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UTILIZAÇÃO DO DRIVE OPC NA INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

ÁREA: Automação Industrial, Sistemas de Informação e Integração de Sistemas.

Denise Ferreira Ribeiro CEFET-MG/Vale [email protected] 31 9837-5628 Rua Prof. Isabel Eliziário Barbosa, 23 Novo Amazonas – Itabira MG Leandro CEFET-MG/CEMIG [email protected] 31 8849-0519 Rua Assis das Chagas, 175, apto 101, Industrial – Contagem-MG Rinaldo dos Anjos CEFET-MG/Vale [email protected] 31 9962-6871 Rua Rio de Janeiro, 23 Novo Amazonas – Itabira MG Resumo. Diferenças entre os padrões dos protocolos de comunicação impedem a interoperabilidade entre sistemas de supervisão, automação e controle, de diferentes fabricantes. Em função disso, é necessário um grande esforço para promover a convergência do padrão de comunicação desses sistemas/equipamentos. O OPC (OLE for Process Control) confere uma tecnologia que possibilita esta interconectividade entre plataformas que se comunicam usando diferentes protocolos. Neste trabalho pretende-se propor um método para comunicação de sistemas fortemente dependentes de protocolos proprietários por meio da tecnologia OPC apresentando as potencialidades e a flexibilidade desse padrão de interconexão entre sistemas a partir de um estudo de aplicabilidade em um contexto real, com base na sua utilização da tecnologia OPC como solução para conexão entre sistemas de automação cujos protocolos são diferentes tendo como objetivo comprovar os benefícios a que se propõe propiciar a especificação da Tecnologia OPC. Palavras-chave: Comunicação. Interconectividade. Convergência. Tecnologia.

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1. INTRODUÇÃO OPC (OLE for Process Control) é um padrão industrial publicado para interconectividade de

sistema. As especificações deste padrão são mantidas pela Fundação de OPC. A Fundação OPC é uma organização dedicada ao desenvolvimento de tecnologias aplicadas a interoperabilidade na automação a fim de criar e gerenciar especificações que padronizam a comunicação das arquiteturas de acesso a dados on line, alarmes, registros de eventos, comandos e bancos de dados de diferentes equipamentos, de vários fabricantes que comunicam em diferentes protocolos.

Seu funcionamento é baseado no OLE (Objetc Linking and Embedding) de componentes orientados a objeto, por meio das tecnologias COM e DCOM da Microsoft que permitem que aplicações troquem dados que podem ser acessados por um ou mais computadores que usam uma arquitetura cliente/servidor, mesmo que essas aplicações trabalhem sobre sistemas que utilizem protocolos diferentes.

O OPC funciona utilizando os serviços das tecnologias OLE COM de Microsoft (modelo objeto/componente) e DCOM (modelo objeto/componente distribuído), a especificação define o formato padrão de objetos, interfaces e métodos para uso em sistemas de automação e controle que facilitam a interoperabilidade. As tecnologias de COM/DCOM proveram o procedimento padrão para criação de softwares que objetivam a integração de equipamentos. Com base nessa tecnologia foram criadas centenas de OPC de acesso a dados tanto em servidores quanto em clientes.

O OPC propõe a interface amigável entre sistemas que trabalham usando protocolos diferentes. Assim diversas aplicações recebem dados no mesmo formato da sua base de dados, embora a fonte desses dados possa trabalhar com um padrão diferente de formatação e comunicação de dados. “O OPC unifica o padrão de comunicação de dados de controle de processo e a permite que diferentes produtos sejam interfaceados com uma única tecnologia, promovendo interações dos sistemas de operação e integração de vários processos em um só sistema, isso com custo e tempo de implementação reduzidos.” IWANITZ (2006)

Este trabalho tem como objetivo mostrar a utilização do Drive OPC na integração de sistemas de automação de Subestações Elétricas, que utilizam diferentes protocolos de comunicação, solucionando um problema de integração não contornado satisfatoriamente por métodos de integração tradicionalmente adotados. Descreve-se o funcionamento, e as características do protocolo OPC, avaliando suas vantagens diante do problema de integrar sistemas que trabalham com diferentes padrões de comunicação e os objetivos dessa tecnologia que se apresenta como uma possível solução para problemas de interconectividade na automação industrial de sistemas gerenciamento de energia elétrica. 2. TECNOLOGIA OPC

2.1 APLICAÇÃO DE DRIVES OPCS EM SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

O propósito de OPC é prover uma estrutura padrão para a troca de dados de equipamentos de

controle de processo. Isso se faz necessário porque as indústrias têm muitas fontes de dados com padrões diferentes como PLCs, medidores, relés de proteção, sensores, acionadores, válvulas, bancos de dados, servidores, sistemas de acionamento e controle e outros dispositivos, sendo muitos desses dispositivos integrados a sistemas de gerenciamento de dados e sistemas de supervisão, automação e controle como sistemas SCADA, cuja interface gráfica pode ser disponibilizada para operadores por meio de displays de cristal líquido como IHMs sensíveis a toque ou em simples computadores onde são executadas as interfaces de supervisão e controle. Os equipamentos recebem e transmitem dados por meio de diferentes conexões de rede como Ethernet, Serial RS232, RS485, sinais 4 a 20, ou transmissões de rádio; essas comunicações ocorrem utilizando variados protocolos como Modbus, Fieldbus, Profibus, DNP3, Device Net, TCP/IP. Esses dados por sua vez são tratados em plataformas que rodam em Sistemas operacionais diferentes como Windows, UNIX, DOS e VMS, e, além disso, existe uma infinidade de tipos de aplicações de controle de processo e de interface com o usuário, como sistemas MES (Sistema de Execução Industrial), ERP (Planejamento de Recurso de Empreendimentos), PIMS (Sistema de Gerenciamento de Informação da Planta Industrial) e aplicações Windows (Excel, Access, etc.), muito utilizados na manipulação de dados, esses dados por sua vez precisam ser armazenados em bases de




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dados capazes de suportar o volume de informações e o processamento destas conexões. Essa diversidade de tecnologias de fontes de dados, sistemas, interfaces com o usuário, redes de comunicação, e bases de dados é ilustrada na Figura1.

Figura 1- Equipamentos, Conexões e Sistemas Operacionais Essa enorme variação de padrões de protocolo, plataformas de aplicações, sistemas operacionais e

meios de transmissão cria uma barreira a intercambiabilidade de dados entre equipamentos de fabricantes que utilizam padrões diferentes.

Apesar dessa diversidade de padrões de comunicação dos equipamentos dos sistemas de automação industriais, muitas vezes é necessário que equipamentos e sistemas com fins diferentes interajam. Isso evita, por exemplo, que operadores de equipamentos de plantas industriais precisem acessar três aplicações diferentes para manobrar um equipamento, já que em uma aplicação verificasse o status do equipamento (ligado, desligado / local, remoto) em outra, a tensão elétrica do circuito que alimenta esse equipamento, e em outra o motivo de desligamento, caso tenha ocorrido uma falha, e posteriormente é necessário voltar à primeira aplicação e religar o equipamento desejado. Essa condição implica em demora, maior tempo de indisponibilidade do equipamento, complexidade, custo implícito a existência de mais de uma API, Interface de Programação de Aplicativos, para gerenciamento dos dados, custos e necessidade de um tempo maior para capacitação do funcionário que precisa acessar os dados de vários sistemas já que a informação está descentralizada.

Em função da variedade de tecnologias a ser empregada na indústria, e da necessidade de que esses equipamentos interajam, os fabricantes tentam convencer ou até mesmo forçar a indústria a padronizar suas instalações utilizando apenas a sua linha de produtos, para que os sistemas comuniquem em um mesmo padrão e possa assim haver interação. Muitas vezes os dados são mantidos em um formato proprietário, e isso implica em que as empresas somente poderão acessar aos dados utilizando ferramentas do mesmo vendedor que originalmente formatou esse pacote de dados. Isso obriga a empresa cliente a voltar àquele vendedor toda vez que for necessária uma mudança ou expansão do sistema.

Alguns fornecedores de equipamentos e sistemas vêem isso como uma vantagem competitiva; os clientes vêem isso como uma barreira.

A solução desse problema de integração pode ser promovida por drives OPCs. “O OPC unifica uma tecnologia e não um produto.” IWANITZ (2006). Por meio dele pode ocorrer a comunicação de dados de qualquer servidor ou cliente de dados independentemente do padrão de comunicação utilizados pelas fontes e receptores de dados, isso porque o OPC faz o papel de tradutor e integrador de aplicações que trabalham em diferentes padrões. Estas aplicações incluem Interfaces Homem Máquina (ou IHMs), gráficos dinâmicos (trends), planilhas eletrônicas, arquivos de dados e esquemas de leitura de dados dentro de outras aplicações na comunicação de dados com uma infinidade de equipamentos.

A tentativa de padronizar as tecnologias de uma planta industrial geralmente encontra uma barreira: a gestão de custos da empresa. A padronização de tecnologia pode promover a integração e a agilidade na instalação e ampliação das redes de equipamentos da planta industrial, mas torna a empresa




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“refém” do fabricante de determinados equipamentos. Em função disso, os preços dos equipamentos são manipulados pelo fabricante em razão da inexistência da concorrência.

O desenvolvimento do OPC ocorreu em função do crescimento da demanda de intecambiabilidade de dados de máquinas e de sistemas diferenciados em que é necessária a troca de dados com velocidade de comunicação compatível com a velocidade acelerada de produção e sem que haja falhas de segurança na transmissão desses dados. As plantas industriais precisavam, portanto, de uma solução para integração de dados de sistemas e equipamento com segurança e velocidade.

As mudanças no campo de automatização promoveram também o uso de computadores como um componente de automatização, e o uso de redes na integração de dados, essa combinação propiciou o desenvolvimento da tecnologia OPC, que através de um serviço do sistema operacional Windows, viabilizou a comunicação de sistemas cujos drives de comunicação são disponibilizados pelo fabricante ou desenvolvidos por integradores, resultando na troca de dados em um mesmo padrão de forma satisfatória para que o usuário integre seus sistemas em uma única plataforma.

Segundo IWANITZ (2006), a eficiência e a redução de custos de sistemas de automação são alcançadas com o reuso de novos componentes de software com flexibilidade de compilação. Segundo ele tais componentes estão disponíveis em sistemas de automação distribuídas, cuja integração deve ocorrer de forma horizontal. As soluções de automação para problemas de comunicação entre o componentes distribuídos são de fundamental importância e devem ocorrer de maneira planejada com a integração de dados consistente, que flua permanentemente do chão de fábrica para o nível de controle.

2.2 OPC - PADRÃO DE INTERCONEXÃO

“O OPC é aceito como o padrão de interconexão industrial mais popular entre os usuários e também entre os desenvolvedores.” (IWANITZ, F., LANGE J., 2006, p8). O padrão OPC é utilizado na integração de dados aplicados a IHMs (Interfaces Homem Máquina), sistemas SCADA (Sistemas Supervisório e Aquisição de Dados para Automação Industrial) e SCD (Sistemas de Controle Distribuídos), que são plataformas de automação geralmente desenvolvidas em computadores industriais ou simples computadores dependendo do ambiente em que estão inseridos. Atualmente os OPCs vêm sendo usados até mesmo para fornecer dados para sistemas de controle em escritório cuja função é disponibilizar informação para administração da planta industrial.

A interconexão ocorre em função dos dados dos equipamentos de campo serem reconhecidos através de seus drives instalados nos computadores. Os equipamentos de um sistema de automação possuem conexões físicas de rede e um protocolo que basicamente são regras e convenções utilizadas na comunicação da camada n de uma máquina com a camada n de outra. O driver de comunicação é um ‘’programa’’ especializado que implementa o protocolo e opera a conexão física entre o equipamento e a aplicação. O drive descreve componentes de software desenvolvidos para um produto específico e são implementados pelo fabricante de um produto a fim de permitir que seu software comunique com esse determinado produto por meio de uma conexão de rede.

Os computadores que possuem os drives dos equipamentos de campo reconhecem os dados provenientes da rede de comunicação dos equipamentos da planta industrial e os ‘’traduzem’’ para o padrão OPC. Os computadores responsáveis por esse reconhecimento de drives e compartilhamento dos dados por meio dos serviços do Windows constituem os ‘’servidores OPC’’. Os servidores são softwares que fornecem dados em OPC, o computador é o hardware convergente e disponibilizador de dados. As aplicações que “consomem” estes dados são os clientes OPCs e podem estar em quaisquer computadores conectados à rede do servidor OPC.

Basicamente, o padrão OPC é nativo da plataforma Windows. Dentro desta plataforma, existem variações para as versões do Windows (CE, 9X, NT, 2000, XP, Server 2003), mas para todas estas é possível a comunicação OPC. Para outros sistemas operacionais, existem algumas soluções que consistem em portar o DCOM para estas plataformas. A integração definida na Especificação OPC XML-DA, deverá facilitar a integração de plataformas cujo sistema operacional não é o Windows para a comunicação OPC.

Segundo IWANITZ, F. e LANGE J. (2006, p5), desde 1996 houve um crescimento rápido do número de produtos que usam o padrão OPC e, com 11 anos de publicação o OPC foi aceito em diversas partes do mundo, não apenas por ser uma concepção padrão de integração desenvolvida para automação industrial, mas por ser uma solução estabelecida em diversos segmentos das indústrias que obtém os




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resultados a que se propõem, proporcionando conectividade entre dispositivos e sistemas de automação interligados por uma rede de comunicação.

A Fundação OPC é uma organização dedicada ao desenvolvimento de tecnologias aplicadas a interoperabilidade na automação a fim de criar e gerenciar especificações que padronizam a comunicação das arquiteturas de acesso a dados on line, alarmes, registros de eventos, comandos e bancos de dados de diferentes equipamentos, de vários fabricantes que comunicam em diferentes protocolos. As publicações das especificações (Anexo1) para o padrão OPC possibilitaram o desenvolvimento de diversos produtos para automação industrial, os quais se beneficiam dos objetivos atingidos pelo padrão: − Eliminação da necessidade de padronização de sistemas com drives de comunicação específicos

(proprietários): a tecnologia OPC permite a integração de dados de equipamentos que se comunicação em protocolos diferentes, pois o servidor OPC faz a ‘’tradução’’ dos dados para o padrão OPC, reconhecendo o drive de comunicação dos equipamentos disponíveis na rede. As aplicações clientes fazem a requisição ao servidor OPC que disponibiliza os dados traduzidos para o formato OPC. Este formato é reconhecido pelas aplicações sem a necessidade de quaisquer outras conversões. Isso propicia uma maior flexibilidade na escolha de equipamentos, já que a unificação do padrão de dados permite o acesso e o gerenciamento das informações sem que seja necessária a compatibilidades de padrões. A necessidade de compatibilidade obrigava o usuário a recorrer à aplicação proprietária ou a solicitação ao fornecedor de novos desenvolvimentos, não sendo, em alguns casos, possível a integração. A interconexão de sistemas e equipamentos por meio da integração de drives de comunicação, conforme ilustrado na Figura2, é muitas vezes, de difícil implementação e implica em alto custo de desenvolvimento. O OPC simplifica a maneira como os dados dos equipamentos de chão de fábrica são disponibilizados às aplicação, sem que estas precisem ter conhecimento do drive e do protocolo utilizado no processo de automação.

Figura 2 - Interconexão por drives proprietários

− Interoperabilidade entre sistemas de diversos fabricantes: O OPC permite o acesso à dados de equipamentos de diversos fabricantes, independentemente do protocolo utilizados por eles, conforme ilustra a Figura3. Os dados são disponibilizados em um padrão único, e tanto na arquitetura centralizada como na distribuída, os dados podem ser acessados no servidor OPC por uma aplicação que os requisite, desde que estejam interconectados por uma rede de comunicação. Isso permite a integração de dados de equipamentos e sistemas em uma plataforma unificada, além da intercambiabilidade de dados entre equipamentos de vários fabricantes e diferentes protocolos. Um servidor OPC, sendo configurado com as informações dos drives dos equipamentos que irá acessar, disponibiliza as informações requeridas por qualquer aplicação Cliente OPC conectada a rede. Os dados podem ser acessados pelas aplicações clientes, simultaneamente.




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Figura 3 - Interoperabilidade proporcionada por Servidores OPC

− Padronização das interfaces de comunicação entre os servidores e clientes de dados de tempo real: A

integração e a manutenção dos sistemas são facilitadas, em função da padronização dos nomes das variáveis de controle. A requisição das variáveis de processo, realizada por uma ou várias aplicações clientes, é feita ao servidor OPC. Como a base de busca aos dados é única, as tags utilizadas são as mesmas disponibilizadas pelo servidor OPC. Além disso, os dados são sincronizados de acordo com a taxa de atualização configurada no servidor OPC. Ocorre, portanto, uma padronização nas aplicações que utilizam os dados de campo, e conseqüentemente uma convergência dos tags e dos dados acessados pelas aplicações clientes.

− Melhoria do desempenho e otimização da comunicação entre dispositivos de automação: O Servidor OPC realiza a conexão com as fontes de dados e disponibiliza a informação para as aplicações clientes. Essa arquitetura alivia à rede chão de fábrica, evitando a requisição de dados por várias aplicações a um equipamento de automação.

− Arquitetura distribuída: por utilizar o serviço DCOM do Windows, é possível que as aplicações clientes acessem os dados em um ou mais computadores, onde estão instalados os servidores OPC, utilizando a arquitetura cliente/servidor. Dessa forma é possível realizar o acesso remoto aos dados e disponibilizá-los na aplicação cliente, indicando para isso o caminho de rede necessário para que a aplicação acesse aos dados no servidor remoto.

− Integração com sistemas MES (Sistema de Execução Industrial), ERP (Planejamento de Recurso de Empreendimentos), PIMS (Sistema de Gerenciamento de Informação da Planta Industrial) e aplicações Windows (Excel, Access, etc.): Os dados também são disponibilizados a aplicações com foco administrativo, em tempo real, o que agiliza a tomada de decisões. Essa funcionalidade também permite a criação de base históricas de dados que confere a empresa o uso da informação como vantagem estratégica.

− Redução dos custos e tempo para desenvolvimento de interfaces e drives de comunicação, com conseqüente redução do custo de integração de sistemas: Elimina a necessidade de compra de hardwares ou softwares adicionais para tentativa de tradução de protocolos e desenvolvimento de complicadas rotinas de mapeamento de tabelas de variáveis disponibilizadas por esses hardwares/softwares. Essa alternativa muitas vezes é uma solução onerosa e pouco eficiente, além de não ser aplicável a todos os sistemas. O software de controle de dispositivos pode ser unificado e simplificado com o uso da tecnologia OPC, conforme ilustrado na Figura4.




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Figura 4 - Unificação de sistema de automação através do OPC

2.3 INTEGRAÇÃO ENTRE SISTEMAS UTILIZANDO A TECNOLOGIA OPC

A integração de dados provenientes de diversas fontes como equipamentos e sistema de uma planta industrial é uma proposta complexa por se tratar de uma convergência de informações de componentes de automação de chão de fabrica que trabalham em protocolos diferentes.

A proposta de integração apresentada neste trabalho foca os intercambiabilidade de dados entre o sistema de gerenciamento de energia e o um sistema de supervisão e controle de subestações elétricas.

O Sistema de Supervisão é controle é utilizado em 06 subestações de uma planta industrial de beneficiamento de minério. É composto por um PLC, de fabricação da Rockwell Automation, que monitora o status de entradas e saídas digitais e analógicas, e opera as saídas, sendo responsável, portanto por promover o comando remoto de equipamentos a ele conectados. Os sinais são recebidos e enviados para os equipamentos por meio dos cartões de entrada e saída digitais e analógicas que são acoplados ao rack do PLC. O PLC possui uma CPU em que armazena e processa a lógica de operação e monitoração da subestação. Esta lógica é desenvolvida no programa RSLogix e é transmitida pela rede Ethernet ao PLC. O PLC possui ainda cartões de comunicação Ethernet (ou outro cartão de comunicação dependendo da tecnologia adotada pela empresa que utiliza o PLC), o software de gerenciamento das conexões de rede com o PLC é o RSLinx, e monitoração das informações e do status de cada equipamento é realizado através de uma interface gráfica criada no programa RSViewStudio. Em cada subestação existe um computador que disponibiliza a interface através da qual o operador interage com os dispositivos conectados ao PLC. Remotamente, uma existe ainda uma estação de operação e comando instalada no COR (Centro de Operações Regionais) de onde é possível monitorar e operar as subestações digitalizadas utilizando a mesma plataforma instalada nos computadores das subestações. Os softwares de comunicação RSLinx, de Lógica RSLogix, de desenvolvimento de Interfaces Gráficas RSStudio e de gravação de dados em Banco de dados RSSQL são de desenvolvimento da empresa Rockwell Automation que também é a fabricante do PLC.

Em cada subestação existe também uma rede de medidores cujo protocolo de comunicação inicial era o Modbus. No entanto, o protocolo Modbus sofreu algumas modificações conforme necessidade do seu fabricante, a empresa CCK, para portar informações requisitadas pelo software de gerenciamento desenvolvido por ela, e o protocolo Modbus modificado se tornou um protocolo proprietário adotado por esse fabricante, aqui nomeado de protocolo CCK.

O sistema de supervisão e controle precisa conhecer uma série de variáveis elétricas dos equipamentos a fim de disponibilizá-los ao operador que manobra os equipamentos da subestação. A condição ideal de coleta de dados dos medidores CCK instalados em diversos equipamentos da subestação encontrou como barreira a incompatibilidade de protocolos do PLC e da rede de medidores. Essa barreira de integração é ilustrada na Figura5.




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Figura 5 - Dificuldade de integração entre os sistemas em função da diferença de protocolos

Durante o estudo da tecnologia OPC como uma provável solução para interconexão dos sistemas

de Supervisão e controle e do Sistema de Gerenciamento de Energia, verificou-se que a empresa Rockwell Automation é associada a Fundação OPC que é responsável pela Especificação e Documentação de toda a estrutura OPC, sendo esse um ponto bastante positivo para desenvolvimento dessa solução de integração entre os sistemas.

A tecnologia OPC propõe uma solução que se baseia na conversão do protocolo, a partir do drive de comunicação utilizado pelas aplicações proprietárias. No mercado existem diversos desenvolvedores de OPCs Data Access, como o Kepware, IOServer, Matrikon, eles fornecem as licenças de servidores OPCs com os drives que a empresa cliente precisa para integrar os seus sistemas, o preço das licenças varia de acordo com os drives dos protocolos necessários para leitura dos dados dos equipamentos. Para realizar a conversão foi utilizada uma aplicação OPC Data Access com o drive Modbus, protocolo utilizado na comunicação dos medidores do Sistema de Gerenciamento de Energia. Para disponibilizar os dados do sistema de gerenciamento de energia no padrão OPC reconhecido pelo sistema de supervisão e controle, foram seguidos os seguintes passos: − Seleção e aquisição de um OPC Data Access drive Modbus disponível no mercado, para tanto foram

avaliados requisitos como custo da licença e credibilidade junto a Fundação OPC. Foi comprada uma licença de software da empresa Matrikon.

− Instalação e configuração da licença do Servidor OPC Data Access em Servidor Plataforma Windows Server R3.

− Configuração da leitura de dados do sistema de gerenciamento de energia a partir da importação do arquivo XML do Sistema CCK. Dessa forma as TAGs existentes no XML são as mesmas utilizadas na nomenclatura de cada variável disponibilizada pelo Servidor OPC. A comunicação com esses itens é realizada com base no endereço de memória que no arquivo XML está vinculado ao TAG de cada variável. Cada equipamento possui uma série de variáveis e cada variável possui um endereço no mapa de comunicação do protocolo Modbus de onde o servidor le as informações dos provenientes dos medidores.

− Configurações de segurança do computador onde roda a aplicação OPC Data Access permitindo o acesso de leitura e a escrita de dados aos usuários clientes remotos do Servidor OPC através da configuração do DCOMCNFG do Windows.

− Configuração da aplicação cliente, neste caso o Sistema de Supervisão e Controle, indicando a existência de um servidor OPC, bem como seu endereço IP na rede de comunicação. Após a configuração de acesso ao servidor OPC remoto, todas as variáveis disponibilizadas por esse servidor podem ser acessadas pela aplicação clientes. A lista de variáveis disponíveis segue o mesmo padrão de nomenclatura do arquivo XML importado pelo OPC Data Access configurado previamente no Servidor OPC.




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A integração e interoperabilidade entre os sistemas agora independe do protocolo utilizado na comunicação dos medidores e dos PLCs das subestações, conforme pode ser observado na estrutura de integração entre os sistemas, que é apresentada na Figura6. A conversão da informação é realizada pelo Servidor OPC do Sistema de Gerenciamento de Energia e disponibilizado no padrão OPC reconhecido pela aplicação Cliente OPC do sistema de Supervisão e Controle das Subestações, através do serviço DCOM do Sistema Operacional Windows, o serviço de DCOM desenvolvido pela Microsoft permitem que aplicações troquem dados que podem ser acessados por um ou mais computadores que usam uma arquitetura cliente/servidor apesar dessas aplicações trabalhem sobre sistemas que utilizem protocolos diferentes. Essa integração de dados é possibilitada por haver uma conexão física de rede entre com computadores onde funcionam o Sistema de Supervisão e Controle e o Sistema de Gerenciamento de Energia.

O Sistema de Supervisão e Controle das subestações apresenta agora para o usuário além das suas informações de status e alarmes de equipamento as informações pertinentes a todos os medidores de energia que integram a rede de equipamentos das subestações elétricas. Uma das telas do Sistema de Supervisão e Controle é apresentada como o Anexo2 deste artigo.

Figura 6 - Arquitetura da integração dos sistemas através da tecnologia OPC

3. CONCLUSÃO

A convergência do padrão de comunicação entre sistemas e equipamentos de automação industrial a fim de permitir a troca de dados entre esses componentes sempre foi um quesito no desenvolvimento de sistemas integrados de monitoração e controle, entretanto encontra como barreira a diversidade de protocolos que impedem a intercambiabilidade de dados. Como visto neste trabalho, essa intercambiabilidade pode ser obtida por meio da tecnologia OPC, padrão que confere a conversão dos protocolos de equipamentos de diferentes fabricantes, possibilitando a interconexão entre sistemas. A convergência de dados é viabilizada mesmo que haja incompatibilidade de protocolos, ou seja, embora a fonte de dados de equipamentos e sistemas de automação comunique por meio de padrões diferentes de formatação e comunicação de dados, a tecnologia OPC propõe um padrão que pode ser acessível a qualquer sistema cuja plataforma de operação seja o Windows.




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4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

FONSECA, M. Comunicação OPC, uma abordagem prática. Artigo, Belo Horizonte, v. 01, n. 12, Outubro 2002;

FUNDAÇÃO-OPC. Especificação - OPC Definições comuns e interfaces - Versão 1.0. Estados Unidos: FUNDAÇÃO OPC, 1998. 33 p;

FUNDAÇÃO-OPC. Especificação - OPC DX - Data Exchange - Versão 1.00. Estados Unidos: FUNDAÇÃO OPC, 2003B. 122 p;

FUNDAÇÃO-OPC. Especificação - OPC XML-DA - Versão 1.00. Estados Unidos: FUNDAÇÃO OPC, 2003C. 100 p;

FUNDAÇÃO-OPC. Especificação OPC de Acesso aos Dados - Versão 3.0. Estados Unidos: FUNDAÇÃO OPC, 2003D. 194 p;

IWANITZ. OPC, Fundamentals, Implementations and Application. Germany: Huthig Verlag Heidelberg, 2006. 251 p;

W3C. xml:id Versão 1.0 Recomendação W3C. Estados Unidos. W3C World Wide Web Consortiumno, 2005. 12 p.

4. DIREITOS AUTORAIS

Os autores são os únicos (e inteiramente) responsáveis pelo conteúdo deste trabalho.

5. DIREITOS AUTORAIS Os autores são os únicos (e inteiramente) responsáveis pelo conteúdo deste trabalho.

Use of Drive OPC in the Integration of Systems of Industrial Automation

Abstract. The differences among the patterns of the communication protocols impede the interaction among supervision systems, automation and control, of different manufacturers. In function of that, it is necessary a great effort to promote the convergence of the pattern of communication of those systems / machines. OPC (OLE for Process Control) it checks a technology that makes possible this interconectividade among platforms that she communicate using different protocols. In that work it intends to propose a methodology strongly for communication of systems dependent of protocols proprietors for open protocols through the use of the protocol OPC. Besides, it intends to demonstrate the potentialities and the flexibility of that protocol starting from an applicability study in a real context, being used, here an applied and investigate methodology for treating of an evaluation of the technology OPC with base in its use as solution for connection among automation systems whose protocols are different with objective proves the benefits proposed by technology OPC'S specification. Keywords: Communication. Interconnectivity. Convergence. Technology




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ANEXO1 – ESPECIFICAÇÕES DA TECNOLOGIA OPC

Anexo1 - Especificações mantidas pela Fundação OPC




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ANEXO2 - INTEROPERABILIDADE ENTRE OS SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA E SUPERVISÃO E CONTROLE DAS SUBESTAÇÕES

Anexo1 - Interface do Sistema de Supervisão e Controle das Subestações apresentando variáveis do

Sistema de Gerenciamento de energia




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