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Sistema de Automação Industrial
Planta Industrial
(Processo Técnico
Recursos(Matéria, energia e informação)
atuação
medidas
Produtos(Matéria, energia e informação)
Sistema de Automação Industrial
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Sistema de Automação Industrial
Transmissor e Amplificador
Condicionador e Transmissor
Processamento
(Controle e
Intertravamento)
Atuador
Sensor
Grandezas Manipuláveis(Pressão, Vazão, etc.)
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Histórico: Instrumentos e Controladores Pneumáticos
• Processamento Distribuído– Extratores de Raiz quadrada, multiplicadores, ...
• Alta Confiabilidade e Robustez
• Desvantagens:– Baixa flexibilidade: dispositivos específicos para
cada função matemática– Custo alto: manutenção, ampliação, ...
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Histórico: Instrumentos e Controladores Pneumáticos
• Processamento Distribuído– Extratores de Raiz quadrada, multiplicadores, ...
• Alta Confiabilidade e Robustez
• Desvantagens:– Baixa flexibilidade: dispositivos específicos para
cada função matemática– Custo alto: manutenção, ampliação, ...
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Sistema de Automação IndustrialSistemas Computacionais
Amplificador
Condicionador de Sinais
Processamento
(Controle e
Intertravamento)
Atuador
Sensor
Conversor D/A
Converso A/D
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Histórico: Arquitetura Centralizada
![Page 8: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/8.jpg)
Controle Centralizado
![Page 9: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/9.jpg)
Controle Centralizado
• Vantagem– Consistência dos Dados
• Desvantagens:– Alto Custo de Cabeamentos;– Disponibilidade do Sistema = Disponibilidade do
Computador Central;– Dificulta ampliações do Sistema
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Sistemas Digitais de Controle Distribuído
![Page 11: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/11.jpg)
Sistemas Digitais de Controle Distribuído
• Redução dos Custos com fiação, instalação e manutenção;
• Distribuição do Controle;
• Comunicação entre unidades de controle via protocolos proprietários;
• Comunicação sensores / atuadores e unidades de controle via protocolo analógico (4 a 20mA) e transmissão de apenas uma variável medida.
![Page 12: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/12.jpg)
Fieldbus – Barramento de Campo
?
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Definição de FieldBus
• “é um barramento de dados digitais, serial, bidirecional para a comunicação com o nível mais baixo de controle industrial e dispositivos de instrumentação” (Lucia Franco);
• Fieldbus = barramento de chão de Fábrica.
Fieldbus Foundation Fieldbus
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Dois Tipos de Fieldbus
• Sensores e Atuadores com capacidade de comunicação via barramento digital (execução de protocolo) = E/S distribuída
• Sensores e Atuadores com capacidade de processamento local = Unidades Autônomas ou instrumentos “inteligentes”
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Dispositivos “inteligentes”(Smart Devices)
![Page 16: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/16.jpg)
Resumo da Evolução dos Sist. de Aut.
![Page 17: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/17.jpg)
Constatação
Os avanços tecnológicos nas áreas de eletrônica (microeletrônica – sistemas microprocessados) e software tem permitidos o desenvolvimento de Sistemas Computacionais com elevada capacidade de processamento, pequenas dimensões, baixo consumo, custos “reduzidos”, etc.
![Page 18: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/18.jpg)
Pirâmide de Automação
![Page 19: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/19.jpg)
Pirâmide de Automação
Chão de Fábrica
Controle
Supervisório
Gestão Industrial
ERP
FieldBus
Databus
Devicebus
Sensorbus
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Tipos de Processamento
• Controle• Monitoração• Supervisão• Visualização• Simulação• Diagnose de Fallhas• Alarmes
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Tempos de Resposta
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Sistema de Automação (multinível)
![Page 23: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/23.jpg)
Integração Vertical de Sist. de Aut.
![Page 24: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/24.jpg)
Integração Horizontal de Sist. de Aut.
Integração Horizontal ao longo da linha de Produção
Base para uma
integração vertical
Fácil Expansão
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Motivação para Integração
Aumento da Produtividade
• Usuários:– Integração Horizontal e vertical– Facilidade de Expansão
• Fabricantes, Fornecedores:– Aumento da modularidade
![Page 26: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/26.jpg)
Necessidades dos Usuários• Abertura:
– Padrões aceitos globalmente;– Produtos disponíveis
• Integração:– Integração vertical incluindo todos os níveis (do
escritório ao chão de fábrica)
• Proteção dos investimentos– Estruturas existentes devem ser preservadas e
integradas
![Page 27: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/27.jpg)
Benefícios aos Usuários
• Aumento da Produtividade
• Redução dos Custos durante a configuração e operação de máquinas e equipamentos
• Acesso global a informações (coerência)
• Redução dos erros
• Agilidade para responder às mudanças
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Integração
Uso do Computador em todos os níveis
![Page 29: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/29.jpg)
Comunicação Aberta e Transparente
Aberta: conseguida através de padrões estabelecidos no
mercado
![Page 30: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/30.jpg)
Comunicação Aberta e Transparente
Transparente: acesso aos dados onde ele estiverem disponíveis
![Page 31: Evolução dos Sistemas de Automação Jair Jonko Araujo (jonko@cefetrs.tche.br)](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062404/552fc167497959413d8eb0d2/html5/thumbnails/31.jpg)
Dificuldades de Integração
Sistemas Informatizados para
Gestão (ERP)
Sistemas de Automação (CLP, SDCD, SCADA, etc.)
E a Integração? (Qual a dificuldade)
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Dificuldades de Integração
A dificuldade maior éCultural