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Otimização de Sistemas de

Água e Esgoto empregando

novas tecnologias

(Enterprise Solutions)Daniel Perez Santana

II Simpósio ISA São Paulo de Automação em Sistemas de Água e

de Esgoto, 23 de novembro de 2015, Sabesp Ponte Pequena

II Simpósio ISA São Paulo de Automação em Sistemas de Água e de Esgoto

YOKOGAWA Electric Corporation

横河電機株式会社

• A Yokogawa tem o orgulho de contribuir

a 100 anos com o desenvolvimento da

sociedade.

– Fundada em 1915

– Matriz em Tóquio e a rede global possui 86

empresas e abrange 56 países

– Fornece produtos de ponta em medição,

controle e tecnologias de informação para o

mercado industrial

– Automação Industrial e Controle, Sistemas

de Controle e Supervisão, Instrumentos de

Campo, Analisadores e Registradores,

Instrumentos de Teste e Medição, Soluções

Energéticas e de TI


Agenda da Palestra

• Tendências

• Evolução Industrial

• Gerações de SCADA

• Enterprise Solution

• Red Ocean x Blue Ocean

• Virtualização e Cloud


Tendência Tecnológica

Aumento de uso de dispositivos móveis e aplicações

Aumento de ambientes de “nuvem” (cloud) e virtualização

10011100110

11000110010

10011011011

00111010110

Aumento em dados (Big data) rapidamente disponíveis e compartilhados em tempo real

Transmissores/dispositivosinteligentes em rede sem fio e redes mesh (IIoT)

Realidade aumentadaIndustrial que fornecevisualização e controle emtempo real

Soluções baseadas totalmenteem rede Ethernet será o futuro


Tendência de Usuários

Mais centros de colaboração para compartilhar conhecimentoenquanto reduz número de pessoas

Energia concomitante com Óleo & Gás

Alta demanda de acesso de ativosremotos semassistência humanapara aumentarsegurança e reduzircustos


Tendência na Indústria

Desafios

Necessidade de sistema

SCADA aberto e flexível com

sistema de informação

Aumento da expectativa de

Clientes por software

avançado a preços

competitivos


As ferramentas da Yokogawa

• A Yokogawa conta com excelentes ferramentas para desenvolver

aplicações que resultam em diminuição de custos e melhoria na

eficiência, produtividade, qualidade e segurança das estações de

tratamento.

Pacote de melhoria de eficiência operacional

Sensor Virtual

Controlador Avançado Multi-variável

Simulador e OTSOmegaLand


Exemplo de Aplicação – Lodo Ativado

DBO

Carga Orgânica

F/M

Sólidos Suspensos

O2 Consumido

Resíduo Sed.

IVL

Sensor Virtual

Com o Exarqe, partindo dos dados de processos disponíveis, podemos criar modelos

inferênciais e estimar variáveis que não são passíveis de serem medidas em campo,

ou são obtidas via testes de laboratório.

Vazão

Turbidez

Condutividade

pH

Taxa de Aeração

Razão de Reciclo

O2 Dissolvido

Densidade

Temperatura


Exemplo de Aplicação – Lodo Ativado

OmegaLand


Gerenciamento de vazamento de Água



Desafios

Necessidade de sistema

SCADA aberto e flexível com

sistema de informação

Aumento da expectativa de

Clientes por software

avançado a preços

competitivos

Necessidade de comunicação

baseada em WebPossuir um grande Portfolio

de Serviços

Intensa competição entre

fornecedores de automação

Estabelecer parcerias

estratégicas com

distribuidores e integradores

de sistema

Aumento da preocupação

com Segurança de Ataques


Evolução Industrial

Automação Comunicação Otimização

Ativos de automação

aumentam eficiência

local e produtividade

Tecnologias de comunicação

criam interação entre ativos e

negócios

Soluções em Software permitem

inspeções e otimização entre

processos de produção e negócios


Gerações de SCADA

1970’s 1980’s 1990’s 2000’s 2015

Geração 1:

Monolítico

Sistema SCADA no campo com

controladores conectados

diretamente por fiação

Geração 2: Distribuido

Sistema SCADA usa protocolos de

propósito especial para comunicar com

dispositivos em rede

Geração 3:

Em rede

Sistema SCADA conectado a

redes externas usando

protocolos padrões

Geração 4: Enterprise

Sistema SCADA totalmente integrado com

aplicações de negócios, ativos e registro de dados.

Provendo uma visão holística de todas as

operações e gerenciamento central


Visão Enterprise Automation Solution

A visão Enterprise Automation Solution (Solução de Automação

Enterprise) permite que organizações se posicionem em uma solução

global totalmente integrada que compartilha e canaliza dados,

controle e experiência através da organização.

Para ajudar a construir uma infraestrutura de informação de

processo que transporta serviços contínuos e aplicações através de

diversos níveis do Sistema enterprise, esta plataforma baseada em

web fortalece as companhias para criar centros de gerenciamento de

informação empresarial (Enterprise) sem fronteiras, gerenciamento

centralizado e suporte de versão / multi-level.


Exemplo de Sistema Enterprise

SDCD SCADA + CLP SCADA + RTU

Supervisório Integrado Supervisório Supervisório

Supervisório Sistema Enterprise


Pirâmide da Automação

Pirâmide da Automação

Instrumentação Inteligente

Level 1

Level 2

Level 3

Level 4

Controle de Processo

Gerenciamentode Processo

Planejamento de Negócios & Logística

Enterprise Resource Planning,Supply Chain Management,Hydrocarbon Management, etc.

AXF EJX YTA DYF YVP WirelessZREXA

and many more…

and many more…

ISA-95 model


HIS

(Estação de Operação)

Rede de digital de campo

Vnet/IP

Rede de Controle em Tempo

Real

Console

Aberto

Console

Fechado

Clientes

Gerenciador de

ativos

OPC Server

Estação de

Engenharia

TSE

ServerDesktop

PRM

SCS

Estação de controle de

Segurança

UGSUnified Gateway Station

Exaquantum(PIMS)

Subsistemas

FCSEstação de Controlede campo

Instrumentação

Wireless

Configuração de SDCD

http://click.linksynergy.com/fs-bin/click?id=6gHXwa0Xrrk&offerid=39250.10000440&type=2&subid=0

http://click.linksynergy.com/fs-bin/click?id=6gHXwa0Xrrk&offerid=39250.10000440&type=2&subid=0


ETHERNET TCP/IP 100 Mbps Dual

Arquitetura SCADA + CLP

DNP3

SOFTWARE SCADA


Sem limites

Qualquer Mercado O&G, Água e tratamento de esgoto,

Energia, Química, Aço, Papel & Celulose, Mineração

Qualquer Sistema SDCD, CLP, RTU, SCADA, TI, MES

Qualquer Fabricante YOKOGAWA, Siemens, Emerson,

Rockwell, ABB, Honeywell


Conceito “Red Ocean” vs “Blue Ocean”

SITE A SITE B SITE C SITE D

“RED OCEAN”

Briga entre concorrentes

tentando tirar o concorrente

empregando derrubada forte dos preços (commodity)

HS R


Conceito comercial de “Blue Ocean”


Consolidando dados e

controles em sala

centralizada no HQ do

cliente

HQ do ClienteAumentando a

apreciação do cliente

pela Yokogawa com

(TI, Finanças,

gerenciamento de

Operações, etc)

H S R


RSH

Conceito comercial de “Blue Ocean”


HQ do ClienteTempo para reformular

os sistemas

“BLUE OCEAN”

Novos mercados para a Yokogawa

Novos projetos para o cliente

Pouca competição ….. ainda


Benefícios para o Cliente

Dados centralizados significam conhecer o que está acontecendo

no chão de fábrica

= Consciência

Analizando os dados para aumentar a eficiência (Operação da

Yokogawa)

= Economia

Menos pessoal no local de operação, mais operações remotas

= Economia

Engenharia centralizada permite que locais múltiplos sejam

manipulados pelos mesmos operadores

= Economia

PERGUNTE AOS CLIENTES Você planeja consolidar sua

aquisição de dados, controles ou integrar suas operações em sua

rede corporativa de TI


• Recursos do F/T que permitem o

Enterprise


Automação Enterprise – geração de Telas

e Símbolos

Módulo de EdiçãoEnterprise

- Funções de gerenciamento de telasEnterprise- Edição de telas locais e remotasenterprise- Copiar telas para outros nós- Funciona em qualquer nó do enterprise


Engenharia Enterprise – Base de dados

de Eng. Centralizado

Estação de EngenhariaEnterprise

Ambiente de Engenharia simples

contendo todos os dados e definiçõespara a distribuição enterprise

Distribuição e sincronismo em níveis múltiplos e áreas de um único banco de dados

Acesso Local e remoto para múltiplos

engenheiros enterprise com um ambiente único de engenharia


Permite roteamento Multi-nó do F/T

– Itens e objetos de outros nós podem se utilizar. São identificados por:

<F/T server>:<section>.<section>.<item>

No gráfico ficaria

Automação Enterprise

Valores de Processo

Tendência

Alarms

Gráfico único com dados de

outros servidores

FAST/TOOLS


Compartilhamento de Dados através

de todas as fronteiras


Inteligência de Negócios


• Virtualização é uma tecnologia empregada em balanço de carga e eficiência

de custo e geralmente empregada em ambiente de cloud para proporcionar

escalabilidade

• FAST/TOOLS pode ser distribuído em qualquer plataforma de

virtualização, desde que a plataforma rode o OS suportado pelo

FAST/TOOLS

• FAST/TOOLS pode ser distribuído em um ambiente misturado de

virtualização e plataformas de servidores dedicados

Virtualização


• É um termo de Mercado para descrever uma estrutura de servidor centrico

de TI que pode ser escalável instantaneamente e acessível por qualquer

dispositivo e de qualquer lugar– Multi-tenant = compartilhando uma estrutura de TI, mas com uso totalmente separado de

conteúdo e tarifação

– Escalável = expandido ou minimizado facilmente

– URL acessível = usando qualquer browser, qualquer dispositivo, de qualquer lugar

• FAST/TOOLS pode ser dstribuído em cloud desde que o OS que roda na

nuvem é suportada pelo FAST/TOOLS

Cloud


Autorização e Segurança Enterprise


FAST/TOOLS DASHBOARDS


Dúvidas?

Daniel Perez Santana

Yokogawa South America

Engenheiro de Aplicação

(11) 3513-1561

[email protected]

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