os

computadores têm browsers instalados, o que simplifica a administração do

sistema;

É necessário, apenas, efetuar manutenção de páginas, applets e scripts do lado do

servidor;

A natureza cliente-servidor da Internet faz com que seja possível que diversos clientes

acessem, simultaneamente, dispositivos e visualizem dados em tempo real, independe

da sua localização. Essa aproximação é diferente da tradicional e permite controlar

vários dispositivos.

Teoricamente, qualquer dispositivo com capacidade para se comunicar com um

computador pode ser colocado na rede. Neste âmbito estão incluídos dispositivos de

amostragem analógicos e digitais, PLCs, sensores, câmeras, etc.

Alguns destes dispositivos, especialmente os que se comunicam via porta serial,

forçaram o mercado ao desenvolvimento de dispositivos de conversão de comandos

de rede para comandos por eles interpretáveis, e vice-versa. Todos os dispositivos não

adequados para a rede necessitam de um servidor que traduza os pedidos e efetue a

comunicação com o dispositivo através do seu protocolo nativo.

DDE / NetDDE

O DDE (Dynamic Data Exchange) é um protocolo cliente-servidor que permite a

transferência de dados entre aplicações através do uso de mensagens do Windows. O

cliente e o servidor podem ser programados para interpretar os dados como um

comando. Para a troca de mensagens entre máquinas remotas existe um mecanismo

semelhante ao DDE denominado NETDDE. O DDE é totalmente bit blind, ou seja, nem

o cliente nem o servidor sabem se estão se comunicando com uma aplicação de 16 ou



32 de bits. Na realidade o servidor desconhece se o cliente se encontra na mesma

máquina ou não.

O DDE através da rede - NETDDE (Network Dynamic Data Exchange) - usa uma

hierarquia de nomes semelhante ao DDE; contudo, neste caso os nomes do serviço e

o tópico foram alterados, respectivamente, para servidor DDE e share representando,

o primeiro, o nome do computador que desempenha as funções de servidor e o

segundo os nomes do serviço e o tópico da aplicação servidora. O NETDDE usa o

protocolo NetBIOS, que corre sobre TCP/IP, permitindo ao NETDDE utilizar a Internet.

OLE:

O OLE (Object Linking and Embedding) é um mecanismo síncrono que permite a um

cliente invocar uma subrotina num servidor.

Circunstâncias em que o OLE pode ser considerado mais indicado do que o DDE:

O uso do OLE é vantajoso em situações em que a aplicação cliente assuma o papel

principal, delegando parte do seu processamento ao servidor que está à espera de

pedidos do cliente para manipulação de objetos por ele mesmo gerados.

Nestas circunstâncias é mais rápido e apropriado, para o cliente, invocar diretamente

uma subrotina no servidor.

Circunstâncias em que o DDE pode ser considerado mais indicado do que o OLE:

O DDE é ideal para permitir que uma aplicação monitore outra aplicação. Devido ao

fato de nenhuma das aplicações estar operando no mesmo contexto não existe

interferência entre elas.

O DDE é um mecanismo que, por ser bit-blind, permite, quando necessário, que um

mesmo servidor suporte clientes de 16 e 32 bits. O servidor pode levar algum tempo

para recolher a informação para a resposta ao pedido efetuado pelo cliente. Uma vez

que o DDE é assíncrono, o cliente pode continuar a executar o seu processamento.

A performance do servidor não é afetada em situações de disponibilização de dados

para vários clientes em máquinas distintas, uma vez que através do uso do NETDDE

as mensagens são colocadas na fila de espera das máquinas clientes.

OPC:

Historicamente, os integradores de sistemas tinham que implementar interfaces

proprietárias ou personalizadas para extrair dados de dispositivos provenientes de

diferentes produtores de hardware. Há alguns anos a Microsoft introduziu as

tecnologias OLE, COM e DCOM, permitindo às aplicações interoperar e se comunicar

com módulos distribuídos através de uma rede de computadores. Com o objetivo de

definir um standard para utilização das tecnologias OLE e COM em aplicações de



controle de produção, os principais fabricantes de hardware e software constituíram

uma organização, a OPC Foundation, da qual resultou o OPC (OLE for Process

Control). Atualmente está disponível uma API (Application Programming Interface)

standard que permite a criação de aplicações que se comuniquem com diferentes

dispositivos.

As vantagens do uso do OPC, entre outras, são as seguintes:

Existência de uma única API para todos os servidores de OPC, de modo que o

código de uma aplicação cliente possa ser reutilizado em qualquer dispositivo;

Oportunidade para desenvolver aplicações clientes em ambientes de

desenvolvimento que utilizem COM e ActiveX, tais como Visual Basic, Visual C++ e

Excel;

Identificação dos servidores que possam disponibilizar aos clientes determinados

itens OPC. Um item OPC é um canal ou variável num dispositivo - normalmente um

ponto de I/O - que um servidor monitoriza ou controla;

Protocolos de comunicação de equipamentos (proprietários/abertos):

Além das tecnologias citadas, redes proprietárias ou abertas, desenvolvidas por

fabricantes de equipamentos, podem vir a fazer parte de um sistema SCADA e podem,

também, ser utilizadas para troca de dados entre as estações remotas e o centro de

controle operacional.



Atividades de laboratório para configuração de

supervisório INDUSOFT

O objetivo deste trabalho prático será criar algumas telas para que tenhamos uma

aplicação onde seja possível visualizar e comandar um processo de medição e

controle de nível, temperatura e pressão em 3 tanques similares.

Etapa 1. Criar um novo projeto

Para criar um novo projeto usando o InduSoft Web Studio, rode o InduSoft Web

Studio clicando no ícone , ou usando o botão “Iniciar” , “Programas” ->

“InduSoft Web Studio Tools” -> “InduSoft Web Studio”.

Outra opção é usar o comando seguinte: (botão Iniciar + Executar + "C:\Arquivos de

Programas\InduSoft Web Studio\Bin\RunStudio.exe”)

Já no ambiente do InduSoft Web Studio, selecione File e clique em New para abrir a

janela “new”.

Selecione o tab "Project" e digite o nome da aplicação no campo "Application name".

Selecione a plataforma alvo “Local Interface” para essa aplicação na lista “Target

Platform”;

Pressione o botão OK para abrir a janela seguinte

Na janela "Project Wizard", é possível selecionar algumas janelas que podem ser

utilizadas como um ponto de partida para a aplicação.

É possível também escolher a resolução apropriada em pixels.



Selecione: Empty Application (Aplicação Vazia) e Resolution = 640 x 480.



Etapa 2. Criar tags na Base de dados “Database”

Na Workspace, selecione o tab "Database". Clique na pasta “Application Tags” para

expandi-la.

Clique duas vezes em Datasheet View.

O Database será preenchido e alterado durante o desenvolvimento da aplicação.

Porém, para iniciarmos uma aplicação de exemplo, podemos já previamente definir

alguns tags que sabemos que serão utilizados. Criaremos três Tanques cada qual

controlado por duas válvulas.

A primeira válvula enche o tanque e a segunda o esvazia.

Para sabermos o estado da primeira válvula, teremos o tag (EstadoEnche) e para a

segunda (EstadoEsvazia).

Como cada válvula só pode estar aberta ou fechada, estes tags devem ser booleanos.

Sendo três Tanque, precisaremos de três válvulas para enche-los e outras três para

esvaziá-los. Portanto usaremos Arrays para rapidamente criarmos as válvulas.

Vamos configurar o "Application Datasheet" como mostrado a seguir:

Vamos criar agora os tags que enviarão os comandos para abrir ou fechar as válvulas.

Esses comandos, na vida real, seriam enviados aos CLPs através do driver,

endereçando esses tags para serem pontos de I/O.



Salve a configuração do banco de dados usando o ícone:



Etapa 3. Criar telas no projeto

A figura a seguir mostra uma das telas, no caso a tela de nome Principal.

Primeiramente criaremos o CABEÇALHO e o RODAPÉ em uma tela (STANDARD)

que servirá de padrão básico para as demais telas.

- Selecione o tab "Graphics" no Workspace e selecione na pasta "Screens”.Agora,

clique com o botão direito na pasta "Screens" e clique na opção Insert.

- Na janela "Screen Attributes" devemos configurar alguns atributos gerais sobre a

tela que está sendo criada. Primeiro configure a tela STANDARD como mostrado

na figura abaixo:



Pressione o botão OK e uma tela vazia deverá aparecer com os atributos

configurados para ela.

Desenhar o CABEÇALHO (parte superior da tela) e os botões de comando

- Depois de criar a tela, mudemos a cor de fundo usando o background color.

Selecione o cinza claro (light gray) utilizando o ícone do toolbar de desenho

no canto inferior direito da tela.

- Desenhe nove botões no canto superior direito da tela.

- Esses botões chamarão as outras telas e ainda permitirão fechar a aplicação. Para

desenhar os botões, utilize o ícone do Toolbar. Nosso CABEÇALHO deverá

parecer com a figura abaixo:

Nota: É possível copiar e colar objetos das telas utilizando-se do recurso Ctrl+C Ctrl+V. Outra forma, aí exclusiva do InduSoft, é clicar no objeto a ser duplicado ao mesmo tempo que se pressiona a tecla Ctrl.



- Quando se clica duas vezes em um objeto desenhado, temos a janela de Object

Properties. Nesta janela são configuradas todas as propriedades, tais como

comandos, animações, texto, etc…

- No caso dos botões (pushbuttons), o texto que aparece dentro deste é o campo

Caption ( nome do botão).

- Portanto, mãos a obra: nove botões com os Captions mostrados na tela abaixo:

- Agora desenharemos alguns retângulos e textos que farão parte da tela no canto

superior esquerdo. Esses campos mostrarão a data e horas atuais, bem como

nome do usuário logado.

- Para tanto, aprenderemos mais algumas coisas do Toolbar. Quando mudamos

algum dado (setting), como por exemplo, cor e espessura das linhas, cor de

preenchimento de objetos, formatação de fontes de texto, etc…, essas mudanças

passam a ter efeito no próximo objeto desenhado e nos outros que estejam

selecionados.



- Desenhe agora três retângulos azuis, com contorno cinza escuro de espessura

(Weight) 2.

- Vá ao Toolbar (lado superior direito da tela) e selecione o ícone “Fill Color” , e

troque para a cor azul.

- Selecione “line color” e mude a cor da linha para cinza escuro (dark gray)

com largura weight = 2.

- Desenhemos três Rectangles conforme figura abaixo:

- Agora vamos mudar o estilo das fontes. Clique no ícone mostrado ao lado e

selecione os parâmetros da fonte. Selecione o tamanho 12 e fonte tipo Courier.

- Para inserir caracteres de texto nos retângulos, usaremos o ícone mostrado ao lado

.Clique no ícone e depois clique dentro de um dos retângulos azuis que foram

desenhados.



- Para mostrarmos o valor de um tag na tela, usamos o caractere “ # ” (que recebe

vários nomes, entre eles sustenido, cerquilha, cerquinha, jogo da velha, hash sign,

etc…). O mesmo número de caracteres “cerquinha” que forem digitados, será o

mesmo número de caracteres do tag serão mostrados. Como queremos mostrar a

data utilizando o formato MM/DD/AAAA, precisamos

de 10 caracteres no retângulo da esquerda, 8

caracteres para o retângulo da direita e 20 (ou

mais) caracteres no retângulo inferior.

-Clique duas vezes no caracter “ cerquinha” e configure conforme as propriedades

abaixo:

-Clique em Fonts e selecione fonte Courier, tamanho 12.

Quando o Cabeçalho da nossa tela estiver pronta, deve parecer com a figura abaixo:

- Salve a tela como STANDARD.

- Para salvar, clique no menu File na barra superior, e no item Save As e digite o

nome STANDARD no campo Nome do arquivo, e clique em Salvar.



Aplicar as primeiras propriedades: Criar os links para outras telas no cabeçalho

Agora que os objetos estão desenhados, podemos começar a aplicar em cada um

deles as propriedades de comando e de display com o valor de tags.

Nota: Neste momento passa a ser interessante utilizar-se do recurso "Disable Drag" através do atalho "Ctrl+D". Este recurso faz com que os objetos não possam mais ser movimentados na tela pelo mouse. Como estaremos duplo-clicando várias vezes nos objetos, às vezes estes podem mudar de posição. Com o Ctrl+D eles não se moverão.

- Para mostrar o valor de tags ou mesmo expressões numa tela, aplicaremos nos

textos onde houver os caracteres #####. a propriedade "Text I/O", através do

ícone mostrado ao lado .

- Clique duas vezes no retângulo com 8 caracteres ##### (para hora), e em seguida

no ícone "Text I/O", a janela "Objects Properties" aparecerá. Note que o

check -list superior direito terá além da opção Text, a propriedade Text I/O. No

campo "Tag/Expression" preencha com Time.Como na figura abaixo;

- Selecione o outro retângulo com texto ######, com 10 caracteres (para data)

apliquemos a propriedade "Text I/O".



Ao abrir a janela "Objects Properties" digite Date no campo "Tag/Expression".Como

na figura abaixo:

- A partir de agora estaremos inserindo os comandos de abrir tela nos botões do

Cabeçalho da tela. Clique duas vezes no botão escrito "PRINCIPAL"

- Insira a propriedade "Command" . A janela “Object Properties” será aberta.

Configure-a como mostrado abaixo.

- A função Open ( ), abre uma tela, que sra chamada através do nome dado a ela

dentro das aspas passada como parâmetro. Não é necessário que a janela tenha

sido criada para que programemos um botão para chamá-la. Mas para que a

função funcione ai sim a tela já deve ter sido criada. O nome da tela a ser

chamada, deve estar entre aspas por tratar-se de uma constante do tipo String.

Se colocarmos ao invés disso um tag do tipo string, sendo que este tag possui

como valor, o nome de uma tela, aí então podemos colocar o nome do tag sem

aspas.



- Clique duas vezes no botão "Sair" e repita o procedimento.

- O botão “Sair” terá a função de fechar os módulos de RunTime(execução) da

aplicação. Para tal, usamos a função "Shutdown ( )". Mas, aproveitaremos a

ocasião para deixar o operador confirmar se realmente ele deseja sair. Então

iremos criar uma tela chamada “Confirmação”, com as opções “Sim” e “Não” para

confirmar o fechamento da aplicação.

Criar tela Confirmação

- Agora crie a tela “Confirmação”, para inserir uma nova tela clique com o botão

direito na pasta Screens, clique em Insert e configure como na figura abaixo:

- Na nova tela desenhe os seguintes objetos (botões e texto) como na figura abaixo:

- No botão “Sim”, clique duas vezes, insira a propried. “Command” e digite

Shutdown ( ).



- No botão “Não”, clique duas vezes e insira a propriedade “Command” e digite, na

coluna “Expression” o comando Close (“Confirmacao”).

- Salve a tela como Confirmacao.

- Para salvar, clique no menu File na barra superior, e no item Save As.

- Digite o nome Confirmacao no campo Nome do arquivo, e clique em Salvar.



Agora feche a tela Confirmacao.

Criar o RODAPÉ (parte inferior da tela)

Vamos criar agora um RODAPÉ, e editar as suas propriedades.

- Selecione o ícone "Alarm" (canto direito da tela) no Toolbar e crie no

inferior da tela, como se fosse um botão o RODAPÉ.

- Clique duas vezes na tela de Alarme recém criada, e edite suas propriedades na

tela "Object properties" como mostrado abaixo:



- Clique no botão Font... para selecionar fonte tipo: Courier - Tamanho 10 - Cor

Branca (White).

- O objeto então deverá parecer como este abaixo:

A tela deve ser salva para que os atributos tenham efeito.

- Salve a tela como STANDARD.

- Para salvar, clique no menu File na barra superior, e no item Save As e digite o

nome STANDARD no campo Nome do arquivo, e clique em Salvar.

-



Criar tela Principal com os itens de processo e sinóticos

Nesta tela principal, deveremos:

Mostrar as propriedades de três Tanques (Temperatura, Pressão e Nível) em

formato gráfico e numérico.

Mostrar o estado das válvulas de enchimento e esvaziamento dos Tanques através

de objetos da biblioteca .

Inserir comandos de abertura e fechamento das válvulas.

Nota: Partindo do princípio que os três Tanques serão idênticos, aproveitaremos esta aplicação para já treinar o conceito de Arrays. Portanto criaremos uma tela com tags indexados onde mostraremos os valores das variáveis do Tanque um de cada vez.

- Para criar os tanques, os canos e as válvulas, usaremos objetos da biblioteca. Para

acessarmos a biblioteca de símbolos, clique com no ícone mostrado na figura

abaixo:

- Para importar um objeto da biblioteca para a tela da aplicação, simplesmente clique

no objeto e depois na tela.

- É claro que há outras formas de se desenhar sem ser utilizando a biblioteca, mas

para os propósitos deste tutorial a biblioteca nos atende bem.

- Portanto vamos importar objetos como válvulas (na janela Valves da biblioteca),

canos (em Pipes) e o tanque em Tanks) como mostrado abaixo. As setas são

totalmente opcionais e se encontram na tela Arrows.



- Desenhemos também três retângulos na posição vertical.

- Crie agora os tags Temperatura, Nivel e Pressao que mostrarão a Temperatura, o Nível e a Pressão dos Tanques.

- E mais um tag que será o índice dos Tanques chamado Indice e configure conforme mostrado na tabela abaixo.

- Os 4 primeiros tag's já haviam sido criados previamente durante o exercício

anterior.



- Selecione o texto " ### " abaixo do texto Temperatura, insira a propriedade do

ícone "Text I/O" e configure como mostrado abaixo:

- Este display mostrará o valor da temperatura do tanque associado pelo tag Indice.

Se Indice = 1, ele mostrará a temperatura do tanque 1, se Indice = 2 ele mostrara

a temperatura do tanque 2, e assim sucessivamente.

- Selecione o texto “###” abaixo de Pressão e configure como mostrado abaixo.

- Por último, selecione o texto ######### abaixo de Nível. Configure seu Texto I/O

como abaixo:

- A fim de mostrar os valores de Temperatura, Pressão e Nível graficamente,

usaremos a propriedade Bargraph nos três retângulos desenhados acima dos

textos.



- No nosso exemplo, o retângulo vai tendo o seu interior preenchido de acordo com o

valor do tag associado ao seu bargraph. Se o tag for zero retângulo vazio, 50%

cheio pela metade e 100%, teremos o retângulo cheio.

- Selecione o retângulo acima do texto Temperatura e clique no ícone mostrado ao

lado, Bargraph .

- Configure o retângulo como mostrado abaixo:

- Clique suas vezes no retângulo sobre o texto Pressão e clique no ícone Bargraph

.

- Por último, selecione retângulo sobre o texto Nivel: Insira a propriedade Bargraph

e configure como mostrado abaixo.



- Agora vamos às válvulas.

- As válvulas que escolhemos na biblioteca funcionam da seguinte forma: são dois

bitmaps: um com a válvula vermelha e o outro com a mesma válvula, porém verde,

que ficam sobrepostos. Dependendo do valor do tag, a válvula verde se sobrepõe

sobre a vermelha ou não.

- Isso acontece graças à propriedade Position, mostrada no ícone ao lado .

- Chamaremos a válvula que se encontra na horizontal de "ValvulaEnche". Clique

duas vezes em cima dela e selecione a propriedade Position, e configure como

mostrado abaixo:

EstadoEnche[Indice]

- Esta propriedade fará com que, sempre que o valor do tag EstadoEnche[Indice] for

“1”, o bitmap verde será mostrado. Pensando em uma aplicação real, o valor deste tag

deverá ser LIDO do campo.

- Clique duas vezes na "VálvulaEnche", e selecione a propriedade Command,

configure o comando como mostrado abaixo:



ComandoEnche[Indice]

- Numa aplicação real, este tag c estaria enviando comandos para abrir e fechar as

válvulas para do sistema. Portanto este tag seria um tag de ESCRITA para o

Driver.

Chamaremos de "ValvulaEsvazia" a válvula que está na posição vertical.

Esta válvula, quando aberta, esvaziará o tanque.

Clique duas vezes em cima dela e selecione a propriedade Position e no campo

Show on Condition digite EstadoEsvazia[Indice].

EstadoEsvazia[Indice]

- Agora vamos inserir o comando para controlar essa válvula.

- Clique duas vezes na ValvulaEsvazia e selecione a propriedade Command.

- Configure como mostrado abaixo.

ComandoEsvazia[Indice]

- Finalmente vamos criar os comandos para o tag Indice.

- Já havíamos desenhado dois botões com setas para cima e para baixo, ao lado do

número do tanque escolhido.



- Clique duas vezes no botão que aponta para cima. Insira a propriedade Command

e configure como mostrado abaixo.

Já para o botão que aponta para baixo, repita a operação e configure como mostrado

abaixo:

- Agora vamos mostrar qual o número do tanque, clique duas vezes no texto " # " e

clique no ícone da propriedade Text I/O" , configure como mostrado abaixo.

- Salve a tela como Principal. - Para salvar, clique no menu File na barra superior, e no item Save As e digite o

nome Principal no campo Nome do arquivo, e clique em Salvar.



Em seguida configure a partida no menu Project, clique na opção Settings.

No tab Runtime Desktop e digite dentro da janela Startup: Principal.

Salve a aplicação e Rode.



TAREFA: Configur uma Planilha Matemática (Math Worksheet) para simular

valores de processo

Agora é hora de desenvolvermos alguns scripts para simular valores de processo na

tela Principal.

- Right click na pasta "Math" localizada no tab Tasks. Selecione o comando "Insert"

para criar uma nova planílha matemática.

- O campo Execution controla a execução da planilha. Pode-se digitar aí um valor,

um tag, uma expressão ou uma função que, sendo este valor verdadeiro, executa a

matemática.

- Portanto o nosso campo Execution será preenchido com o valor 1. Isto habilita a

execução contínua desta planilha uma vez que 1 será sempre um valor verdadeiro

(TRUE).

- No corpo da planilha, estaremos simulando:

Os status das válvulas, de acordo com o comando enviado.

O nível, a pressão e a temperatura dos três Tanque .



- Para simular o status de cada válvula, simplesmente vamos transferir o valor do

Comando para o Status, uma vez que não estamos numa aplicação real.

- Para os valores de temperatura e pressão brincaremos com as funções

trigonométricas de seno e cosseno (sine e cosine).

- Para simular a propriedade Nível (Nivel) de cada tanque, usaremos os status das

válvulas de Enchimento e esvaziamento (fill and empty) para incrementar ou

decrementar o valor da variável de Nível.

- Portanto, com o entendimento acima, vamos configurar a planilha como mostrado

abaixo :

Tag Name ExpressionEstadoEnche[1]

ComandoEnche[1]

EstadoEsvazia[1] ComandoEsvazia [1]

EstadoEnche[2] ComandoEnche[2]

EstadoEsvazia[2] ComandoEsvazia [2]

EstadoEnche[3] ComandoEnche[3]

Estadosvazia[3] ComandoEsvazia [3]

Temperatura[1] (Sin((Second/30)*PI())+1)*50



Pressão[1] (Cos((Second/30)*PI())+1)*50



Nível[1] if ((Not EstadoEsvazia[1] and EstadoEnche[1]) and Nivel[1] < 100, Nivel[1]

+1) // Filling up the Tanque

Nível[1] if ((Not EstadoEnche[1] and EstadoEsvazia[1]) and Nivel[1] > 0, Nivel[1] -

1) // Getting the Tanque empty



Nível[2] if ((Not EstadoEnche[2] and EstadoEsvazia[2]) and Nivel[2] > 0, Nivel[2] - 1)

// Getting the Tanque empty



Nível[3] if ((Not EstadoEnche[3] and EstadoEsvazia[3]) and Nivel[3] > 0, Nivel[3] - 1)

// Getting the Tanque empty



- Agora já podemos rodar a aplicação e verificar o comportamento do nosso

processo.

IMPORTANTE: o módulo do InduSoft Studio que controla a execução das

matemáticas, bem como de outras tarefas de Runtime como Alarmes, Trends, etc… é

o BackGround Tasks. Se uma matemática aparenta não funcionar verifique se este

módulo está rodando. Se ele estiver, um ícone deve estar no canto direito do Status

Bar do Windows NT (onde fica normalmente o relógio)



Criando grupos de Alarmes (Alarms Group)

- Para criar um grupo de alarmes, vamos ao tab Tasks, e clique com o botão direito

na pasta "Alarm" seguido de um clique no botão Insert.

- Configure a planilha como mostrado abaixo:

-

- Criando esta planilha, você está informando ao sistema quais tags devem ter a

função de alarmes, que tipo de alarmes, quais os seus limites, as mensagens para

tais, prioridades e filtros (dados)



- O check box Disk permite escolher salvar o histórico destes alarmes em disco, em

formato ASCII na pasta alarm da aplicação.

- O manual explica o Header (cabeçalho) ,da planilha de Alarme da forma abaixo

descrita:

ALARM WORKSHEET HEADER

Define algumas características em comum para todos os alarmes.

Campo Group Name

Nome utilizado para distinguir os grupos de alarme.

IMPORTANTE: Antes de mudar o conteúdo do campo Group Name

salve a configuração ou então os dados não salvos podem ser perdidos.

Campo Description

Ajuda na descrição do grupo.

Campo Disable

É um tag que, se seu valor for maior do que zero, os alarmes serão

desabilitados.

Campo Remote Ack

Tag que permite o reconhecimento dos alarmes deste grupo.3

Campo Total Active

Neste campo um tag receberá o número de alarmes ainda ativos,

mesmo que não reconhecidos.



Campo Total Active ou Unack

O tag deste campo receberá o número de alarmes que ainda

não foram reconhecidos. Como estes alarmes podem não estar

mais ativo, ou apenas não reconhecido, isto, justifica o nome do

campo.

Group Box

Summary Check-box – Quando selecionada permite que estes alarmes sejam

mostrados em um objeto de alarme.

IMPORTANTE: Se esta opção Summary não estiver escolhida, os alarmes deste

grupo não serão mostrados nos grupos de alarme. Pode ser útil para o controle de

eventos.

Ack Check-box – Permite o reconhecimento do alarme. Alguns alarmes, usados

apenas por alerta, não precisam de reconhecimento. Só é habilitado se o campo

Summary também estiver habilitado.

Beep Check-box – Faz soar o Bip do computador quando há alarmes não

reconhecidos. Disponível apenas se Ack e Summary estiverem habilitados.

Printer Check-box – Envia o alarme para uma impressora. Não tem sido mais

utilizado pois as impressoras de hoje não permitem a impressão linha a linha, e só

página a página. Já pensou se acontecer 5 alarmes simultâneos e forem impressas 5

páginas de uma linha?

Disk Check-box – Habilita a gravação dos alarmes em disco, permitindo o seu uso em

objetos de alarme histórico. Se não for escolhido não será registrado nenhum alarme

desta planilha em disco.

Generate Ack Messages Check-box e Generate Norm Message Check-box – Se a

opção Disk estiver habilitada, permite decidir que se grave em disco as informações de

quando e se o alarme ocorrido foi reconhecido e/ou normalizado .



Colors Group Box

Define as cores dos alarmes no objeto de alarme, tanto da fonte quanto do seu

background (fundo). Só tem efeito se a opção radio estiver em Custom. No caso de

Default, a cor do alarme que será mostrada será a mesma que configurada no objeto

de alarme da tela

Criando a tela de Alarm on-line

- Abra a tela Standard e desenhe um objeto de "Alarm" utilizando o ícone "Alarm "

.

- Duplo-clique no objeto de Alarm e configure a janela "Object Properties" como

mostrado abaixo.

- Esteja certo de que a opção "On-line" está selecionada.



- Clique no botão Selection que possui alguns itens a serem configurados.

- Estudaremos estes detalhes quando falarmos dos alarmes históricos:

- Vimos que já existem duas maneiras de se reconhecer os Alarmes.

- Trigando o tag que estaria no campo Remote Ack, da planilha de alarmes, ou

trigando um tag que estaria no campo Ack Tag do objeto de alarme.

- Mas ainda há outra maneira. Há três tags internos que estudaremos agora: Alarm,

AckAlr e AckAll.

- O tag AckAlr reconhece o alarme que está carregado no tag string alarm.

- Este tag alarm. Recebe sempre o último alarme não reconhecido. Trigando AckAlr

reconhecemos este alarme. Já o tag interno AckAll reconhece todos os alarmes

não reconhecidos, independentes do grupo que ele pertence: de alarmes, objeto,

etc… . Portanto, neste tutorial, usaremos estes tags internos.



- Clique duas vezes no botão "Reconhece Um" e configure o tag interno AckAlr

como mostrado abaixo:

- Clique duas vezes no botão "Reconhece Todos" e configure o tag interno AckAll

como mostrado abaixo:.

- Salve a tela, com o nome de AlarmOnLine e rode a aplicação.

Criando a tela de Histórico de Alarmes (Historical Alarm screen)

Crie os seguintes tags dentro da pasta “Application Tags” do “Database” como

mostrado abaixo.



- Abra a tela AlarmOnLine, e configure como abaixo.

- Não se esqueça de desenhar um botão no lado superior direito da tela, ao lado do

objeto de Alarme.

- Esta tela de histórico dos alarmes mostrará todos os alarmes que aconteceram e

foram gravados em disco, de acordo com um período definido como parâmetro.

- Clique com o botão direito em algum lugar vazio da tela, e escolha a opção Screen

Attributes.



Selecione o check Box e clique sobre On Open.

A lógica configurada abaixo será executada quando a tela for aberta. Isto serve como

parâmetro inicial para a função de alarme.

- Duplo-clique no objeto de alarmes e configure a janela "Object Properties" como

mostrado abaixo.

- Não se esqueça de mudar a opção de On-line para History



- Os tags que se encontram nos campos PgUp e PageDown permitirão uma

rolagem pelos alarmes mostrados neste período.

- Pressione o botão Selection e vamos configurar como mostrado abaixo

{AlarmeSel}

-

- Nesta janela, estamos declarando quais tags definirão o período que será mostrado

no objeto de alarme. Portanto teremos que criar textos com Text I/O para a entrada

de dados destes campos. Repare que no campo Selection o tag está entre chaves

porque é neste campo que colocamos o filtro dos alarmes, configurado na coluna

Selection da planilha de alarmes. Portanto, podemos colocar aí A que mostraria só

os alarmes com esta seleção ou um tag (como é o caso do tag string AlarmSel)

que mudaríamos o valor pela tela (de A para B, ou C, etc…)

- Outro ponto que chama a atenção é o campo View %. Imaginemos que temos 100

alarmes para serem mostrados no período definido, mas o objeto só pode mostrar

25 deles de cada vez. Através dos tags que estão nos campos PgUp e PgDown da

primeira tela de Object Properties, podemos rolar entre os alarmes mostrados. O

campo View% terá um tag que dirá para onde do conjunto de 100 mensagens de

alarme está apontado o início do objeto. Por exemplo. Ao abrirmos a tela e Prof. Marcelo S. Coelho

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mostrarmos apenas 25 alarmes de um conjunto de 100, faltam outros 75,

escondidos na memória. O tag que estiver no campo View% receberá o valor 0.

Damos um Para Baixo. Este tag do campo View% passará ao valor 25, e

estaremos mostrando as mensagens de alarme do número 26 ao 50. Mais um Para

Baixo e View% = 50 e mostraremos do valor 51 ao 75, e assim por diante.

Portanto daremos um exemplo de como utilizar isso criando como que uma barra

de rolagem.

- Após ter criado botões de Para Cima e Para Baixo

No botão Para Cima, insira a propriedade Command e configure como abaixo:

- No botão Para Baixo, insira a propriedade Command e configure como abaixo:

- Associemos a propriedade Position a um botão como mostrado abaixo sem texto

(caption) .

- Configure a propriedade Position com o tag Visao.



- De acordo com o valor deste tag, o botão movimentará verticalmente aquele

número de pixels.

Para os textos de Dia Inicial, Dia Final, etc…, configure como mostrado abaixo.

- Todos os textos ####### devem conter a propriedade Text I/O com o Input

Enabled habilitado.

- Para o texto de Seleção o item Tag/Expression deve ser preenchido com o tag

AlarmSel já criado anteriormente.

- Salve a tela como AlarmHistory e rode.

Os Tag Fields de Alarmes

Alguns dos Tag fields (TagName->Field) são diretamente relacionados a alarmes. Os limites dos alarmes, por exemplo, podem ser mudados dinamicamente escrevendo um novo valor no tag field. Veja abaixo os tag fields relacionados aos alarmes (* significa que podem ser alterados dinamicamente)



*HiHiLimit

*HiLimit

*LoLimit

*LoLoLimit

*DevLimit

*RateLimit

*DevSetpoint

Exemplo: TMP->AlrDisable=1

HiHi Se maior que zero, há alarme tipo HiHi

Hi Se maior que zero, há alarme tipo Hi

Lo Se maior que zero, há alarme tipo Low

LoLo Se maior que zero, há alarme tipo LowLow

Rate Se maior que zero, há alarme tipo Rate

Dev Se maior que zero, há alarme tipo Deviation



Criando a tela Trend

A tarefa Trend guarda um caminho traçado pelas variáveis da aplicação. Você pode

guardá-las em disco ou ainda mostrá-las em forma de gráficos. Vamos criar objetos

para mostrar gráficos de variações na tela tanto On-Line (que é atualizado a cada x

segundos com os novos valores das variáveis como se fosse um registro gráfico),

quanto Histórico (que inclui recuperar dados passando-se como parâmetros uma data

e hora inicial e uma duração para o gráfico).

Trend On line

Nosso Trend On Line mostrará algumas variáveis e será atualizado a cada segundo.

- Abra a tela Standard.scr.

- Insira um objeto Trend através do ícone e configure-o com mostrado a

seguir:



Clique duas vezes no objeto e configure a tela “Object Properties” como abaixo:

- Clique no botão “Horizontal Scale” e edite como mostrado abaixo:

Clique em OK

- Agora clique no botão “Vertical Scale” e configure como mostrado a seguir:



Clique em OK

Agora clique no botão “Pens” e edite como mostrado abaixo:

- Salve a tela, como TrendOnLine rode a aplicação e após alguns segundos

teremos um gráfico parecido com o mostrado abaixo:



Criando um gráfico de tendências histórico (Trend History)

Nesta parte do tutorial mostraremos vários recursos ao mesmo tempo, incluindo tags

indiretos e outras operações usadas nos controles do gráfico.

Criando um Grupo de Trend

A principio criaremos os tags que controlarão o objeto de Trend Histórico.

Crie os tags abaixo.



- Agora temos que dizer para o sistema quais os tags que queremos gravando seus

valores em disco, e de quanto em quanto tempo.

- Clique com o botão direito na pasta Trend (tab "Tasks") e clique em Insert.

- Configure a planilha como mostrada a seguir.

- Assim você está preparando o sistema para salvar os valores dos tags de

temperatura dos Tanques, toda vez que o tag Gravar mudar de valor, e guardando

isso em disco por até 700 dias.



- O check box “Save on Trigger” define a taxa de gravação.

IMPORTANTE: O módulo do InduSoft Web Studio que controla a execução das

funções matemáticas, bem como de outras tarefas de Runtime, como Alarmes,

Trends, etc… é o BackGround Tasks. Se uma função matemática aparenta não

funcionar verifique se este módulo está rodando. Se ele estiver, um ícone deve

estar no canto direito inferior da tela (Status Bar) do Windows NT (onde fica

normalmente o relógio).

Configurando uma planilha Scheduler para o uso dos eventos Clock, Calendar e

Change

Apenas como EXEMPLO observe a planilha scheduler abaixo:



Notas:

O evento Clock é utilizado para disparar eventos baseados em temporizadores. Na

coluna Time, configuramos a base de tempo (mínimo de 100ms). Isso significa

que, a cada HH: MM: SS.100ms o evento será executado. Na coluna Tag,

devemos configurar o tag que receberá o valor da expressão da coluna

Expression. Finalmente, a coluna Disable pode conter um tag, função ou

expressão que, se verdadeira, impedirá a execução do comando. Desta maneira é

possível controlar a base de tempo da execução bem como se deve executar se ou

não. As colunas Trigger e Date não são utilizadas para este tipo de evento

O tipo Calendar dispara eventos em uma data e hora definida, ou sempre no

mesmo horário todos os dias. A coluna Trigger não é utilizada. Já as colunas Tag,

Expression e Disable são utilizadas da mesma forma que mostrado acima par ao

evento Clock.

Já o tipo Change dispara uma ação sempre que o tag colocado na coluna Trigger

tem o seu valor alterado. As colunas Time e Date não são utilizadas e as demais

têm o mesmo comportamento descrito para os tipos anteriores.

- Para criar uma planilha de Scheduler, continuemos no Tab Tasks e clique com o

botão direito na pasta Scheduler e clique na opção Insert.



- Esta planilha servirá para definir um timer e, toda vez que esse tag Gravar mudar

de valor os valores atuais dos tags Temperatura[1], Temperatura[2] e

Temperatura[3] serão salvos em disco.

- Configure a planilha scheduler como mostrado abaixo

Criando uma tela Trend History

Nesta tela de histórico estaremos criando alguns campos para entrada de alguns

valores como data inicial do gráfico, hora inicial, duração, etc…

O gráfico estará apresentando um cursor vertical que, sempre em intersecção com as

curvas, indicará o valor daquela curva naquele momento. Além disso, mostraremos as

penas com as opções de escondê-las ou não, utilizando-se de tags indiretos para tal.

- Crie também um tag chamado Vazio, Array Size 0 e do tipo Inteiro.



- Abra a tela Standard e importe da biblioteca, um objeto Trend (na janela Trend da

biblioteca), ajuste o objeto na tela conforme figura abaixo.

- Salve a tela como TrendHistory.

- Clique com o botão direito em qualquer lugar vazio da tela e escolha a opção

Screen Atributes,

- Selecione o check-box On Open e clique nele.



Configure como mostrado a seguir:

- O próximo passo é desenhar os outros objetos na tela.



- MUITA ATENÇÃO AO CONFIGURAR OS COMANDOS DESTA TELA.

- Configure-a como mostrado a seguir:

COMANDOS E PROPRIEDADES

A. Criar três retângulos e inserir a propriedade CommandA letra X é equivalente ao número 1, 2 ou 3 referente ao tanque. Se for Temperatura[1], substitua o X por 1 e assim por diante.

Propriedade Command Campo Tag = Pena[X] Campo Expression More>> = if(Pena[X]="Temperatura[X]","Vazio","Temperatura[X]").

B. Três Objetos de Texto com a propriedade Text I/OConsiderar X igual ao item anterior.

Propriedade Text I/OCampoTag/Expression= CursorPenXCheck-box Input Enable = Desabilitado

C. Objeto de Texto com a propriedade Text I/O

Propriedade Text I/OCampoTag/Expression= DataIniCheck-box Input Enable = Habilitado



D. Objeto de Texto com a propriedade Text I/O

Propriedade Text I/OCampoTag/Expression= TempoIniCheck-box Input Enable = Habilitado

E. Objeto de Texto com a propriedade Text I/O

Propriedade Text I/OCampoTag/Expression= DuracaoCheck-box Input Enable = Habilitado

Salve a tela

- Rode o Runtime, aguarde alguns instantes, preencha os campos:

- DataInicial = Com a data atual do sistema

- HoraInicial = Com a hora atual do sistema

- Duração = Valor de 0.01


apostila supervisorio indusoft ind371

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