Treinamento em Redes de Automação - Petrobras - Parte 2

Treinamento em Redes de Automação - Petrobras - Parte 2

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Av. Almirante Saldanha da Gama, 145 CEP: 11030-401 - Ponta da Praia - Santos - SP Fone: (13) 3261-6000 - Fax: (13) 3261-2394 w.sp.senai.br/santos

SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial

Escola SENAI “Antônio Souza Noschese” UFP 2.01

Redes de

Automação

Treinamento

Petrobrás 2ª parte

Redes de Automação – Treinamento Petrobrás SENAI-SP, 2006

Trabalho elaborado pela Escola Senai “Antônio Souza Noschese”

Coordenação GeralWaldemar de Oliveira Júnior
CoordenaçãoBenedito Lourenço Costa Neto
ElaboraçãoCarlos Alberto José de Almeida

Equipe responsável Fábio Lobue dos Santos

RevisãoRosária Maria Duarte Parada
Av. Almirante Saldanha da Gama, 145
CEP: 11030-401 – Ponta da Praia – Santos-SP
Fone (13) 3261-6000 – Fax (13) 3261-2394

Escola SENAI “Antônio Souza Noschese” Internet: senaisantos@sp.senai.br

Sumário Sistema SCADA

Redes Industriais

Arquitetura de Redes TCP/IP

Redes Wireless

Sistema SCADA Rede de comunicações Estrutura e Configuração Modos de comunicação OPC

SDCD Estrutura e configuração Interfaces analógicas Resolução das interfaces D/A – A/D Sub-sistema de monitoração e operação Sub-sistema de comunicação

Redes Industriais • Rede corporativa

• Rede de Controle

• Redes de Campo

Características de algumas redes Organizações Nível físico IEC – 61158 – 2 Isolação elétrica Benefícios do Fieldbus Documentação básica

Arquitetura de Redes TCP/IP Endereçamento de nós na rede TCP-IP Como testar uma rede TCP/IP

Redes Wireless Introdução Tecnologias empregadas IEEE 802.1 Wireless Local Area Network

Controladores

Lógicos Programáveis

CLP Introdução

Evolução dos CLP’s Estrutura Básica de CLP’s Métodos de Processamento Exercícios Módulos de I/O Sistemas de Memória Arquitetura da Memória de um CLP Linguagem de Programação Diagrama de Contatos Modelos de Arquitetura de CLP’s Redes de CLPs Exercícios

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10 Sistema SCADA

A palavra SCADA é um acrônimo para Supervisory Control And Data Acquisition. Os primeiros sistemas SCADA, basicamente telemétricos, permitiam informar periodicamente o estado corrente do processo industrial, monitorizando sinais representativos de medidas e estados de dispositivos através de um painel de lâmpadas e indicadores sem que houvesse qualquer interface aplicacional com o operador.

Com a evolução tecnológica, os computadores assumiram um papel de gestão no recolhimento e tratamento de dados, permitindo a sua visualização e a geração de comandos de programação para execução de funções de controle complexas.

Atualmente os sistemas SCADA utilizam tecnologias de computação e comunicação para automatizar a monitoração e controle dos processos industriais, efetuando aquisição de dados em ambientes complexos e dispersos geograficamente. Os sistemas SCADA cobrem um mercado cada vez mais vasto, podendo ser encontrados em diversas áreas como em hidrelétricas, indústria de celulose, petrolífera, têxtil, metalúrgica, automobilística e eletrônica, além dos setores de saneamento básico, entre outros.

Estes sistemas revelam-se de crucial importância na estrutura de gestão das empresas, fato pelo qual deixaram de ser vistos como meras ferramentas operacionais, ou de engenharia, e passaram a ser vistos como uma importante fonte de informação. Num ambiente industrial cada vez mais complexo e competitivo, os fatores relacionados com a disponibilidade e segurança da informação têm grande relevância, tornando-se necessário garantir que a informação esteja disponível e segura quando necessária, independentemente da localização geográfica. Torna-se, portanto, necessário implementar mecanismos de acessibilidade, de segurança e de tolerância a falhas.

Os sistemas SCADA melhoram a eficiência do processo de monitoração e controle, disponibilizando, em tempo útil, o estado atual do sistema através de um conjunto de previsões, gráficos e relatórios de modo a permitir a tomada de decisões operacionais apropriadas, quer automaticamente, quer por iniciativa do operador.

Componentes do sistema SCADA Sensores e atuadores. Estações remotas. Rede de comunicações. Estações centrais de supervisão.

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Sensores e atuadores Os sensores e atuadores são dispositivos conectados aos equipamentos controlados e monitorados pelos sistemas SCADA.

Os sensores convertem parâmetros físicos, tais como velocidade, nível de água e temperatura, em sinais analógicos e digitais legíveis pela estação remota.

Os atuadores são usados para atuar sobre o sistema, ligando e desligando determinados equipamentos.

Estações remotas O processo de controle e aquisição de dados inicia-se nas estações remotas PLCs

(Programmable Logic Controllers) e RTUs (Remote Terminal Units) com a leitura dos valores atuais dos dispositivos que lhes estão associados e o respectivo controle. Os PLCs e os RTUs são pequenos computadores através dos quais as estações centrais de monitoração se comunicam com os dispositivos existentes nas instalações fabris.

Os PLCs apresentam como principal vantagem a facilidade de programação e controle de I/O. Por outro lado, os RTUs possuem boa capacidade de comunicação, incluindo comunicação via rádio, estando especialmente indicados para situações adversas onde a comunicação é difícil.

Atualmente, nota-se uma convergência no sentido de reunir as melhores características destes dois equipamentos: a facilidade de programação e controle dos PLCs e as capacidades de comunicação dos RTUs.

Rede de comunicações Rede de comunicações é a plataforma através da qual a informação de um sistema

SCADA é transferida. Levando em consideração os requisitos do sistema e as distâncias a cobrir, as redes de comunicação podem ser implementadas, entre outros, através dos seguintes meios físicos:

Cabos - Os cabos estão indicados para a cobertura de pequenas distâncias.

Normalmente são utilizados em fábricas, não sendo adequados para grandes distâncias devido ao elevado custo de cablagem, instalação e manutenção;

Linhas Dial-Up - As linhas Dial-Up podem ser usadas em sistemas com atualizações periódicas que não justifiquem conexão permanente. Quando for necessária a comunicação com uma estação remota é efetuada uma ligação para o respectivo número;

Linhas Dedicadas - As linhas dedicadas são usadas em sistemas que necessitam de conexão permanente. Esta é uma solução cara, pois é necessário o aluguel permanente de uma linha telefônica ligada a cada estação remota;

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