SistemasSistemas DigitaisDigitais de de ControleControle

Prof. MarceloProf. Marcelo

Principais sistemas de controle

�� Sistema Digital de Controle Sistema Digital de Controle DistribuDistribuíído (SDCD)do (SDCD)

�� Controlador LControlador Lóógico Programgico Programáável vel (CLP)(CLP)

�� Controle Controle SupervisSupervisóóriorio e Aquisie Aquisiçção deão de

�� Dados (SCADA)Dados (SCADA)

Sistemas SDCD

�� Para o controle de processos Para o controle de processos contcontíínuos complexos, que incluem nuos complexos, que incluem muitas malhas de controle PIDmuitas malhas de controle PID

Sistemas SCADA

�� Para controle de processos Para controle de processos simples, que tenham muitas simples, que tenham muitas operaoperaçções de ligaões de liga--desligadesliga

Sistemas CLP

�� Utilizado para prover o alarme e Utilizado para prover o alarme e intertravamentointertravamento do processo ou do processo ou como sistema de coleta de dados como sistema de coleta de dados no SCADAno SCADA

Aplicações dos Sistemas de controle

�� SCDC: controle e monitoraSCDC: controle e monitoraçção de ão de refinarias de petrrefinarias de petróóleo, siderleo, siderúúrgicas rgicas e de grandes plantas com controle e de grandes plantas com controle contcontíínuo, nas nuo, nas ááreas de papel & reas de papel & celulose, indcelulose, indúústria farmacêutica. stria farmacêutica.

Aplicações dos Sistemas de controle

�� SCADA: monitoraSCADA: monitoraçção e controle de ão e controle de terminais de terminais de óóleo e gleo e gáás, s, plataformas de petrplataformas de petróóleo, onde os leo, onde os processos incluem movimentaprocessos incluem movimentaçção ão de fluidos.de fluidos.

Aplicações dos Sistemas de controle

�� CLP: alCLP: aléém de ser um dos m de ser um dos componentes do SCADA, tambcomponentes do SCADA, tambéém m ééutilizado em combinautilizado em combinaçção com o ão com o SDCD, em sistemas complexos. SDCD, em sistemas complexos. SDCD SDCD éé responsresponsáável pelo controle e vel pelo controle e o CLP pelo alarme e o CLP pelo alarme e intertravamentointertravamentodo sistema (segurando sistema (segurançça).a).

Sistemas de Controle

�� Sistema de controle por Sistema de controle por Controlador LControlador Lóógico Programgico Programáável vel (CLP) (CLP)

��Aplicada a processos discretos onde Aplicada a processos discretos onde hháá muita operamuita operaçção lão lóógica de ligar e gica de ligar e desligar e o controle seqdesligar e o controle seqüüencialencial

SDCD

�� Primeiro SDCD foi lanPrimeiro SDCD foi lanççado no ado no mercado em 1974, pela mercado em 1974, pela HoneywellHoneywell, , modelo TDC 2000modelo TDC 2000

�� Por conveniência, o SDCD deve ser Por conveniência, o SDCD deve ser ligado a instrumentaligado a instrumentaçção de campo ão de campo inteligente ou inteligente ou microprocessadamicroprocessada(transmissores e v(transmissores e váálvulas).lvulas).

SDCD - Filosofia

SDCD – Protocolos de comunicação

�� HartHart

�� FieldbusFieldbus FoundationFoundation

�� AMSAMS

�� ASAS--ii

�� DeviceNetDeviceNet

�� ProfibusProfibus

SDCD - Benefícios

�� Facilidade de Facilidade de interfaceamentointerfaceamento

�� ReduReduçção de fiaão de fiaççãoão

�� Melhor desempenho metrolMelhor desempenho metrolóógico gico globalglobal

�� Facilidade de rearranjo remotoFacilidade de rearranjo remoto

�� Possibilidade de diagnPossibilidade de diagnóósticostico

�� ReduReduçção de custos de compra e ão de custos de compra e calibracalibraçção dos instrumentosão dos instrumentos

SDCD - Fabricantes

�� EmersonEmerson

�� Foxboro (Invensys)Foxboro (Invensys)

�� YokogawaYokogawa

�� BaileyBailey (Infi90)(Infi90)

�� Taylor (Mod300)Taylor (Mod300)

�� Fischer & Porter (DCI Fischer & Porter (DCI F&PF&P))

�� MeasurexMeasurex ((VisionVision) )

�� HoneywellHoneywell (TDC 3000)(TDC 3000)

SCADA

�� Supervisory Control And Data Supervisory Control And Data AcquisitionAcquisition

�� Controle SupervisControle Supervisóório e Aquisirio e Aquisiçção de ão de DadosDados

SCADA

�� Usado para monitorar e controlar Usado para monitorar e controlar processos que tenham muitas processos que tenham muitas operaoperaçções de liga e desliga e poucas ões de liga e desliga e poucas malhas de controle analmalhas de controle analóógico PIDgico PID

�� Usado principalmente para partir e Usado principalmente para partir e parar unidades remotas e não parar unidades remotas e não éé usado usado para o controle do processos para o controle do processos complexos.complexos.

SCADA

�� Exemplos de processos simples:Exemplos de processos simples:

��Unidades de transferência de produtos Unidades de transferência de produtos em tubulaem tubulaçções por bombas (lões por bombas (lííquidos) ou quidos) ou compressores (gases)compressores (gases)

��DistribuiDistribuiçção de ão de áágua e distribuigua e distribuiçção de ão de energia elenergia eléétrica.trica.

SCADA - Tipos

�� Sistemas ProprietSistemas Proprietáários rios

�� Sistemas abertosSistemas abertos

SCADA – Sistemas proprietários

�� De um De um úúnico fabricante, que jnico fabricante, que jáá estestááinterligado com todas interfaces e interligado com todas interfaces e driversdrivers proprietproprietáários. São sistemas rios. São sistemas mais caros, menos flexmais caros, menos flexííveis, porveis, poréém jm jááprontos para o uso. prontos para o uso.

�� Exemplo clExemplo cláássico: MOSCAD, da ssico: MOSCAD, da Motorola.Motorola.

SCADA – Sistemas abertos

�� Sistemas com protocolos e programas Sistemas com protocolos e programas abertos, podendo utilizar abertos, podendo utilizar equipamentos de diferentes equipamentos de diferentes fabricantes.fabricantes.

SCADA – Equipamentos básicos

�� CLP CLP -- aquisiaquisiçção de dadosão de dados

�� PC PC –– Supervisão e interface Supervisão e interface humanohumano--mmááquinaquina

SCADA – Visão geral

SCADA – Visão geral

SCADA - características

�� Coleta e armazena dados para uso Coleta e armazena dados para uso futuro.futuro.

�� Podem ser analPodem ser analóógicos, discretos ou gicos, discretos ou digitais. digitais.

SCADA - características

�� Os dados analOs dados analóógicos podem ser do gicos podem ser do tipo:tipo:

��4 a 20 4 a 20 mAmA CCCC

��Tensão de mV de cTensão de mV de céélulas de cargalulas de carga

��Tensão de termoparesTensão de termopares

��Resistências Resistências detectorasdetectoras de temperaturade temperatura

��Pulsos de turbinas medidoras de vazãoPulsos de turbinas medidoras de vazão

��FreqFreqüüência de sinais de vazãoência de sinais de vazão

SCADA - características

�� Sinais analSinais analóógicos ou de pulso são gicos ou de pulso são convertidos para digital para uso convertidos para digital para uso dentro do sistema digital de aquisidentro do sistema digital de aquisiçção ão de dados.de dados.

�� Dados discretos são as saDados discretos são as saíídas de das de chave, que podem ser 0 ou 1.chave, que podem ser 0 ou 1.

�� Os sinais digitais entram no sistema Os sinais digitais entram no sistema atravatravéés da rede de comunicas da rede de comunicaçção ão digitaldigital

SCADA - Protocolos

�� HARTHART®®

�� FieldbusFieldbus FoundationFoundation

�� ModbusModbus

�� TCP/IPTCP/IP