Vinícius Silveira Cunha Automação Prova 2 de 2010 1) (5,0 Pts) O que se entende por Sistemas Supervisórios? Supervisórios?
Descr Descreva eva tal sis sistema tema aprese apresenta ntando ndo sua relaç relação ão com os softwa software ress erenciais! os "ancos de Dados! o P#C e a Planta! conforme mostrado na $%ura a&ai'o( De$na e e'pli)ue sucintamente os modos de operação de um sistema supervis*rio( Cite pelo menos )uatro etapas de plane+amento deste sistema( Resposta: Descriço: Sistema supervis*rio , uma interface ami%-vel )ue tem
como o&+etivo facilitar o tra&alho dos operadores( .le tem como função tradu/ir os sinais vindos do C#P em sinais %r-$cos de f-cil entendimento! al,m al,m de ser uma uma font fonte e alter lterna nati tiva va de co cont ntrrole ole do C# C#P P( siste istema ma surp surpev evis is*r *rio io rec ece& e&e e os sina sinais is vind vindo o do C# C#P! P! e tem tem a ca capa paci cida dade de de arma/en-los arma/en-los num &anco &anco de dados para posterior posterior an-lise an-lise e'3atrav,s e'3atrav,s de %r-$cos de tend4ncias5( C#P por sua ve/ , o 6nico elemento capa/ de atuar diretamente na planta( A atuação do supervis*rio na planta , feita de forma indireta( As mem*rias de ima%em de entrada e saída do C#P são elementos de mem*ria compartilhados com o supervis*rio( Devido a este compartilhamento! o supervis*rio tem o poder de so&rescrever os sinais do C#P! tanto na entrada como na saída( 7otese )ue ele apenas so&rescreve os sinais na entrada e saída! a l*%ica , feita pelo ladder do C#P da mesma forma5 forma5(( supervi supervis*r s*rio io tam&,m tam&,m comuni comunica ca com os softwa softwares res %erenc %erenciais iais!! enviando os dados necess-rios na tomada de decis8es( De!niço dos modos de operaço:
9odo de desenvolvimento3 : o modo de criação do supervis*rio( nde as telas %r-$cas são criadas e posteriormente animadas em modo operacional( 9odo run time3 time3 : o modo de operação do supervis supervis*rio! *rio! no )ual )ual se dar- a inte%ração com o C#P durante a operação da planta( "tapas de p#ane$amento:
.ntendimento do funcionamento da planta etapa mais importante5 ;omada ;omada de dados Plane+amento do &anco de dados Plane+amento dos alarmes Plane+amento da hierar)ui/ação das telas Desenho das telas r-$cos de tend4ncia Acesso de se%urança Padrão industrial %) & principa# 'unço do PS (assim como dos sistemas "RP e "S) * arma+enar uma massa de dados, trans'ormar estes dados em in'ormaço e, por !m, tradu+ir esta O -r.!co a se-uir representa esta esta a!rm a!rmaç aço o "/ "/p# p#iq ique ue co com m suas suas pa#a pa#avr vras as a din dinmi mica ca dest deste e -r.!co que re#aciona uantidade de Dados e va#or a-re-ado
Resposta:
P<9S tem como característica arma/enar uma massa de dados de diversas diversas fontes sem se importar com a ori%em dos dados( A )uantidade )uantidade de dados , massiva e os dados são considerados &rutos por serem dados de &ai'o valor a%re%ado( en%enheiro de processo pode $car at, perdido num primeiro momento com a %rande )uantidade de dados( = medida )ue h- um entendimento do processo e um conhecimento das vari-veis )ue podem melhorar o processo atrav,s da informação! o valor , a%re%ado aos dados( s dados chaves escolhidos %eram conhecimento! )ue representa real valor a%re%ado para a empresa( 2) "m um processo de contro#e de n3ve# di-ita# de um tanque apresenta a se-uinte sequ4ncia de 'uncionamento: i om6a ativada, quando sensor de n3ve# 6ai/o * desa6i#itado7 ii om6a desativada, quando sensor de n3ve# a#to * acionado7 iii Desativaço da om6a * in'ormada por um a#arme que ativa um sina# #uminoso7 iv 8.#vu#a de drena-em do tanque * acionada por um operador7 Possi6i#idades para desativar o sina# #uminoso: a) Sina# #uminoso * desativado, quando sensor de n3ve# a#to * desa6i#itado7 desa6i#itado7 ou, 6) Sina# #uminoso * desativado, quando operador aciona v.#vu#a de drena-em 9endo em vista que as possi6i#idades de des#i-ar o sina# #uminoso en'ati+am a di'erença 'unciona# deste a#arme "/p#ique esta di'erença so6 o ponto de vista de um sistema supervisório Resposta:
A função do alarme no caso &5 , de chamar a atenção do operador para o modi$cação do estado do processo! visto )ue uma intervenção do operador , necess-ria para )ue o processo prossi%a( >- no caso a5! o alarme , desativado por outra vari-vel do processo Sensor de nível alto5( 7ão hnecessidade neste caso! da intervenção D
) (5,0 Pts) Descreva 6revemente 6revemente a ap#icaç ap#icaço o dos sistema sistemas s "RP, PS e "S, apresentando a associaço destes com os n3veis da arqu arquit itet etur ura a da auto automa maç ço o den dentro tro de uma uma p#an p#anta ta indu indust stri ria# a#
Resposta:
P<9S tem como característica arma/enar uma massa de dados de diversas diversas fontes sem se importar com a ori%em dos dados( A )uantidade )uantidade de dados , massiva e os dados são considerados &rutos por serem dados de &ai'o valor a%re%ado( en%enheiro de processo pode $car at, perdido num primeiro momento com a %rande )uantidade de dados( = medida )ue h- um entendimento do processo e um conhecimento das vari-veis )ue podem melhorar o processo atrav,s da informação! o valor , a%re%ado aos dados( s dados chaves escolhidos %eram conhecimento! )ue representa real valor a%re%ado para a empresa( 2) "m um processo de contro#e de n3ve# di-ita# de um tanque apresenta a se-uinte sequ4ncia de 'uncionamento: i om6a ativada, quando sensor de n3ve# 6ai/o * desa6i#itado7 ii om6a desativada, quando sensor de n3ve# a#to * acionado7 iii Desativaço da om6a * in'ormada por um a#arme que ativa um sina# #uminoso7 iv 8.#vu#a de drena-em do tanque * acionada por um operador7 Possi6i#idades para desativar o sina# #uminoso: a) Sina# #uminoso * desativado, quando sensor de n3ve# a#to * desa6i#itado7 desa6i#itado7 ou, 6) Sina# #uminoso * desativado, quando operador aciona v.#vu#a de drena-em 9endo em vista que as possi6i#idades de des#i-ar o sina# #uminoso en'ati+am a di'erença 'unciona# deste a#arme "/p#ique esta di'erença so6 o ponto de vista de um sistema supervisório Resposta:
A função do alarme no caso &5 , de chamar a atenção do operador para o modi$cação do estado do processo! visto )ue uma intervenção do operador , necess-ria para )ue o processo prossi%a( >- no caso a5! o alarme , desativado por outra vari-vel do processo Sensor de nível alto5( 7ão hnecessidade neste caso! da intervenção D
) (5,0 Pts) Descreva 6revemente 6revemente a ap#icaç ap#icaço o dos sistema sistemas s "RP, PS e "S, apresentando a associaço destes com os n3veis da arqu arquit itet etur ura a da auto automa maç ço o den dentro tro de uma uma p#an p#anta ta indu indust stri ria# a#
Su-esto: Desen;e as pirmides re#ativas aos sistemas -erenciais e aos n3veis de automaço Resposta:
sistema .?P , um sistema )ue inte%ra todos os dados do processo de uma or%an or%ani/a i/ação ção(( 7el 7ele e se encont encontram ram dados dados corpora corporativ tivos os relac relacion ionais ais(( Atrav,s dele o C. conse%ue visuali/ar tudo )ue ocorre dentro da empresa( Possui duas propostas3 funcional onde encontram se sistemas de $nanças! maretin%! ?B! conta&ilidade! compra e vendas! etc(5 e estrutural sistemas de proce processa ssament mento o de transa transação ção!! infor informaç maç8es 8es %erenc %erenciais iais!! e sis sistema temass de apoi apoio o dec ecis isão ão55( Sof Softwar tware e des desenvo envolv lvid ido o para para int inte%ra e%rarr todos odos os departamentos( 9.S , um sistema de chão de f-&rica voltado para melhoria de dese desemp mpen enho ho do proc proces esso so(( 9.S 9.S pode pode impo importa rtarr dado dadoss do .?P .?P co como mo demandas de produção ou melhorias para inte%r-los na produção( 9.S tra/ tra/ dados dados so&re so&re a produ produtiv tivida idade! de! tais tais como3 como3 e)uipa e)uipament mentos os )ue foram foram utili/ados! funcion-rios vinculados a tais e)uipamentos! tempos de parada e seus se us moti motivo vos! s! etc( etc( ;ra&a ra&alh lha a co com m dado dadoss disc discrretos etos e retor etorna na valo valorres especí$cos como tempo de operação e parada! sem necessidade do re%istro de evolução da vari-vel( ;em ;em foco na produtividade( sistema P<9S , um sistema )ue ad)uire dados de processos de diversas fontes e em se%uida os arma/ena! permitindo a disponi&ili/ação atra atrav, v,ss de v-ri v-rias as for forma mass de apres presen enta taçã ção o( : uma uma fer ferrame rament nta a de %erenciamento da informação essencial em ind6strias de processo contínuo( ;ra&alha ;ra&alha com dados contínuos capa/ de fa/er %r-$cos de tend4ncia5( ornece a visuali/ação de dados das vari-veis tanto de forma online )uanto atrav,s do hist*rico da planta( ;em como foco a melhoria na )ualidade do produto( 5)Pro$eto um sistema de partida estre#aes:
i o * necess.rio um tempo de espera para e'etuar a mudança do sentido de rotaço do motor7 ii & comutaço da #i-aço estre#a para trin-u#o pode ser 'eita no mesmo cic#o do P@=, no sendo necess.rio tempori+adores tempori+adores de atraso7 iii &s entradas dos sistemas so 6otoeiras do tipo & De!na: "ntradas: 0 * 6otoeira que des#i-a o motor, 1 que #i-a em um sentido e % que #i-a no sentido oposto Sa3das: Os contatores =1 e =2 'a+em #i-aço do motor em estre#a Por sua ve+, os contatores =1 e =% 'a+em arran$o em trin-u#o Am contator = ;a6i#ita a #i-aço em um sentido e um contator =5 ;a6i#ita no sentido oposto Resposta:
A solução acima funciona da se%uinte forma3 Em elevador )ue este+a na co/inha no restaurante5! s* ir- para o restaurante para a co/inha5 caso al%u,m aperte A "5! ha&ilitando a opção P" PA5! )ue indica )ue a refeição +- est- no elevador! ou )ue o elevador est- li&erado( .n)uanto o elevador estiver na co/inha restaurante5! caso "A5 se+a acionado! uma lu/ na co/inha no elevador5 acender- indicando )ue o elevador foi solicitado( A desvanta%em deste pro%rama , )ue sempre tem )ue apertar o &otão pra li&erar o envio do elevador! por,m isso %arante )ue o elevador s* se+a enviado com o consentimento de )uem est- tra&alhando nele(
Vinícius Silveira Cunha Automação Prova 2 de 2011 1 (2,0 pts) Durante a operaço de um sistema automati+ado que possui uma inter'ace ;omem
supervis*rio! deve se3 Confrontar diversos indicadores3 Comparar os dados fornecidos pelo C#P com dados arma/enados no hist*rico &uscando detectar )ual)uer anomalia( Comparar os dados o&tidos na
Comparar os dados o&tidos com o )ue est- ocorrendo fora da sala de operação(
% (2,0 pts) O que se entende por -r.!cos de tend4ncia em um sistema supervisório? Descreva sua 'unço do ponto de vista operaciona# e -erencia#
Resposta: s %r-$cos de tend4ncia são %r-$cos )ue mostram o
comportamento temporal de uma determinada vari-vel( Como e'emplo! a variação de temperatura de um Guído em um tan)ue durante o processo( Do ponto de vista operacional! tais %r-$cos servem como &ase para comparação( Caso o operador descon$e de irre%ularidades no processo atual! ele pode comparar com o hist*rico! comparando o comportamento da vari-vel com o comportamento em ciclos anteriores( Do ponto de vista %erencial! os %r-$cos de tend4ncia representam uma fonte valiosa de informação! tanto para controle de )ualidade comparação e detecção de irre%ularidades )ue levaram a uma m- )ualidade do produto $nal5! )uanto para monitoramento de e$ci4ncia da produção ou como dados para futuras auditorias(
2 (2,0 pts) Dentre as 'unç>es de um a#arme, podees e in'orme sua di'erença 'unciona# no ponto de vista de um sistema supervisório
Resposta: s alarmes com função de chamar a atenção do operador para
uma modi$cação do estado do processo são alarmes )ue necessitam de uma intervenção para )ue o processo continue( Por e'emplo! no e'ercício de controle de nível! ap*s o tan)ue encher! um sinal luminoso , ativado
para )ue o operador adicione um determinado produto e aperte um determinado &otão( 7este caso o alarme teve função de alertar o operador para a modi$cação de estado3 enchendo o tan)ue para tan)ue cheio! e somente ap*s a intervenção do operador! o processo continuou( As principais diferenças para a função de sinali/ar uma ação atin%ida! , )ue a ação no caso est- 100H completa e não h- necessidade de intervenção do operador para )ue o processo continue( Como e'emplo! podemos citar o e'ercício do sistema de passar cai'as de um lado para o outro( A cai'a ao che%ar num determinado lado! ascende uma lu/ indicando $m da)uela etapa e não necessita nenhuma intervenção do operador para continuidade do processo(
(2,0 pts) ndique a 'unço e a principa# di'erença do PS e do "S Re'orce sua a!rmaço atrav*s das visua#i+aç>es rea#i+adas por cada um destes sistemas de au/3#io Cs decis>es Resposta: Dentre as funç8es do 9.S! destacase3 arma/enar e divul%ar
dados de produtividade e da produção! instruir so&re continuidade do Gu'o de materiais na linha de produção( P<9S tam&,m tem a função de ad)uirir e arma/enar dados dos processos de diversas fontes! arma/en-los e disponi&ili/-los de v-rias formas de apresentação( A principal diferença entre o P<9S e o 9.S! est- no tipo de vari-veis )ue cada uma lida( .n)uanto o P<9S lida com dados contínuos sendo capa/ de fa/er %r-$cos de tend4ncia5! o 9.S lida com dados discretos )ue retorna valores especí$cos como3 tempo de operação! tempo de parada! etc( sem necessidade de re%istro da evolução da vari-vel5( Al,m do )ue o 9.S tem o foco na produtividade! en)uanto o P<9S tem o foco na )ualidade do produto( 5 (2,0 pts) & principa# 'unço do PS (assim como dos sistemas "RP e "S) de arma+enar uma massa de dados, trans'ormar estes dados em in'ormaço e, por !m, tradu+ir estas in'ormaç>es em con;ecimento "/p#ique com suas pa#avras a dinmica entre a uantidade de Dados &rma+enados versus 8a#or &-re-ado Resposta: sistema P<9S arma/ena uma massiva )uantidade de dados
das mais diversas fontes so&re o processo( Por,m! um elevado n6mero de dados por si s* não representam valor real a%re%ado para empresa( 9as a seleção de dados chaves com informaç8es vitais para uma visão %lo&al do processo5 atrav,s da informação so&re o funcionamento da planta! representam dados com alto valor a%re%ado para empresa! pois %eram conhecimento( Por tanto! uma )uantidade redu/ida de dados vitais possuem maior valor a%re%ado real para empresa do )ue uma massa de dados &rutos( (2,0 pts) "/p#ique o motivo pe#o qua# a#-uns pro$etista de sistemas de automaço pre'erem uti#i+ar redes de automaço no
padro 9oEen Rin- ao inv*s do padro "t;ernet =ite uma vanta-em e uma desvanta-em associada a cada padro Resposta: As redes de automação no padrão ;oen ?in%! %arantem )ue
informação che%a em tempo real! dado )ue neste padrão cada servidor tem um tempo pr,determinado para o envio de pacotes de dados( A $'ação de um intervalo de tempo para cada servidor por ve/ %arante )ue na)uele tempo o pacote ser- enviado ou não( Cada servidor! independente da necessidade de enviar dados na)uele momento ou não! possui um intervalo $'o para o fa/4lo( Portanto a comunicação , feita de forma se)@encial cada um na sua ve/5( >- no padrão .thernet a comunicação , feito de forma pro&a&ilística( B- uma possi&ilidade de )ue o pacote de dados enviados che%uem ao destino! mas não uma %arantia( B- tam&,m a possi&ilidade de con%estionamento da rede! causando delaIs na entre%a da informação e'cluindo a %arantia de tempo real5( padrão ;oen ?in% tem como vanta%em a %arantia da entre%a em tempo real da informação! por,m pode ser um padrão considerado lento! visto )ue cada servidor tem seu tempo para enviar a informação! mesmo )ue não tenham nada a enviar no momento( padrão .thernet pode ser um processo mais -%il! desde )ue não ha+a con%estionamento na rede! visto )ue o servidor envia dados a )ual)uer momento! sem ter )ue esperar seu turno! por,m neste padrão não h- a %arantia de )ue os dados che%arão em tempo real e ainda h- a possi&ilidade de con%estionamentos da rede caso v-rios servidores comecem a enviar dados simultaneamente( F (1%,0 pts) Ama dada empresa com centenas de 'uncion.rios possui uma s*rie de estacionamentos privados O estacionamento principa# da empresa possui 25 va-as 9odos os 'uncion.rios da empresa apresentam o mesmo n3ve# de acesso e todos e#es possuem um contro#e remoto capa+ de a6rir e 'ec;ar todos os port>es e#etrGnicos dos estacionamentos da empresa &o pro$etista, dese$aes da empresa * representada por R ota: =aso = ten;a sido acionado, quando R 'or pressionado, o porto deve a6rir Dois sensores de presença "1 e "% esto posicionado de modo a identi!car se um ve3cu#o est. entrando ou dei/ando o estacionamento Ama sirene S de sina#i+aço * acionada um se-undo antes do in3cio da a6ertura do porto, permanece #i-ada durante o processo de a6ertura e 'ec;amento, e somente * des#i-ada um se-undo após o porto ter sido comp#etamente 'ec;ado
& a6ertura do porto somente * rea#i+ada de 'orma manua#, ou se$a, atrav*s de R Por outro #ado, o 'ec;amento do porto pode ser rea#i+ado de 'orma manua# atrav*s de R ou 'orma autom.tica atrav*s de "1 e "% =aso o estacionamento este$a #otado, um indicador #uminoso @ * aceso, avisando ao motorista que e#e deve se diri-ir a outro estacionamento Su-esto: =onsidere que nas pro/imidades do porto, ou um ve3cu#o est. entrando no estacionamento ou est. saindo
Vinícius Silveira Cunha Automação Prova 2 2012
Resposta:
"arra de alarmes
Bierar)uia de telas
r-$co de tend4nc
Desen;o de te#as Resposta:
Plane+amento de alarmes confecção da "arra de alarmes53 7o plane+amento do supervis*rio! devese plane+ar os alarmes de$nir condiç8es de acionamento dos alarmes! escolha da forma de noti$cação! envio de mensa%ens e provid4ncias )ue devem ser tomadas5( A inserção da &arra de alarmes serve para noti$car o operador so&re os 6ltimos alarmes )ue foram acionados serve tam&,m como hist*rico de alarmes caso ha+a &arra de rola%em5( Devese atentar para não so&recarre%ar o operador com um n6mero e'cessivo de alarmes )ue não apontem risco nem re)uerem ação a ser tomada( Bierar)uia de ;elas3 a hierar)uia das telas deve ser pensada de forma )ue %aranta )ue ha+a um detalhamento pro%ressivo de informaç8es conforme mudança das telas( As telas devem ser indicadas por &ot8es su%estivos em relação ao conte6do de cada tela( r-$co de ;end4ncias3 Cont,m informaç8es temporais so&re o comportamento de determinadas vari-veis e'3 variação da temperatura em um tan)ue durante o processo5( ;em tanto função operacional servindo como &ase para o operador comparar o processo atual com anteriores5 como função %erencial monitoramento da e$ci4ncia de produção! dados para auditoria! etc5(
Desenho de telas3 As telas devem ser desenhadas de forma de forma a facilitar o entendimento do usu-rio( As cores das telas não devem cansar a vista do operador! e as cores das letras e &ot8es devem ser su%estivos conforme $nalidade e'3 vermelho si%ni$ca parar ou peri%o! verde si%ni$ca em pro%resso! ou o5( s sím&olos devem ser de f-cil entendimento e a posição de &ot8es de mesma $nalidade devem ser a mesma nas telas( 9odo de operação normal3 Atividade &asicamente de vi%ilJncia em )ue o operador deve visar detectar possíveis falhas ou defeitos antes )ue causem conse)@4ncia %rave( 9odo de operação em contin%4ncia3 Caracteri/ado pela simultaneidade de alarmes )ue apresentam risco ao funcionamento do processo! tendo o operador o papel de %erenciar as diversas atividades ao mesmo tempo(
?esposta3 sistema .?P , um sistema de informação )ue inte%ra todos os dados do processo de uma or%ani/ação em um 6nico sistema( Possui duas propostas3 funcional sistemas de $nanças! conta&ilidade! ?B! vendas! maretin%5 e estrutural sistemas de apoio a decisão! informaç8es %erenciais! sistemas de processamento de transaç8es! etc5( Fuanto ao 9.S! dentre suas funç8es! destacase3 arma/enar e divul%ar dados de produtividade e da produção! instruir so&re continuidade do Gu'o de materiais na linha de produção( P<9S tam&,m tem a função de ad)uirir e arma/enar dados dos processos de diversas fontes! arma/en-los e disponi&ili/-los de v-rias formas de apresentação( A principal diferença entre o P<9S e o 9.S! est- no tipo de vari-veis )ue cada uma lida( .n)uanto o P<9S lida com dados contínuos sendo capa/ de fa/er dados de tend4ncia5! +- o 9.S lida com dados discretos )ue retorna valores especí$cos como tempo de operação! tempo de parada sem necessidade de re%istro da evolução da vari-vel5( Al,m do )ue o 9.S tem o foco na produtividade! en)uanto o P<9S tem o foco na )ualidade do produto( P<9S tem como característica arma/enar uma massa de dados de diversas fontes sem se importar com a ori%em dos dados( A )uantidade de dados , massiva e os dados são considerados &rutos por serem dados de &ai'o valor a%re%ado( en%enheiro de processo pode $car at, perdido num primeiro
momento com a %rande )uantidade de dados( = medida )ue h- um entendimento do processo e um conhecimento das vari-veis )ue podem melhorar o processo atrav,s da informação! o valor , a%re%ado aos dados( s dados chaves escolhidos %eram conhecimento! )ue representa real valor a%re%ado para a empresa(
Resposta:
7a empresa Arcellor 9ital em >! dentre os produtos intermedi-rios est- o ferro %usa( 7o processo de fa&ricação do ferro%usa! o min,rio de ferro , adicionado ao altoforno atrav,s de uma esteira F15( nível de aço lí)uido no forno , medido atrav,s de sensores sensor de nível &ai'o <0 e sensor de nível alto <15( Fuando o tan)ue começa a ser alimentado! uma v-lvula F25 , acionada dando início a alimentação de %-s natural no forno( = medida )ue o min,rio entra na parte superior! ao entrar em contato com o %-s natural inGamado! ele , fundido e misturado com o calc-rio! dando ori%em ao ferro %usa lí)uido( ferro %usa , então encaminhado por uma tu&ulação para as caldeiras )ue transportam o ferro %usa para o lin%otamento( A alimentação das caldeiras , feito somente ate )ue o sensor de nível do forno atin%e o nível m-'imo( 7este momento a alimentação de %-s natural e de min,rio devem cessar e s* retornar ap*s o fechamento da v-lvula de saída( Ema v-lvula de saída FK5 , a&erta para )ue o %usa va/e para a tu&ulação( Por )uest8es de se%urança! a v-lvula s* , a&erta 2 se%undos ap*s a v-lvula de %-s fechar( As caldeiras devem $car paradas por K0 se%undos para um resfriamento do %usa lí)uido! e lo%o ap*s , movida atrav,s de um ponte rolante FL5 )ue , parada toda ve/ )ue ele che%a o sensor de che%ada de caldeira na seção de lin%otamento
Vinícius Silveira Cunha Automação Prova 2 < 201K
padrão ethernet , um padrão com alta ta'a de transmissão de dados! por,m , um padrão pro&a&ilístico! ou se+a! h- uma pro&a&ilidade de )ue a mensa%em enviada! che%ue ao receptor( Caso ha+a conGito! os dados são perdidos e os envolvidos esperam um tempo aleat*rio para o reenvio da c*pia dos dados( s dados no padrão .thernet não são enviados em tempo real! por,m h- um %anho na ta'a de transmissão de dados( 7o caso do ;oen ?in%! a comunicação , feita de uma forma determinística( Devido a esta característica determinística! não fa/ sentido falar em tempo m,dio de transmissão! e sim em tempo de$nido( V
Caso em um &arramento! )ue , considerado uma topolo%ia de rede de difusão! se+a enviado pacotes de mensa%ens codi$cados! de tal forma )ue s* um dos receptores se+a capa/ de descodi$car! caracteri/ase então uma topolo%ia ponto a ponto dentro da rede de difusão( Como e'emplo! podese citar o envio de &anda lar%a das operadoras telefnicas! )ue enviam num mesmo ca&eamento informaç8es para diversas casas( Apesar da informação ser enviada a todos! cada moldem ir- detectar seu pacote de mensa%ens(
V Ema das funç8es do supervis*rio , fornecer uma forma alternativa de atuação na planta( As mem*rias de ima%em de entrada e saída do C#P são elementos de mem*ria compartilhada com o supervis*rio! )ue permite )ue comandos vindos do supervis*rio so&reponham as entradas ou saídas forçamento5 do C#P( .m&ora se+a uma forma alternativa a outra forma , a atuação do C#P conforme as entradas físicas5! o supervisorio somente atua na planta atrav,s do C#P! ou se+a! de forma indireta( Por e'emplo! caso al%um sensor falhe , possível manter o sinal alto atrav,s de um comando do C#P(
pro+etista deve atentarse com a criação de alarmes )ue necessitam intervenção do operador! pois numa operação de contin%4ncia! )uando dois ou mais alarmes )ue apresentam risco ao sistema estão ativados! não , interessante )ue o operador tenha )ue parar o %erenciamento dos alarmes de risco! para intervir em um alarme normal no processo( V
s %r-$cos de tend4ncia desempenham um papel importante no controle da )ualidade do produto o )ue inclui a conformidade com as normas e leis5! mas tam&,m servem como fonte comparativa para conGitar os valores mostrados no supervis*rio com os dados reais em casos de suspeita de irre%ularidades no funcionamento do supervis*rio( Por e'emplo! )uando suspeitase da )ualidade de um aço temperado! podese analisar o %r-$co de tend4ncia de temperatura durante o temperamento para ver se a temperatura comportou conforme esperado( utro e'emplo! caso a pressão este+a muito acima do esperado! pode se comparar com %r-$cos de tend4ncias anteriores(
Fuem identi$ca os %ar%alos na produção , o 9.S! o P<9S , voltado para )ualidade( 9.S identi$ca os %ar%alos na produção e &usca ma'imi/ar a produção foco na produtividade5( P<9S por sua ve/ , mais
ade)uado para processos contínuos petro)uímica! alimentos! siderur%ia! mineração! etc5 e tem foco na )ualidade(
Vinícius Silveira Cunha Automação Prova 2 << 201K
?ede de computadores , mais ade)uado o modelo clienteQservidor! onde um computador cliente5! manda uma solicitação ao servidor! )ue por sua ve/ manda um feed&ac ao cliente! podendo ser a reali/ação do )ue foi solicitado ou uma mensa%em de erro( A situação clienteQ servidor pode se inverter! ou se+a! o servidor tam&,m pode solicitar ao cliente! caracteri/ando uma relação &idirecional( Fuando topolo%ia de rede! não somente , feita por &arramento! podendo ser tam&,m ponto a ponto! ou outros tipos de rede de difusão )ue não o &arramento(
V
padrão BA?; necessita de um par de $os pra cada sensor( 7este padrão! al,m do sinal anal*%ico de &ai'a fre)@4ncia de L a 20 mA5! , emitido tam&,m sinais de alta fre)@4ncia dentro do sinal de &ai'a fre)@4ncia( .stes sinais de alta fre)@4ncia são considerados di%itais 1200 B/R1 e 2200B/R05( sinal di%ital possi&ilita )ue o C#P rece&a mais informaç8es so&re o status do sensorli%adoQdesli%a! alarme ativado ou não! etc 5 )uando per%untado( Por e'emplo! al,m do sinal anal*%ico! pode se per%untar o status do sensor! a ta%( 7o %r-$co a&ai'o! suponha )ue o %r-$co a&ai'o se+a de temperatura! os sinais em a/ul são as per%untas em forma di%ital5 e os os sinais vermelhos são as respostas(
se%undo passo do plane+amento de um
A principal diferença do P<9S e do 9.S! , )uanto sua aplica&ilidade( sistema P<9S , mais aplic-vel na an-lise da )ualidade do produto! e %rava as vari-veis anal*%icas do processo vari-veis do %r-$co de tend4ncia! variação da temperatura no tempo! pressão! etc5( >- o sistema 9.S %rava dados discretos e visa a produtividade do processo dados como )uais m-)uinas são utili/adas pra determinada $nalidade! por )uais operadores! em determinado espaço de tempo! tempo de produção! tempos de parada! motivo de parada! etc5( 7enhum sistema %erencial P<9S! 9.S e .?P5 tem a capacidade de atuar no processo( .les servem de ferramentas para an-lise tanto do processo! como da empresa como um todo! e servem como apoio tomada de decis8es( V
6nico passo )ue , imprescindível para os demais , o entendimento do processo( Com o entendimento do processo! as demais etapas podem ser reali/adas( Como e'emplo! ao entender o processo! podemos esta&elecer a hierar)uia antes de de$nir um limite de dados! ou plane+ar os alarmes(
9.S importa dados do .P?! tais como melhorias no processo! demandas por produção! etc( 9.S desempenha um papel importante na %arantia do Gu'o de materiais na linha de produção! por,m , um sistema de vari-veis discretas e não contínuas( P<9S por ser um sistema )ue lida com vari-veis contínuas! , o mais indicado para ind6strias de processos contínuos alimentos! petro)uímica! siderur%ia! mineração! etc5(
Vinícius Silveira Cunha Automação Prova < 201L
Q
A a$rmação estaria correta caso! ao inv,s de citar tempo de transmissão m,dio! citasse tempo de transmissão D.<7
plane+amento de alarmes , uma etapa )ue depende apenas do entendimento do processo( A etapa da hierar)uia de telas tem como função tra/er clare/a ao sistema supervis*rio! atentando se a manter a pro%ressão de informação conforme a mudança de tela telas com informaç8es mais especí$cas devem ser separadas do sin*tico5( A não so&recar%a do operador por alarmes normais , uma etapa a ser pensada no plane+amento dos alarmes( V
P<9S , visto como uma ferramenta )ue soluciona o pro&lema da fra%mentação de dados e fornece uma visão uni$cada do sistema( ;em como característica o arma/enamento de vari-veis contínuaso )ue possi&ilita a visuali/ação hist*rica das vari-veis do processo! sendo possível de arma/enar por e'emplo vari-veis como pressão temperatura e va/ão5 e fornece todas as informaç8es necess-rias para a tomada de decisão em relação ao processo! sendo portanto considerada indispens-vel em processos contínuos( Como e'emplo de aplicação! o P<9S , mais aplic-vel a ind6stria petro)uímica! sider6r%ica! mineradora! de alimentos(
s sistemas %erenciais apesar de possi&ilitar a visuali/ação de como o processo est- funcionando! eles não t4m a capacidade de atuar diretamente no processo( .les fornecem dados essenciais )ue permitem uma an-lise )ualitativa P<9S5 e )uantitativa9.S5 so&re o processo! apoiando tam&,m no processo de tomada de decis8es da empresa( Apenas os sistemas de nível 2 supervis*rios5! )ue possuem a capacidade de atuar no processo! mas mesmo assim elas atuam de forma indireta na planta! pois possuem acesso s ima%ens de entrada e saída do C#P! tendo a capacidade de so&rescrever seus sinais! e o C#P por sua ve/ )ue atuar- na planta( V
Ao enviar mensa%ens codi$cadas pelo &arramento , possível criar uma con$%uração ponto a ponto! ou se+a! a mensa%em codi$cada pelo emissor ir- ser rece&ida por todos os inte%rantes do &arramento! por,m apenas o PC destinat-rio ser- capa/ de decodi$car a mensa%em rece&ida( A relação inversa tam&,m pode ocorrer! o destinat-rio desta ve/ pode enviar uma outra mensa%em para o anti%o emissor! invertendo os pap,is emissorQdestinat-rio5( ;al característica! onde o destinat-rio tem a possi&ilidade de não s* responder mas tam&,m enviar mensa%ens )uando )uiser para o emissor! caracteri/a a modalidade servidorQcliente( Como e'emplo! podemos citar o sistema de envio de sinal de internet da estação para cada moldem residencial( A mensa%em trafe%a nas redes para todos os moldens! por,m apenas o moldem capa/ de decodi$car o pacote de mensa%em ser- capa/ de ler a mensa%em(
padrão BA?; , &idirecional! e realmente confere ao C#P o poder de per%untar aos sensores informaç8es adicionais em forma de &in-rio sinais de alta fre)@4ncia onde 1200 B , um e 2200B/ , 05( padrão ield"us adota uma comunicação similar ao ;oen ?in% para redes de computadores( s dispositivos são conectados por um &arramento( servidor mestre! no
caso o C#P determina )uanto tempo cada dispositivo tem para responder! e envia pacotes de mensa%ens de permissão para cada dispositivo! cada um de uma ve/( Cada dispositivo então! tem em sua ve/! um tempo determinado para enviar mensa%ens( 9esmo )ue ele não use este tempo! a permissão de comunicar continua nele at, )ue o tempo se es%ote! o )ue caracteri/a a comunicação por tempo real(
Vinícius Silveira Cunha Automação Prova 2 << 201L
s sistemas %erenciais 9.S e P<9S realmente au'iliam na %estão dos processos! por,m o monitoramento não , feito em tempo real( eralmente eles funcionam de forma online )uase em tempo real5(
P<9S funciona de forma online e não em tempo real( .ste fato deve se comunicação na rede utili/ar %eralmente o padrão ethernet( Al,m do mais o P<9S , um sistema concentrador de informaç8es e não um sistema distri&uído( P<9S concentra dados de diversas fontes! não s* dados vindos do C#P( V
A seta dupla entre
As mensa%ens compartilhadas entre
7o plane+amento de um supervis*rio a primeira etapa , o entendimento do processo( Sem reali/ar esta etapa! nenhuma das outras , possível( A tomada de dados , a se%unda etapa do plane+amento! e , sim
importante )ue limitese o n6mero de dados a coletar para )ue não ha+a so&recar%a no sistema(
Vinícius Silveira Cunha Automação Prova 2 < 201M
A a$rmação , falsa( Atrav,s do supervis*rio! devese ter controle so&re todas etapas do processo produtivo( acesso devidas partes de visuali/ação do processo , restrito pelo pr*prio supervis*rio( Cada usu-rio tem um nível de acesso )ue permite o acesso atividades relativas função de cada um( peraç8es )ue envolvem um maior risco devem ser desi%nadas a operadores respons-veis! e restrin%ido o acesso s pessoas não aptas para reali/arem tais intervenç8es( Car%os de nível de %er4ncia são respons-veis por acompanhar o desempenho do processo e &uscar melhorias para o sistema( 7ão , comum )ue funcion-rios do nível de %er4ncia tenham )ue operar na planta! muito menos de forma manual( Atuação no processo , função de operadores )ue tra&alham no nível 2 operando o supervis*rio5 ou nível 1 atuando diretamente no chão de f-&rica )uando necess-rio5(
Correto( A forma representada na se%unda $%ura permite não s* uma visuali/ação do processo como um todo! mas tam&,m a indicação do )ue si%ni$ca cada alarme! e em )ual parte do processo ele atua( A $%ura 2 pecou apenas em não representar uma fai'a intermedi-ria entre a normalidade e a emer%4ncia! para alertar o operador de )ue al%uma vari-vel est- pr*'ima do nível de emer%4ncia( Contudo! no %eral! o sistema de alarmes 2 , mais claro e intuitivo do )ue o 1! característica importante na representação de uma tela no supervis*rio(
alsa( Fuem lida com a mineração de dados são os en%enheiros de processo( sistema P<9S arma/ena dados de diversas fontes! sendo dados
&rutos! sem valor a%re%ado( Ca&e a ele $ltrar )uais dados são essenciais e tra/em informaç8es importantes so&re o processo minerar os dados5! &aseandose nas informaç8es so&re o processo( A mineração dos dados conforme a informação! %era conhecimento! a%re%ando valor aos dados selecionados! )ue passam a ser valiosos para a empresa(
alsa( sistema P<9S , importante na an-lise )ualitativa da produção( .m um mercado competitivo em volume de produção! a estrat,%ia mais se%ura a se adotar , investir primeiro na produtividade( sistema 9.S portanto seria o mais ade)uado! visto )ue este tra&alha mais diretamente com a ma'imi/ação da produção(
s sistemas %erenciais .P?! P<9S e 9.S5 comp8em o topo da pirJmide da automação industrial( .P? inte%ra todos os dados da empresa e apresenta duas propostas! a estrutural $nanças! vendas! maretin%! conta&ilidade! etc5 e a funcional informaç8es %erenciais! de apoio tomada de decisão! de processamento de transaç8es! etc5( Portanto )uanto ao Gu'o de informaç8es! ele rece&e dados dos outros níveis so&re o processo e envia dados de demanda de produção %erada pelas vendas( P<9S e o 9.S são sistemas %erenciais voltados mais especi$camente para a )ualidade e produtividade do processo( Fuanto ao Gu'o de informação! rece&em informaç8es do supervis*rio so&re o funcionamento da planta! os arma/ena e possi&ilita a visuali/ação dos mesmos( 9.S , respons-vel por importar dados de melhorias e demanda vindos do .P? e tam&,m parJmetros de produção( SCADA , respons-vel por apresentar dados enviados pelo C#P! concentrando informaç8es do nível 1( >- o nível 1! composto pelo C#P! sensores atuadores! e ma)uin-rio no %eral! , o )ue envia as informaç8es so&re o funcionamento da planta para os níveis superiores(
.m termos operacionais3 s sistemas %erenciais lidam com dados do processo para desenvolver suas funç8es! por,m eles não possuem a capacidade de atuar diretamente no processo( >- o SCADA , capa/ de atuar no processo atuando na planta atrav,s do C#P( Fuanto a forma de visuali/ação! os sistemas %erenciais e SCADA tem formas semelhantes de visuali/ação! por,m eles diferem )uanto capacidade de arma/enamento de dados( .n)uanto o SCADA , possível visuali/ar dados de at, K meses! os sistemas %erenciais são capa/es de arma/enar e mostrar dados de at, 10 anos( s sistemas %erenciais arma/enam um volume de dados maior )ue o SCADA( s dados arma/enados pelo P<9S! por e'emplo! , essencial no
controle de )ualidade do produto dados como temperatura! va/ão e pressão durante o processo podem apontar defeitos na fa&ricação dos produtos5( >- dados como m-)uinas necess-rias para fa&ricação de determinado produto! tempo de parada das m-)uinas! funcion-rios associados a elas! dentre outros! oferecem uma visão %lo&al do processo e possi&ilitam melhorias no processo produtivo(
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"arramento utili/ado na ield&us3 &arramento possi&ilita a economia de $os( 7o padrão L20mA! , necess-rio um par de $os para cada componente conectado ao C#P! +- no C#P! apenas um par de $os , utili/ado para alimentação e tr-fe%o de dados! e todos os componentes são conectados este par de $os chamado &arramento( .m plantas muito e'tensas! o e'cesso de $os representa não s* um %asto e'tra! como tam&,m um risco de defeitos! o )ue no sistema L20mA ocasionaria em perda do contato com o C#P(
?.SP;A SE1! SE2! SEK! SEL e SEN são unidirecionais de 1 metro! e SEN , unidirecional de L metros
So#uço:
