EEEP Maria Ângela da Silveira Borges Curso Técnico em Petróleo e Gás Disciplina: CLP Professora: Geneyse Cruz Turma: 2º Ano.

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1 EEEP Maria Ângela da Silveira Borges Curso Técnico em Petróleo e Gás Disciplina: CLP Professora: Geneyse Cruz Turma: 2º Ano

2  Supervisory Control and Data Acquisition;  Também chamado de software supervisório ou software SCADA;  São sistemas que utilizam software para monitorar e supervisionar as variáveis e os dispositivos de sistemas de controle conectados através de controladores (drivers) específicos.

3  Sistemas de aquisição de dados e controle de dispositivos vêm sendo desenvolvidos para diferentes áreas de atuação, tanto industriais como científicas.  O seu objetivo é apresentar ao observador os valores das variáveis ou parâmetros que estão sendo medidos.

4  Fatores que vem contribuindo para a evolução nesta área: O avanço da microeletrônica que tem possibilitado o aumento das capacidades e velocidades dos dispositivos, elemento central duma aplicação de tratamento digital de sinal; A crescente performance dos computadores pessoais, tal como a sua relação qualidade/preço e a sua confiabilidade;

5  Fatores que vem contribuindo para a evolução nesta área: A existência de cada vez mais e melhores ferramentas de desenvolvimento de software que permitem criar aplicações de alto nível com avançadas interfaces gráficas; O desenvolvimento de novas tecnologias de comunicação que permitem o controle remoto de instrumentos usando a internet e o wireless como veículos de transmissão de dados.

6  Proporcionar níveis maiores de qualidade, redução dos custos operacionais, maior desempenho de produção e fundamentalmente, para facilitar a excelência operacional.

7  Através do monitoramento das variáveis do processo produtivo, (pressão, temperatura, vazão, nível, etc.) é possível determinar valores ótimos de trabalho.  Caso estes valores saiam da faixa aceitável o Sistema de Controle Supervisório (SSC) pode gerar um alarme na tela, alertando o operador do processo para um eventual problema no processo produtivo.

8  Desta forma, as intervenções no processo são feitas rapidamente, garantindo que o produto final sempre tenha as mesmas características.

9  Com o SSC é possível centralizar toda a leitura dos instrumentos de campo, gerar gráficos de tendência e gráficos históricos das variáveis do processo.  Dessa forma, são necessários poucos funcionários especializados e com poucos “cliques” de mouse é possível realizar a operação do processo com o uso dos instrumentos virtuais implementados na interface do software SCADA.

10  Através da rapidez da leitura dos instrumentos de campo, as intervenções necessárias podem ser feitas mais rapidamente.  Problemas de parada de máquina por defeitos podem ser diagnosticados mais pontualmente e os setup’s de máquina também são agilizados.

11  Os SSC podem coletar os dados do processo produtivo e armazená-los em banco de dados.  Estes dados podem ser utilizados para gerar informações importantes, sendo integrados com sistemas MES, ERP, SAP e etc.  Podem também fornecer dados em tempo real, para sistemas que realizam cálculos de SPC, OEE, sistemas SFC, sistemas de PCP ou similares. (SPC - Statistic Process Control, OEE - Overall Equipment Effectiveness, PCP – Planejamento e controle de produção, MES - Manufacturing Execution Systems, SFC - Shop floor control)

12  Através das telas de sinóticos do processo a operação é realizada.  Estas telas são planejadas, projetadas e implementadas em um módulo desenvolvedor (conforme dito anteriormente) e depois executadas através do executável (run-time).

13  Os SSC´s podem ser configurados para gerar alarmes, ou seja, avisar ao usuário do sistema quando uma variável ou condição do processo de produção está fora dos valores previstos.  Os alarmes são mostrados na tela em formato de planilhas e/ou animações na tela.

14  O gerenciamento de alarmes em SSC é um vasto tema de estudos.  A principal questão está no fato de que a grande maioria dos sistemas SCADA não possui ferramentas adequadas para o tratamento de grande quantidade de alarmes.

15  Dessa forma, os operadores de sistemas, como seres humanos, possuem um limite de processamento de mensagens a cada intervalo de tempo.  Em situações de estresse contínuo ou mesmo de “avalanches”, o excesso de mensagens geradas pode fazer com que os operadores passem a desprezá-las.

16  Nesse contexto, os sistemas de supervisão deveriam fornecer mais ferramentas que pudessem auxiliar os operadores nesses momentos, como por exemplo, distinguindo quais as ações são mais importantes e devem ter uma resposta mais imediata, e quais têm prioridade mais baixa, por ser apenas consequência de outros eventos.

17  Atualmente, os SSC´s do mercado possuem ferramentas para a geração de relatórios na própria estação de trabalho.  Os relatórios mais comuns que são utilizados são: ◦ Relatório de alarmes: Lista um histórico com os alarmes ocorridos durante uma faixa de tempo escolhida pelo operador do sistema. ◦ Relatório de Acesso: Lista quais foram os usuários que acessaram o SSC ou modificaram algum parâmetro do processo. ◦ Relatório de variáveis: Lista a alteração de variáveis ao decorrer do tempo/lote/período.

18  Os relatórios dependem dos requisitos da aplicação e dos recursos existentes no software SCADA. Geralmente não são executados relatórios “pesados” (com muitos cálculos e relacionamentos) dentro do SSC, pois podem afetar drasticamente o desempenho do sistema (que geralmente é vital para o processo industrial). Relatórios complexos devem ser processados por outros sistemas de informação.

19  Meio Físico ◦ Os SSC´s necessitam de um meio físico para que seja possível a aquisição de dados no controlador de campo (PLC ou outro). ◦ Este meio físico geralmente utiliza o padrão elétrico RS232, RS485, RS422, ethernet ou USB.

20  Meio Físico  O padrão RS232 pode ser utilizado até uma distância máxima de 12 metros. Já o padrão RS485 e RS422 pode chegar a uma distância de até 1200 metros sem repetidores. ◦ Atualmente, utiliza-se em maior parte, o padrão ethernet. Chega à distância de até 100 metros entre seguimentos com cabeamento do 10BaseT. ◦ Para distância elevadas pode-se utilizar fibra óptica.

21  Protocolos ◦ Para que haja comunicação entre o controlador de campo e o SSC não basta apenas o meio físico. ◦ Os dois sistemas devem utilizar o mesmo protocolo de comunicação. ◦ Cada fabricante de PLC tem o seu protocolo de comunicação que pode ser proprietário ou aberto. ◦ Logo, os SSC podem possuir vários “drivers” de comunicação, para que possam atender a maior parte dos fabricantes.

22  Protocolos ◦ Em muitos casos os SSC possuem interfaces que permitem a comunicação com protocolos como por exemplo o OPC. Nesse caso existe a relação cliente(SSC) servidor (driver). ◦ Existem protocolos de comunicação abertos, como por exemplo, o MODBUS. Existe nas versões RTU (Padrão serial RS232/RS485) e TCP (Padrão Ethernet). A maioria dos fabricantes de PLC já implementa este protocolo de forma nativa.

23  Imagine que é necessário visualizar e controlar o processo industrial em mais de um local dentro da planta industrial com a mesma confiabilidade e precisão do sistema SCADA local.  Os SSC permitem arquiteturas onde o servidor SCADA permite que clientes se conectem a ele e coletem dados e informações de alarmes e históricos.

24  O processamento dos dados do processo fica centralizado no servidor SCADA, garantindo que não haverá incertezas e diminuindo o trafego de rede.  O servidor SCADA, neste caso, pode ou não ter uma interface gráfica.

25  De forma análoga ao sistema cliente/servidor o Web Server visa disponibilizar os dados do processo através da rede. Porém os clientes ao invés de acessarem os dados através de um software instalado na máquina, eles acessam via browser de internet.  Geralmente é baseado no serviço IIS do Windows e através de um activeX instalado no PC cliente, pode-se visualizar as telas do processo, gerar relatórios e até realizar comandos no processo.

26  Tem como vantagem a não necessidade de instalação de softwares adicionais no micro cliente e pode-se acessar o SSC através da internet de forma fácil e segura. Permite o fácil acesso através de palms e celulares mais avançados.  A principal desvantagem é a relativa perda de robustez do sistema.  A tendência é a substituição dos clientes normais por sistemas web. Os custos são menores, há menor investimento em infraestrutura e gera ótimos resultados.

27  Existem processos industriais que não podem parar. A parada destes processos pode causar prejuízos financeiros imensos ou até mesmo riscos a vida.  Desta forma alguns dos sistemas SCADA podem ser configurados de forma redundante, depende do fabricante.

28  Existem inúmeros métodos de arquitetura de redundância de dados, variando de fabricante a fabricante de SSCs.  O mais utilizado é comumente chamado de hot standby.