tcc - engenharia elétrica 2014-final

41
ANHANGUERA EDUCACIONAL RIBEIRÃO PRETO ENGENHARIA ELÉTRICA ALEX ROBERTO ALVES DE SOUZA GIULIANO CHRISTIAN DE OLIVEIRA RAQUEL CÁSSIA MACHADO GIGA DE TESTE PARA TESTE DE ACEITAÇÃO DE FÁBRICA (FAT) RIBEIRÃO PRETO 2014

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GIGA DE TESTE PARA TESTE DE ACEITAÇÃO DE FÁBRICA (FAT)

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Page 1: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

ANHANGUERA EDUCACIONAL

RIBEIRÃO PRETO

ENGENHARIA ELÉTRICA

ALEX ROBERTO ALVES DE SOUZA

GIULIANO CHRISTIAN DE OLIVEIRA

RAQUEL CÁSSIA MACHADO

GIGA DE TESTE PARA TESTE DE ACEITAÇÃO DE

FÁBRICA (FAT)

RIBEIRÃO PRETO

2014

Page 2: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

ALEX ROBERTO ALVES DE SOUZA

GIULIANO CHRISTIAN DE OLIVEIRA

RAQUEL CÁSSIA MACHADO

GIGA DE TESTE PARA TESTE DE ACEITAÇÃO DE

FÁBRICA (FAT)

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Engenharia Elétrica da Faculdade Anhanguera requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenheiro Eletricista. Orientador Prof. Msc.: Daniel A. P. Ferreira

RIBEIRÃO PRETO

2014

Page 3: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

I

ALEX ROBERTO ALVES DE SOUZA

GIULIANO CHRISTIAN DE OLIVEIRA

RAQUEL CÁSSIA MACHADO

GIGA DE TESTE PARA TESTE DE ACEITAÇÃO DE

FÁBRICA (FAT)

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Engenharia Elétrica da Faculdade Anhanguera requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenheiro Eletricista. Orientador Prof. Msc.: Daniel A. P. Ferreira

.

RIBEIRÃO PRETO, 12 de Dezembro de 2014.

_________________________________ Daniel Augusto Pagi Ferreira

Faculdade Anhanguera Orientador

Page 4: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

II

Dedicamos este TCC para todos aqueles

que nos apoiaram na busca dos nossos

sonhos, proporcionando forças para não

desistirmos de ir atrás do que buscamos

para nossas vidas. Muitos obstáculos

foram impostos durante esses últimos

anos, mas graças a vocês não

fraquejamos. Obrigado por tudo família,

professores, amigos e colegas.

Page 5: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

III

AGRADECIMENTOS

Queremos agradecer, em primeiro lugar, а Deus, pela força е coragem durante toda

esta longa caminhada.

Agradecemos ao Professor Daniel Augusto Pagi Ferreira qυе teve paciência е qυе nos

ajudou bastante a concluir este trabalho, agradecemos também а todos os

professores qυе durante muito tempo nos ensinaram е qυе mostraram о quanto

estudar é bom.

Às nossas famílias, aos amigos е colegas, pelo incentivo е pelo apoio constante.

Page 6: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

IV

Que os vossos esforços desafiem as

impossibilidades, lembrai-vos de que as

grandes coisas do homem foram

conquistadas do que parecia impossível.

(Charles Chaplin)

Page 7: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

V

RESUMO

O presente trabalho apresenta uma giga para testar painéis de automação

industrial. Esse dispositivo é composto por um CLP (Controlador Lógico

Programável), cartões de entrada e saída e um software de supervisão (IHM)

Interface Homem-Máquina.

Esta giga de teste e conectada aos painéis de controle para simular sinais de

entrada e saída digitais ou analógicos, substituindo as gigas de teste tradicionais

com chaves (interruptores), geradores de corrente (4-20mA) e mostradores

analógicos.

Neste sistema a interface Homem-Máquina (IHM), serve de painel de

visualização dos sinais a serem enviados ou lidos do painel de controle elétrico.

Palavras-chave: Giga de teste, Painel de Controle, CLP, IHM.

Page 8: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

VI

ABSTRACT

This paper presents a giga for testing industrial automation panels. This device

consists of a PLC (Programmable Logic Controller), input and output modules and

monitoring software Human Machine Interface (HMI).

This giga test is connected in the control panels to simulate input or output

analogue and digital signals, replacing the traditional gigas test with switches,

generator current (4-20mA) and analog displays.

In this system, the human-machine (HMI) interface works as a panel display of

the signals to be sent to or read from the electrical control panel.

Key words: Giga Test, Control Panel, PLC, HMI.

Page 9: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

VII

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIGURA 1 - Sistema de teste ................................................................................ 15

FIGURA 2 - Módulo Fonte de Alimentação AC: DF50 .......................................... 16

FIGURA 3 - Módulo Fonte de Alimentação AC: DF75 .......................................... 17

FIGURA 4 - Módulo de Entrada Digital e Analógico .............................................. 18

FIGURA 5 - Detalhe do Módulo DF46 ................................................................... 19

FIGURA 6 - Detalhe do Módulo DF11 ................................................................... 19

FIGURA 7 - Detalhe do Módulo DF22 ................................................................... 20

FIGURA 8 - Módulo QUINT POWER .................................................................... 21

FIGURA 9 - Modo antigo de comunicação ............................................................ 23

FIGURA 10 - A Tecnologia OPC ........................................................................... 24

FIGURA 11 - Os Componentes ............................................................................. 24

FIGURA 12 - Visualização do Processo ............................................................... 25

FIGURA 13 - Tendências ...................................................................................... 26

FIGURA 14 - Alarmes e Eventos .......................................................................... 27

FIGURA 15 - Sinais Analógicos (4-20 mA) ........................................................... 28

FIGURA 16 - Ampliação do destacado acima ....................................................... 28

FIGURA 17 - Comandos Digitais .......................................................................... 29

FIGURA 18 - Ampliação do destacado acima ....................................................... 29

FIGURA 19 - Resultado do valor no Supervisório do Projeto................................ 30

FIGURA 20 - Tela supervisório Giga de Teste ...................................................... 30

FIGURA 21 - Resultado do valor no Supervisório do Projeto................................ 31

FIGURA 22 - Tela supervisório Giga de Teste ...................................................... 31

FIGURA 23 - Resultado do valor no Supervisório do Projeto................................ 32

FIGURA 24 - Tela supervisório Giga de Teste ...................................................... 32

FIGURA 25 - Resultado do valor no Supervisório do Projeto................................ 33

Page 10: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

VIII

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

TCC – Trabalho de Conclusão de Curso

SFB – Selective Fuse Breaking

FAT – Teste de aceitação de fábrica

CLP – Controlador Lógico Programável

IHM – Interface Homem-Máquina

IMB – Inter-Module-Bus

HSE – High Speed Ethernet

E/S - Entrada e saída

HART - Highway Addressable Remote Transducer

OPC - OLE for Process Control

CPU - Unidade Central de Processamento

Page 11: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

IX

SUMÁRIO

1 - INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 11

1.1- Justificativa ..................................................................................................... 12

1.2 - Objetivo Geral ................................................................................................ 12

1.3 - Objetivos Específicos ..................................................................................... 12

2 – METODOLOGIA PARA O DESENVOLVIMENTO DO PROJETO . .................... 13

2.1 – Giga de teste ................................................................................................. 13

3 – ESTUDO DE CASO ............................................................................................ 15

3.1 – Sistema de Teste .......................................................................................... 15

3.2 – Dados de Projeto .......................................................................................... 15

3.2.1 – DF50 ....................................................................................................... 15

3.2.2 – DF75 ....................................................................................................... 17

3.2.3 – DF116 ..................................................................................................... 17

3.2.4 – M-501 (DF46).......................................................................................... 18

3.2.5 – DF11 ....................................................................................................... 19

3.2.6 – DF22 ....................................................................................................... 20

3.2.7 – Fonte QUINT POWER ............................................................................ 20

3.3 – Simulação ..................................................................................................... 21

3.3.1 – Instalação do Equipamento .................................................................... 21

3.3.2 – Software - Process View ......................................................................... 22

3.3.3 – O que é OPC .......................................................................................... 22

3.3.4 – Componentes.......................................................................................... 24

3.3.5 – O GraphWorX ......................................................................................... 25

3.3.6 – O TrendWorX .......................................................................................... 25

3.3.7 – O AlarmWorX .......................................................................................... 26

3.4 – Principio de Funcionamento .......................................................................... 27

3.5 – Resultado Esperado ...................................................................................... 29

4 - CONCLUSÃO ..................................... ................................................................. 35

REFERÊNCIAS......................................................................................................... 37

ANEXOS ................................................................................................................... 39

Page 12: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final
Page 13: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

11

1 - INTRODUÇÃO

No início, os processos produtivos utilizavam ao máximo a força da mão-de-

obra. A produção era composta por estágios nos quais as pessoas desenvolviam

sempre as mesmas funções, especializando-se numa certa tarefa ou etapa da

produção, este foi o princípio da produção seriada. O mesmo ocorria com as

máquinas, que eram específicas para uma dada aplicação, o que impedia de utilizá-

las em outras etapas da produção. Por exemplo, uma determinada máquina só fazia

furos e de um só tipo.

Com o passar do tempo e com a valorização do trabalhador, foi preciso fazer

algumas alterações nas máquinas e equipamentos, de forma a resguardar a mão-

de-obra de algumas funções que não se adequavam à estrutura física do homem. A

máquina passou a fazer o trabalho mais pesado e o homem, a supervisioná-la. A fim

de conseguir uma boa integração entre o operador e seu instrumento de trabalho,

foram colocados sensores nas máquinas, para indicar a situação da produção, e

também atuadores, para melhorar a relação entre o homem e a máquina. O

processo da produção era controlado diretamente pelo operador, o que caracteriza

um sistema automático.

Automatizar um sistema tornou-se bastante viável quando a eletrônica passou

a dispor de circuitos eletrônicos capazes de realizar funções lógicas e aritméticas

com os sinais de entrada, e gerar sinais de saída. Assim, o controlador uniu-se aos

sensores e aos atuadores para transformar o processo num sistema automatizado.

Desta forma com os avanços tecnológicos cada vez mais sofisticados

deparamos com a necessidade de melhorar a bancada para teste de controle de

qualidade, buscando maior praticidade e confiabilidade. Para isso buscamos através

deste estudo mostrar os benefícios que a Giga de teste para teste de aceitação de

fábrica (FAT) podem trazer.

O Teste de aceitação é uma fase do processo de teste em que um teste de

caixa-preta é realizado num sistema antes de sua disponibilização. Tem por função

verificar o sistema em relação aos seus requisitos originais, e às necessidades

atuais do usuário. É geralmente realizado por um grupo restrito de usuários finais,

num ambiente parecido com o deles. São feitos simulações através de giga de

testes e com isso são testados os equipamentos.

Page 14: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

12

1.1- Justificativa

Com o projeto da Giga de teste podemos testar os painéis de forma

automatizada, em substituição de gigas de teste tradicionais, que operam de forma

manual.

1.2 - Objetivo Geral

Elaboração de um sistema de teste em painéis elétricos.

1.3 - Objetivos Específicos

Elaborar um sistema de teste composto por um Controlador Lógico

Programável (CLP), cartões de entrada e saída e um software de supervisão

Interface Homem-Máquina (IHM) para realização de testes em painéis elétricos de

controle industrial.

Page 15: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

13

2 – METODOLOGIA PARA O DESENVOLVIMENTO DO PROJETO

2.1 – Giga de teste

O Teste de aceitação é uma fase do processo de teste em que um teste de

caixa-preta é realizado num sistema antes de sua disponibilização. Tem por função

verificar o sistema em relação aos seus requisitos originais, e às necessidades

atuais do usuário. É geralmente realizado por um grupo restrito de usuários finais,

num ambiente parecido com o deles. São feitos simulações através de giga de

testes e com isso são testados os equipamentos.

A Giga é usada para testar painéis de automação industrial. Esse dispositivo é

composto por um CLP, cartões de entrada e saída e um software de supervisão IHM.

Esta giga de teste é conectada aos painéis de controle para simular sinais de

entrada e saída digitais ou analógicos, substituindo as gigas de teste tradicionais

com chaves (interruptores), geradores de corrente (4-20mA) e mostradores

analógicos.

Neste sistema a interface Homem-Máquina (IHM), serve de painel de visualização

dos sinais a serem enviados ou lidos do painel de controle elétrico.

Page 16: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

14

Page 17: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

15

3 – ESTUDO DE CASO

3.1 – Sistema de Teste

Sistema de teste composto por um CLP, cartões de entrada e saída e um

software de supervisão IHM para realização de testes em painéis elétricos de

controle industrial.

FIGURA 1 - Sistema de teste.

3.2 – Dados de Projeto

A seguir serão apresentados todos os dados pertinentes ao projeto como os

equipamentos e suas funcionalidades.

3.2.1 – DF50

DF50 é o nome dado ao Módulo Fonte de Alimentação para o Backplane

(Redundante). Esta Fonte de Alimentação Redundante trabalha independentemente

ou em conjunto com outro módulo fonte de alimentação redundante para garantir um

fornecimento constante de energia para a aplicação.

Quando duas fontes de alimentação são usadas em redundância, no caso de

falha de uma delas a outra assume automaticamente o fornecimento de energia.

Cada fonte de alimentação apresenta um relé para indicar falhas, proporcionando ao

usuário a substituição da fonte danificada.

Este módulo apresenta duas saídas de tensão:

Page 18: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

16

• 5 Vdc @ 3A : distribuídos pelas Power Lines no Inter-Module-Bus (IMB)

através dos racks para alimentar os circuitos dos módulos;

• 24 Vdc @ 300 mA : para uso externo através dos terminais 1B e 2B.

A tensão de alimentação AC, os 5 Vdc e os 24 Vdc são isolados entre si.

Existem duas maneiras de utilizar este módulo:

Não redundante (módulo único): quando são necessários menos que 3 A.

Existe uma restrição de endereçamento quanto à localização da fonte de

alimentação. A restrição é que o primeiro rack (endereço 0) deve sempre conter um

módulo fonte de alimentação no primeiro slot. O jumper “CH1” deve ser colocado na

posição E.

Não redundante (mais de um módulo): quando são necessários mais que 3

A:

Para sistemas utilizando o rack DF1A, as fontes devem ser sempre colocadas

no primeiro slot de seus respectivos racks. O jumper W1, no rack que contém a nova

fonte de alimentação, deve ser cortado. Desta forma, toda nova fonte de

alimentação somente fornecerá energia ao rack onde está localizada e aos

posteriores (não fornecerá para os racks anteriores). Em todos os módulos o jumper

“CH1” deve ser colocado na posição “E”.

FIGURA 2 - Módulo Fonte de Alimentação AC: DF50

Fonte: DFI302 – Manual do Usuário (Smar).

Page 19: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

17

3.2.2 – DF75

O módulo DF75 é a segunda geração de Controladores Lógicos Smar que

incluem porta de comunicação e capacidade para execução de blocos. O DF75 é um

equipamento HSE cujo principal propósito é associar o controle discreto ao controle

contínuo utilizando blocos funcionais FOUNDATION Fieldbus. Através de cartões de

entrada e saída (E/S), é possível executar controle discreto via lógica ladder. Além

disso, o DF75 possui duas portas Ethernet para garantir alta disponibilidade de

controle e supervisão, e ainda suporta redundância, fornecendo ao processo alto

nível de segurança.

FIGURA 3 - Módulo Fonte de Alimentação AC: DF75

Fonte: DFI302 – Manual do Usuário (Smar).

3.2.3 – DF116

O Módulos DF116 (entrada) têm como principal característica disponibilizar

para o controlador, via barramento Inter Module Bus (IMB), o acesso ao sinal

analógico (4-20 mA) e o valor de dados digitais de equipamentos 4-20 mA+ Highway

Addressable Remote Transducer (HART) para serem utilizados na estratégia de

controle, lógica ladder, supervisórios, bem como, em ferramentas de configuração e

gerenciamento de ativos. Nesta solução os equipamentos de campo 4-20 mA+HART

Page 20: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

18

são integrados de maneira transparente no sistema FOUNDATION fieldbus. Se

torna possível também a comunicação entre dispositivos de campo de outros

protocolos de comunicação industrial, fornecendo assim maior flexibilidade ao

projeto. Os módulos DF116 segue os padrões de funcionamento da rede HART e

atende aos requisitos de um mestre primário HART baseados nas versões 5, 6 e 7

da especificação. Parte integrante do SYSTEM302; 8 canais de comunicação HART

mestre primário, independentes (não-multiplexados); Cada canal possui circuitos

analógicos de entrada 4-20 mA (DF116). Comunicação com o controlador High

Speed Ethernet (HSE) da Smar via barramento IMB, presente no rack; Necessita de

alimentação via rack (5 Vdc@200mA);

FIGURA 4 - Módulo de Entrada Digital e Analógico

Fonte: DFI302 – Manual do Usuário (Smar).

3.2.4 – M-501 (DF46)

Este módulo possui 4 pares de saídas analógicas, onde cada par é

constituído de uma saída de corrente e uma de tensão. Ao acionar uma saída, o par

correspondente é acionado simultaneamente. As saídas de corrente podem ser

configuradas individualmente na faixa de 0-20 mA ou 4-20 mA. As faixas de tensão

de saída são: 0-5 V, 1-5 V, ±5 V, 0-10 V, 2-10 V ou ±10 V.

Page 21: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

19

FIGURA 5 - Detalhe do Módulo DF46

Fonte: DFI302 – Manual do Usuário (Smar).

3.2.5 – DF11

O módulo detecta uma tensão DC de entrada e a converte em um sinal lógico

Verdadeiro (ON) ou Falso (OFF). Possui dois grupos opticamente isolados entre si e

do IMB.

FIGURA 6 - Detalhe do Módulo DF11

Fonte: DFI302 – Manual do Usuário (Smar).

Page 22: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

20

3.2.6 – DF22

Este módulo é projetado com MOSFET (canal N) capaz de acionar relés,

lâmpadas incandescentes, solenóides e outras cargas com até 1A por saída. Possui

dois grupos opticamente isolados entre si e do IMB.

FIGURA 7 - Detalhe do Módulo DF22

Fonte: DFI302 – Manual do Usuário (Smar).

3.2.7 – Fonte QUINT POWER

Fontes de alimentação QUINT POWER com chaveamento primário para

montagem em trilho de fixação com tecnologia Selective Fuse Breaking (SFB),

entrada: monofásica, saída: 24 V DC / 5 A

QUINT POWER Fontes de alimentação que aciona magneticamente

disjuntores de linha com corrente nominal 6 vezes superior, mostrando portanto

maior rapidez. A elevada disponibilidade da instalação é, além disso, assegurada

pelo monitoramento de funcionamento preventivo, em que os estados operacionais

críticos são comunicados antes do surgimento de falhas.

A partida confiável de cargas pesadas é efetuada através da reserva de potência

estática POWER BOOST. Graças à tensão ajustável, são cobertas todas as faixas

de 5 V DC ... 56 V DC.

Page 23: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

21

FIGURA 8 - Módulo QUINT POWER

3.3 – Simulação

Foram feitos os testes de funcionamento do projeto sem estar em campo

podendo corrigir ou alterar qualquer falha sem prejuízo ao cliente.

3.3.1 – Instalação do Equipamento

Através de um cabo de rede ethernet liga-se a porta Eth1 da CPU (DF75), na

placa de rede do servidor, que estará conectado a um computador com o

supervisório instalado (Process View – Software de monitoração e supervisão), para

a comunicação da Giga de teste com o painel.

A DF50 de saída com 5 Volts é responsável pela alimentação do rack do PLC

(Backplane).

A fonte QUINT POWER de saída 24 volts e responsável pela alimentação das

entradas (cartão DF116 – entrada analógica e cartão DF11 – entrada digital) e

saídas (cartão DF46 – Saída analógica e cartão DF22 – Saída digital).

Para simulação dos sinais analógicos e digitais tem que conectar os cartões

da Giga de testes (DF116, DF46, DF11 e DF22), nos cartões do painel de modo que

os cartões de entrada do painel se conectem nos cartões de saída da giga de teste,

conforme é mostrado no anexo A.

Page 24: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

22

3.3.2 – Software - Process View

ProcessView Enterprise Edition é um software de supervisão e IHM, o qual é

vendido como um produto à parte ou como componente do sistema de Automação e

Controle System 302. Do ponto de vista do usuário, oferece conhecimentos

suficientes para a elaboração de telas de supervisão bem como a compreensão e

configuração de seus acessórios. Para uso de técnicas avançadas.

Trata-se de uma família de soluções de software baseadas nas arquiteturas OLE for

Process Control (OPC) e Cliente / Servidor bem como Supervisão e Controle de

Processos.

Os programas são construídos em ambiente Microsoft Windows e faz uso bastante

intenso das bibliotecas e aplicativos do próprio Windows, garantindo uma tecnologia

de software já consagrada e largamente utilizada mundialmente. Outro benefício

desta concepção aberta é a facilidade do sistema trocar informações de forma quase

direta com outros aplicativos Windows, devido à presença do OPC, garantindo uma

padronização do formato dos dados a serem trocados.

3.3.3 – O que é OPC

O OPC é o modo mais comum de se conectar fontes de dados com

aplicações cliente IHM como: equipamentos, banco de dados, etc. Ele otimiza a

interface entre aplicações cliente e servidor fornecendo um mecanismo padrão para

comunicar dados de uma fonte de dados para qualquer aplicação cliente. Em outras

palavras, o OPC é a ferramenta “Plug e Play” para IHM e Automação.

Para tanto, faz uso de um protocolo universalmente aceito e conhecido para

envio de dados entre as fontes de dados (Servers) e as aplicações (clients),

eliminando tanto quanto possível o uso de “drivers” e conversores, geralmente

criando uma dependência entre o usuário e o fornecedor daquele sistema sendo de

fato por muitas vezes custoso e ineficiente.

A diferença principal entre a arquitetura cliente-servidor Tradicional e a OPC é

mostrada na Figura 8.

No caso da arquitetura Tradicional, servidores ou Equipamentos têm

interfaces/drivers diferentes para cada aplicação cliente. (Cada seta representa um

software de driver ou interface). Embora o protocolo de um Equipamento ou servidor

Page 25: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

23

não possa mudar a arquitetura das diferentes aplicações clientes (de diferentes

vendedores) é diferente. Isto leva a um aumento de trabalho, custo e tempo. Se o

protocolo do equipamento ou servidor é alterado ou atualizado, então a aplicação

cliente também necessita ser modificada.

FIGURA 9 – Modo antigo de comunicação.

Fonte: Software de Supervisão e Scada – Manual de Treinamento (Smar).

A Arquitetura do OPC foi introduzida pela OPC Foundation, principalmente para

superar o problema acima. Neste caso, um equipamento/servidor terá somente um

driver padrão que é o OPC–compliant (Servidor) e todos os pacotes cliente podem

ser conectados a ele com os próprios clientes que são OPC-compliant (Cliente).

Page 26: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

24

FIGURA 10 – A Tecnologia OPC.

Fonte: Software de Supervisão e Scada – Manual de Treinamento ( Smar ).

3.3.4 – Componentes

Dentro do ProcessView são oferecidos os seguintes softwares:

FIGURA 11 – Os Componentes.

Fonte: Software de Supervisão e Scada – Manual de Treinamento ( Smar ).

Page 27: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

25

3.3.5 – O GraphWorX

É um Cliente OPC destinado a IHM, utilizando-se para isso um grande conjunto de

ferramentas para criação de telas animadas. Aqui é onde a visualização do processo

é gerada para interface do operador.

FIGURA 12 – Visualização do Processo.

Fonte: Software de Supervisão e Scada – Manual de Treinamento (Smar).

3.3.6 – O TrendWorX

É um Cliente OPC destinado à coleção de dados em tempo real, bem como seu

armazenamento em Banco de Dados Relacional. Permite a exibição nos modos

Tempo Real, Persistent e Histórico. Também tem capacidade de gerar relatórios e

ferramentas de análise a partir dos dados armazenados.

Page 28: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

26

FIGURA 13 – Tendências.

Fonte: Software de Supervisão e Scada – Manual de Treinamento ( Smar ).

3.3.7 – O AlarmWorX

É um Cliente OPC para gerenciamento global de alarmes e eventos ocorridos

na planta. Permite a configuração de alarmes analógicos, digitais e expressões

matemática as quais geram condições de interesse para registro de eventos.

Configura vários tipos de apresentações de alarmes e eventos, bem como o

armazenamento desses dados em Banco de Dados, a partir do qual podem ser

gerados relatórios e elementos de análise do processo.

Page 29: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

27

FIGURA 14 – Alarmes e Eventos.

Fonte: Software de Supervisão e Scada – Manual de Treinamento ( Smar ).

3.4 – Principio de Funcionamento

Os processos industriais podem ser caracterizados através de sinais elétricos

que descrevem sua evolução e podem ser convertidos em informações que por sua

vez podem ser agrupadas em dados digitais e analógicos. As informações digitais

podem ser traduzidas como bit e as informações analógicas podem ser entendidas

como um conjunto de bits. Independente do tamanho, custo e complexidade, todos

os PLCs têm as mesmas partes básicas e características funcionais, isto é, todos

são constituídos por módulos de E/S, CPU, fonte conforme já descrito anteriormente.

Os sinais analógicos (4-20 mA) são enviado pelo cartão de saída analógica

do painel é recebido pelo cartão de entrada analógica (DF116) da Giga de teste que

é visualizado e monitorado no supervisório da Giga de teste.

Já o sinal (4-20 mA) gerado pela saída analógica (DF46) da Giga de teste é

recebido pelo cartão de entrada analógica do painel que através do controlador

DF75 também é visualizado e monitorado no supervisório Process View.

Segue abaixo representado em vermelho os sinais citados acima.

Page 30: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

28

FIGURA 15 – Sinais Analógicos (4-20 mA)

FIGURA 16 – Ampliação do destacado acima.

O principio de funcionamento dos sinais digitais é basicamente um comando

binário (0 – 1), enviado de uma saída digital através de um botão no supervisório

Process View a uma entrada digital que executará, por exemplo, a abertura e

fechamento de uma válvula ou liga e desliga de um motor.

Já o comando enviado pela saída digital (DF22) da Giga de teste é recebido

pelo cartão de entrada digital do painel. O comando digital enviado pelo cartão de

Page 31: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

29

saída digital do painel é recebido pelo cartão de entrada digital (DF11) da Giga de

teste que é visualizado e monitorado no supervisório da Giga de teste.

Segue abaixo representado em vermelho os sinais citados acima.

FIGURA 17 – Comandos Digitais.

FIGURA 18 – Ampliação do destacado acima.

3.5 – Resultado Esperado

O processo de verificação do resultado foi feito através de testes com a Giga

de teste para aprovação e certificação da configuração de um projeto.

As simulações de valores foram feitas na Giga de Teste e verificadas na tela

de supervisório do projeto.

Page 32: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

30

Foi realizada uma simulação com o analisador de densidade que tem uma variação

de 0.85 a 1.15 g/cc (gramas por centímetros cúbicos), a Giga de teste simula valores

de 0% a 100% e a partir dai verificamos se a conversão estará correta.

Uma simulação adicionando o valor de 0% na giga de teste apresentará na tela do

supervisório do projeto o valor inicial de 0.85 g/cc.

FIGURA 19 – Resultado do valor no Supervisório do Projeto.

Em outra simulação adicionando o valor de 50% na giga de teste apresentará

na tela do supervisório do projeto o valor inicial de 1.00 g/cc.

FIGURA 20 – Tela supervisório Giga de Teste.

Page 33: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

31

FIGURA 21 – Resultado do valor no Supervisório do Projeto.

Em uma nova simulação adicionando o valor de 75% na giga de teste

apresentará na tela do supervisório do projeto o valor inicial de 1.07 g/cc

FIGURA 22 – Tela supervisório Giga de Teste.

Page 34: TCC - Engenharia Elétrica 2014-Final

32

FIGURA 23 – Resultado do valor no Supervisório do Projeto.

Na ultima simulação adicionando o valor de 100% na giga de teste

apresentará na tela do supervisório do projeto o valor inicial de 1.15 g/cc.

FIGURA 24 – Tela supervisório Giga de Teste.

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FIGURA 25 – Resultado do valor no Supervisório do Projeto.

Dessa forma podemos verificar que o projeto do painel esta funcionando

perfeitamente.

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4 - CONCLUSÃO

Conclui-se que a Giga de teste tem por função verificar o sistema em relação

aos seus requisitos originais e às necessidades atuais do usuário. Pode ser utilizado

em ambientes industriais ou similares, sendo geralmente realizado por um grupo

restrito de usuários finais. Por meio das simulações realizadas com a Giga de teste

é possível testar os equipamentos com uma precisão maior.

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REFERÊNCIAS

MANUAL: DFI 302. Fieldbus Universal Bridge; São Paulo, 2010. MANUAL: DE TREINAMENTO. Process View; São Paulo, 2013. MANUAL DO USUÁRIO MÓDULO DE ENTRADA E SAÍDA DIGITAIS; São Paulo, 2011. MANUAL DO USUÁRIO DIGITAL - AND ANALOG IMPUT/OUTPUT; São Paulo, 2014. Automação Industrial. Disponível em: <http://www.smar.com.br> Acesso em 10 de outubro de 2014. Módulo de Relé. Disponível em: <http://www.phoenixcontact.com> Acesso em 21 de outubro de 2014. Automação Industrial. Disponível em: <http://www.smarnet.com.br/litnet> Acesso em 29 de outubro de 2014.

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ANEXOS

ANEXO A – Detalhe da instalação da Giga de teste