ETM ISA São Paulo 31 de agosto de 2010

Especificando SCADA, Híbrido e outros sistemas industriaisoutros sistemas industriais

Carlos Paiolacpaiola@aquarius.com.br

(11) 3178-1700

Agenda

Sistema SCADA

Sistema Híbrido

Evolução dos SistemasEvolução dos Sistemas

Especificação

Exemplo

Introdução

• Quem é a Aquarius• Quem é a GE• Simplificando os sistemas ...• Foco da apresentação: software

Agenda

Sistema SCADA

Sistema Híbrido

Evolução dos SistemasEvolução dos Sistemas

Especificação

Exemplo

Sistema SCADA

SCA

SCA

upervisoryontrolnd A

DA

ADA

ndataquisition

Objetivos do SCADA

• Operação do Sistema de Controle• Visualização de Dados em Tempo Real• Gerenciamento de Alarmes

(Sistema Supervisório )

• Gerenciamento de Alarmes• Relatórios de Operação

Sistema SCADAFuncionamento

Base de Dados

Telas Gráficas SCAD

Driver 1 Driver 2 A

Thin Clients de Operação (licença por usuários simultâneos)( . . . )

Servidor Web via ClientTS

Servidores Auxiliares

Estação de Manutenção

(Engenharia e Operação)

Estação de Pesquisa

(visualização e Operação)

Sistema SCADAArquitetura Típica

2 Estações de operação redundantes, servidores HMI/ SCADA, para pontos Ilimitados, permitindo a visualização e operação de todas as áreas da planta

Rede de Controle (CLPs)

Sistema SCADAExemplos

Agenda

Sistema SCADA

Sistema Híbrido

Evolução dos SistemasEvolução dos Sistemas

Especificação

Exemplo

Objetivos do Sistema Híbrido

• Operação do Sistema de Controle• Visualização de Dados em Tempo Real• Gerenciamento de Alarmes

(características SCADA+CLP e SDCD)

• Gerenciamento de Alarmes• Relatórios de Operação

Sistema HíbridoFuncionamento

Telas GráficasHÍBRID

Base de DadosBase de Dados

DO DriverDriver

Thin Clients de Operação (licença por usuários simultâneos)( . . . )

Servidor Web via ClientTS

Servidores Auxiliares

EngineeringWork

Station

Operator Consoles

(operação)

Sistema HíbridoArquitetura Típica

2 Servidores de Aplicação para pontos Ilimitados, permitindo a

visualização e operação de todas as áreas da planta

Rede de Controle (CLPs)

Agenda

Sistema SCADA

Sistema Híbrido

Evolução dos SistemasEvolução dos Sistemas

Especificação

Exemplo

!

Evolução dos Sistemas1- Gerenciamento de Mudanças (CMS)

Evolução dos Sistemas2- Histórico de Processo (PIMS)

Planta Inteligente(Relatórios/KPI)

Custo das máquinas fora de Serviço = $6000

Arquivos de Eventos(Base de dados relacional)

Info

rma

çã

o

Transformando Dados em Informação

Séries de Dados noTempo

(Historiador)

ON

OFF

Dado Tempo Real (Visualização na planta)

Máquinas On/Off

Da

do

s

37% do tempo de operação é

atribuido ao 51605-SD2-V22.

32.7% do tempo, 45241-SM4-G02 estava em falha.

51% do total de paradas ocorreram

Evolução dos Sistemas3- Relatórios Gerenciais (MES)

paradas ocorreram durante turno da

Equipe A

MTTR para Equipe A foi de 12,1

minutos.

14 eventos de downtime ocorreram durante turno da Equipe A.

MTBF para Equipe A foi de 82,2

minutos.

Evolução dos Sistemas4- Modelo do Processo- Extração de Conhecimento

• Análise de Causas• Inter-relações• Simulação• Visualização de Regras de Processo

Evolução dos Sistemas5- Alarmes Inteligentes

Evolução dos Sistemas6- Análise de Malhas de Controle

Evolução dos Sistemas7- Controle Estatístico de Processo (SPC)

Evolução dos Sistemas8- Controle Avançado e Sensores Virtuais

Evolução dos Sistemas9- Visualização e Acesso Web

Análise de dados históricosIndicadores

Status e Notificações em tempo real

Análise Estatística (SPC) e Dados de Qualidade

Evolução dos SistemasOutros......

• Ger. de Ativos (instrumentação)• Ger. de Alarmes (análise – DMAIC)• Ger. de Fluxo de Trabalho • SOA• Integração com ERP• Etc....

Agenda

Sistema SCADA

Sistema Híbrido

Evolução dos SistemasEvolução dos Sistemas

Especificação

Exemplo

Especificação

• Levantamento de requisitos de projeto

– Objetivos, limitações, análise de mercado e interna;– Definição de escopo: plantas, áreas, sistemas, etc.

• Especificação da estratégia de controle e supervisão

– Nível de integração entre camadas; – Comunicação com base instalada (terceiros); – Projeto e manutenção.

• Determinação das equipes envolvidas – fluxo de dados e acesso à • Determinação das equipes envolvidas – fluxo de dados e acesso à informação

– Fontes de dados;– Formas e regras de operação e visualização da informação.

• Escolha das funções complementares necessárias

– Controle, CMS, PIMS, MES, etc.

• Definição da arquitetura – estrutura e quantidades

– Quantidade, recursos necessários, requisitos de SW e HW e preços;– Planejamento da atualização e manutenção.

Thin Clients de Operação (licença por usuários simultâneos)( . . . )

Servidor Web via ClientTS

Servidores Auxiliares

Estação de Manutenção

(Engenharia e Operação)

Estação de Pesquisa

(visualização e Operação)

EspecificaçãoSistema SCADA

2 Estações de operação redundantes, servidores HMI/ SCADA, para pontos Ilimitados, permitindo a visualização e operação de todas as áreas da planta

Rede de Controle (CLPs)

Thin Clients de Operação (licença por usuários simultâneos)( . . . )

Servidor Web via ClientTS

Servidores Auxiliares

EngineeringWork

Station

Operator Consoles

(operação)

EspecificaçãoSistema Híbrido

2 Servidores de Aplicação para pontos Ilimitados, permitindo a

visualização e operação de todas as áreas da planta

Rede de Controle (CLPs)

Thin Clients de Operação (licença por usuários simultâneos)( . . . )

Portal Web Estação de Manutenção

Estação de Pesquisa

Especificação Arquitetura Geral – Integração de camadas

ERP

2 Servidores Redundantes do

Sistema MES

Rede de Coleta (Fontes: CLPs, SCADA, PIMS, RDBs e outros sistemas)

Estação de Entrada de

Dados Manuais

Agenda

Sistema SCADA

Sistema Híbrido

Evolução dos SistemasEvolução dos Sistemas

Especificação

Exemplo

System ServerEstação Engenharia Estação Operação

EGD Configuration

Server

Central

EGD Configuration

Server

Local

ChangeManagement

EGD

Exemplo de SistemaFluxo de dados no Sistema Híbrido (com PIMS e CMS)

Server

EGD OPC

Server

EGD OPC

Server

O usuário faz um “check-out” do projeto no Change Management A adição de blocos de função cria os tags EGD automaticamenteOs tags EGD são enviados para os controladores e para o EGD Local ServerO servidor local EGD OPC Server é sincronizado com EGD Central ServerO arquivo de configuração EGD é enviado ao EGD OPC ServerHistorian coleta os dados dos controladores via EGD OPC ServerO arquivo de configuração EGD é enviado ao EGD OPC ServeriFix comunica com os controladores via EGD OPC Server

Historian

Sistemas Corporativos

Gerenciamento deEficiência e Qualidade

Gerenciamento deProdução

Gerenciamento deMalhas

Extração deConhecimento

Otimização

Solução Proficy

Processo

Supervisão Gerenciamento deMudanças

Controle de Bateladas

Histórico

Eficiência e QualidadeMalhas

IHM / SCADA (Sistemas Supervisórios):- Proficy iFIX - Proficy Cimplicity Sistema Híbrido de Controle:- Proficy Process Systems (PPS) Repositório de Dados da Planta (PIMS):- Proficy Historian Performance e Execução da Planta (MES):

Solução Proficy

Performance e Execução da Planta (MES):- Proficy Plant Applications Portal Web em Tempo Real:- Proficy RTIP (infoAgent)Gerenciamento de Ativos de Software:- Proficy Change Management (Manager)Controle de Bateladas:- Proficy Batch Execution (iBatch & iWorkInstruction)Outros: Workflow, SOA, Pulse etc.

Simulação – Otimização & Controle:- Troubleshooter Discreto & ContínuoMonitoramento do Processo:- Process+ Análise de causa de desvio de processo:- Cause+ Controle estatístico de processo (SPC):- SPC+Sensores Virtuais / Controle Avançado

Alguns clientes

Sites recomendados

Aquarius: www.automacao.com.br

www.aquarius.com.br

GE-IP: www.ge-ip.com

ISA: www.isa.org

www.isasp.org.br

ARC: www.arcweb.com

AMR: www.amrresearch.com

MESA: www.mesa.org

Dúvidas / Comentários / Sugestões

Obrigado!

Carlos Paiola

cpaiola@aquarius.com.br

(11) 3178-1700