Relarorio Sdcds 7

Relarorio Sdcds 7

(Parte 1 de 2)

COLÉGIO CEST

CURSO TÉCNICO DE INSTRUMENTAÇÃO

E AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

Sidney Pereira da Silva

Flavio Louzada

Paulo Antonio

Eduardo Carelos

Aderinton

TRABALHO SOBRE CONTROLE DIGITAL DISTRIBUIDO (SDCD)

Ipatinga/MG

Setembro de 2010

COLÉGIO CEST

CURSO TÉCNICO DE INSTRUMENTAÇÃO

E AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

Sidney Pereira da Silva

Flavio Louzada

Paulo Antonio

Eduardo Carelos

Aderinton

Relatório apresentado ao Curso Técnico em 09/09/2010 como avaliação da disciplina de Sdcd . Professor orientador: Flamarion

TRABALHO SOBRE CONTROLE DIGITAL DISTRIBUIDO (SDCD)

Ipatinga/MG

Setembro de 2010

SUMáRIO

1 – Introdução.....................................................................................1

1.1– Objetivos.....................................................................................1

2 – Desenvolvimento...........................................................................2

2.1–A origem do sdcd´s......................................................................2

2.1.2 Aplicação do sdcd´s ................................................................5

2.2 Vantagens do sdcd´s....................................................................6

2.2.1 Estrutura do sdcd´s....................................................................6

2.3–Arqutiterura sdcd´s.......................................................................9

2.4 -Diferença entre plc´s e sdcd´s ....................................................10

2.5 - Sistema de controle distribuído ABB...........................................12

2.5.1 Pacotes orientados a processo .................................................13

2.5.2 Pequenas aplicações..................................................................13

2.5.3 I/O Inteligente, distribuído...........................................................13

2.6 Composição AC 700 F...................................................................14

3 Conclusão.........................................................................................14

4 Bibliografia.........................................................................................14

1-INTRODUÇÃO

O Sistema digital de controle distribuído ou SDCD é um equipamento da área de automação industrial que tem como função primordial o controle de processos de forma a permitir uma otimização da produtividade industrial, estruturada na diminuição de custos de produção, melhoria na qualidade dos produtos, precisão das operações, segurança operacional, entre outros. Ele é composto basicamente por um conjunto integrado de dispositivos que se completam no cumprimento das suas diversas funções - o sistema controla e supervisiona o processo produtivo da unidade. Utilizam-se técnicas de processamento digitais (discreto) em oposição ao analógico (contínuo), com o objetivo de proporcionar uma manutenção no comportamento de um referido processo na planta da indústria, dentro de parâmetros já estabelecidos. O sistema é dotado de processadores e redesredundantes e permite uma descentralização do processamento de dados e decisões, através do uso de unidades remotas na planta. Além disso, o sistema oferece uma interface homem-máquina (IHM) que permite o interfaceamento com controladores lógicos programáveis (CLP), controladores PID, equipamentos de comunicação digital e sistemas em rede. É através das Unidades de Processamento, distribuídas nas áreas, que os sinais dos equipamentos de campo são processados de acordo com a estratégia programada. Estes sinais, transformados em informação de processo, são atualizados em tempo real nas telas de operação das Salas de Controle.

    1. Objetivos

- Relatar a origem do SDCDS e citar aplicações para o mesmo.

- Demonstrar vantagens do sistema de controle distribuído e analisar sua estrutura.

- Avaliar Sua arquitetura.

- Diferenciar Sdcd´s de Plc´s.

- Descrever sobre o Sistema digital de controle distribuído produzido pela ABB.

2. DESENVOLVIMENTO

2.1- A Origem do Sdcd´s

O SDCD for introduzido em 1975. A Honeywell e a firma de engenharia elétrica japonesa Yokogawa produziram independentemente e introduziram seus SDCD na mesma época, com os sistemas TDC 2000 (Figura 1) e CENTUM, respectivamente. A Bristol dos Estados Unidos também lançou seu controlador universal UCS 3000 em 1975. em 1980, a Bailey (agora parte da ABB) introduziu o sistema NETWORK 90. também em 1980, a companhia Fisher & Porter (agora também parte da ABB) introduziu o DCI-400(DIC significa Distributed Control Instrumentation, instrumentação de controle distribuída

Foto 1: TDC 2000

Os SDCD se tornaram famosos em virtude da crescente disponibilidade de microcomputadores e da proliferação de microprocessadores no mundo do controle de processos. Computadores já estavam sendo usados na automação de processos por algum tempo na forma de tanto controle digital direto (DDC, direct digital control) quanto controle por setpoint. No começo dos anos 70, a companhia Taylor Instruments (agora parte da ABB) desenvolveu o sistema 1010, Foxboro o sistema FOX1 e Bailey Controls o sistema 1055. todas essas eram aplicações de SDCD implementada com mini-computadores (DEC PDP 11, Varian Data Machines, MODCOMP etc.) e conectados a hardware de I/O proprietários. Controle sofisticado(para a época) tanto contínuo quanto em lotes, foi implementado dessa forma. Uma aproximação mais conservadora for o controle de Setpoint, aonde computadores supervisionavam clusters de controladores analógicos. Uma estação de trabalho com monitor CRT disponibilizava visibilidade ao processo, usando rústicos gráficos de caractere. A disponibilidade de uma interface gráfica (GUI) completamente funcional ainda estava bem distante.

Central ao modelo de SDCD foi a inclusão de controle por blocos de função (diagrama de blocos). Os blocos de função evoluíram dos conceitos básicos e primitivos do DDC de software baseado em tabelas. Uma das primeiras aparições do conceito de software orientado a objeto, os blocos de função eram blocos de código que emulavam componentes de controle(hardware) e realizavam tarefas que eram essenciais ao controle, como por exemplo a execução de algoritmos PID. Blocos de função continuam a ser o método de controle predominante por parte dos fornecedores de SDCD, e são suportados por tecnologias-chave como a Fieldbus Foundation.

Comunicação digital distribuída entre controladores, estações de trabalho e outros elementos computacionais (acesso p2p) era uma das principais vantagens do SDCD. A atenção era fortemente voltada à rede, que fornecia todas as tão-importantes linhas de comunicação, que para serem aplicadas em processos de controle tinham que incorporar funções especificas como determinismo e redundância. Como resultado, muitos fornecedores abraçaram o padrão de rede IEEE 802.4. Esta decisão tornou necessária uma onda de migrações, necessária quando a TI se moveu para o campo de automação industrial e o IEEE 802.3 prevaleceu sobre o IEEE 802.4 como a LAN para controle

O SDCD for introduzido em 1975. A Honeywell e a firma de engenharia elétrica japonesa Yokogawa produziram independentemente e introduziram seus SDCD na mesma época, com os sistemas TDC 2000 e CENTUM, respectivamente. A Bristol dos Estados Unidos também lançou seu controlador universal UCS 3000 em 1975. em 1980, a Bailey (agora parte da ABB) introduziu o sistema NETWORK 90. também em 1980, a companhia Fisher & Porter (agora também parte da ABB) introduziu o DCI-400(DIC significa Distributed Control Instrumentation, instrumentação de controle distribuída

Os SDCD se tornaram famosos em virtude da crescente disponibilidade de microcomputadores e da proliferação de microprocessadores no mundo do controle de processos. Computadores já estavam sendo usados na automação de processos por algum tempo na forma de tanto controle digital direto (DDC, direct digital control) quanto controle por setpoint. No começo dos anos 70, a companhia Taylor Instruments (agora parte da ABB) desenvolveu o sistema 1010, Foxboro o sistema FOX1 e Bailey Controls o sistema 1055. todas essas eram aplicações de SDCD implementada com mini-computadores (DEC PDP 11, Varian Data Machines, MODCOMP etc.) e conectados a hardware de I/O proprietários. Controle sofisticado(para a época) tanto contínuo quanto em lotes, foi implementado dessa forma. Uma aproximação mais conservadora for o controle de Setpoint, aonde computadores supervisionavam clusters de controladores analógicos. Uma estação de trabalho com monitor CRT disponibilizava visibilidade ao processo, usando rústicos gráficos de caractere. A disponibilidade de uma interface gráfica (GUI) completamente funcional ainda estava bem distante.

Central ao modelo de SDCD foi a inclusão de controle por blocos de função (diagrama de blocos). Os blocos de função evoluíram dos conceitos básicos e primitivos do DDC de software baseado em tabelas. Uma das primeiras aparições do conceito de software orientado a objeto, os blocos de função eram blocos de código que emulavam componentes de controle(hardware) e realizavam tarefas que eram essenciais ao controle, como por exemplo a execução de algoritmos PID. Blocos de função continuam a ser o método de controle predominante por parte dos fornecedores de SDCD, e são suportados por tecnologias-chave como a Fieldbus Foundation.

Comunicação digital distribuída entre controladores, estações de trabalho e outros elementos computacionais (acesso p2p) era uma das principais vantagens do SDCD. A atenção era fortemente voltada à rede, que fornecia todas as tão-importantes linhas de comunicação, que para serem aplicadas em processos de controle tinham que incorporar funções especificas como determinismo e redundância. Como resultado, muitos fornecedores abraçaram o padrão de rede IEEE 802.4. Esta decisão tornou necessária uma onda de migrações, necessária quando a TI se moveu para o campo de automação industrial e o IEEE 802.3 prevaleceu sobre o IEEE 802.4 como a LAN para controle.

2.1.2 Aplicação dos Sdcd´s

SDCD são sistemas dedicados, usados no controle de processos de manufatura de natureza tanto continua quando orientada por lotes, como por exemplo, refino de petróleo, petroquímicas, usinas elétricas, farmacêuticas, indústria de alimentos e bebidas, produção de cimento, metalurgia e industria de papel. SDCD são conectados a sensores e atuadores e usam controle por setpoint para controlar o fluxo de material através da planta. Um dos exemplos mais comuns de sistema de controle por setpoint consiste em um sensor de pressão, controlador e válvula de controle. A medida de pressão é enviada ao controlador, quando o valor medido alcança certo ponto, o controlador induz a válvula ou atuador a abrir ou fechar ate que a pressão atinja o valor do setpoint. Grandes refinarias de petróleo podem ter vários milhares de pontos de I/O e empregar SDCD bastante amplos. Os processos não se restringem ao fluxo fluídico através de canos, mas pode se estender à maquinas de fabricação de papel e sua velocidade, centros de controle de motores, fornos de clinquerização de cimento, operações de mineração, processamento de minério, entre muitos outros.

Um SDCD típico consiste em controladores digitais distribuídos por função ou localização geográfica, capazes de executar de 1 ate 256 funções de controle em uma caixa de controle. Os dispositivos de I/O podem estar inclusos no controlador ou remotos, através de uma rede. Os controladores contemporâneos possuem alta capacidade computacional, e além de controle proporcional, integral e derivativo(PID), geralmente podem realizar controle continuo e seqüencial.

SDCD podem empregar uma ou mais estações de trabalho(PCs, por exemplo) e podem ser configurados através delas ou de um PC. Comunicação local é realizada através de uma rede de cabo de par trançado, coaxial ou de fibra óptica. Um servidor e/ou processador de aplicações pode ser incluso no sistema com o intuito de adicionar capacidade computacional extra assim como de coleta de dados e de gerar relatórios.

2.2 Vatagens do Sdcd´s

Em que pese às inúmeras vantagens da atual tecnologia digital tais como:

· aumento do número de informações,

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