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Redes para Automação Industrial Capítulo 1: Automação Industrial

Luiz Affonso Guedes DCA-CT-UFRN 2005.1. Redes para Automação Industrial Capítulo 1: Automação Industrial. Nível de Gerência. Nível de Supervisão. Nível de Rede de Comunicação. Nível de Controle Direto: PC, CLP. Nível de Sensores e Atuadores. Nível de Processos Físicos.

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Redes para Automação Industrial Capítulo 1: Automação Industrial

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  1. Luiz Affonso Guedes DCA-CT-UFRN 2005.1 Redes para Automação IndustrialCapítulo 1: Automação Industrial

  2. Nível de Gerência Nível de Supervisão Nível de Rede de Comunicação Nível de Controle Direto: PC, CLP Nível de Sensores e Atuadores Nível de Processos Físicos Níveis de Abstração do Problema Geração de informação estratégica Visualização, configuração e armazenamento e variáveis Tecnologias e protocolos de comunicação Algoritmos PID, fuzzy, lógica de relé,etc Eletrônica de potência, transdutores, acio. pneumático, etc Motores, robôs, caldeiras, etc.

  3. Níveis de Tecnologias do Problema

  4. Sistema Gerencial VENDAS PLANEJAMENTO BANCO DE DADOS CORPORATIVOS Estações de Trabalho INFORMAÇÃO E SIMULAÇÃO INTEGRAÇÃO DE CAMPO Servidores OPERAÇÃO E SUPERVISÃO (OTIMIZAÇÃO) Estações de Trabalho CONTROLE E SEGURANÇA Controladores PLC’s Elementos Sensores e Atuadores CAMPO AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL Automação: Industrial + Gerencial

  5. Gerência de Informação Supervisor Base de Dados Rede de Comunicação de Dados Local Controlador Local 1 Controlador Local n . . . Condicionamento de sinais Condicionamento de sinais Sensores Atuadores Sensores Atuadores Processo Físico 1 Processo Físico n Estrutura da automação industrial

  6. Elementos Básicos • Processos • Sensores • Atuadores • Condicionamento de sinais • Hardware computacional • Sistemas operacionais • Linguagem de programação • Estratégias de controle • Estratégias de supervisão

  7. Supervisão Manutenção ESC ESC Processo REDE ETHERNET VASO SEPARADOR Controle Direto F O N T E F O N T E C P U C O M C P U C O M C O M C O M C O M C O M CPU’s DO PLC SALA DE CONTROLE REDE PROPRIETÁRIA DO PLC PSH CHAVE R E M SDV R E M R E M BOMBA MÓDULOS REMOTOS DO PLC Sensores e Atuadores PLC na estrutura de automação

  8. Arquitetura de Automação M M ESC ESC ESC ESC ESC ESC REPETIDOR PLC PLC PLC PLC PLC PLC PLC PLC PLC PLC ELÉTRICA ROTEADOR M SALA DE CONTROLE ETHERNET ESD / FOGO&GÁS CONTROLE DE PROCESSOS LASTRO REDES DE CAMPO OU CABOS INDIVIDUAIS SALA DE RÁDIO INSTRUMENTOS DE CAMPO

  9. O que é um Sistema de Supervisão É um conjunto de Hardware e software que permite ao operador ter acesso a informações de um processo, tais como: - Estado operacional de equipamentos - Valores de variáveis de processo - Alarmes - Relatórios

  10. Principal função de um sistema de supervisão Coletar dados dos vários dispositivos de campo, e apresentá-los em formato padronizado e amigável, permitindo uma eficiente interação com o processo.

  11. HARDWARE DO SISTEMA DE SUPERVISÃO • Estações de Supervisão • Redes de Comunicação • Impressoras • Equipamentos de Telecomunicações • CLP’s

  12. M M ESC ESC ESC ESC ESC ESC REPETIDOR PLC PLC PLC PLC PLC PLC PLC PLC PLC PLC ELÉTRICA ROTEADOR M SALA DE CONTROLE ETHERNET ESD / FOGO&GÁS CONTROLE DE PROCESSOS LASTRO REDES DE CAMPO OU CABOS INDIVIDUAIS SALA DE RÁDIO INSTRUMENTOS DE CAMPO

  13. SUPERVISÓRIO • Registro de eventos - operação de BY-PASS - operação de OVERRIDE - acionamento de equipamentos • Registro de Alarmes - pré-alarmes - alarmes

  14. HARDWARE DO SUPERVISÓRIO Telecomunicações • Repeater - Faz o isolamento elétrico entre diferentes redes, filtrando sinais indesejáveis. • Roteador - Permite a interconectividade da rede local com a rede corporativa.

  15. SISTEMA SUPERVISÓRIOPRINCIPAISFUNÇÕES • Apresentação de valores de variáveis de processo em tempo real; • Geração de gráficos de tendência de variáveis de processo; • Anunciação e Reconhecimento de alarmes; • Sinalização de estado operacional de equipamentos; • Ligar e Desligar equipamentos; • Registro de eventos;

  16. SISTEMA SUPERVISÓRIOPRINCIPAISFUNÇÕES • Alteração de parâmetros de operação : • “By-pass” de pontos de entrada; • “Override” de pontos de saída; • Parametrização de instrumentos; • Registro histórico de variáveis de processo; • Armazenamento, recuperação de dados de equipamentos; • Emissão de relatórios.

  17. SISTEMA SUPERVISÓRIO • O sistema está estruturado através de uma série de telas e janelas; • Tela: Exibem os diversos dados disponibilizados pelo sistema, ocupando todo o espaço disponível do monitor. • Janela: Idem à tela, porém ocupando apenas uma parte do espaço disponível do monitor.

  18. CLASSIFICAÇÃO DE TELAS • Telas e janelas são classificadas segundo o tipo de informação apresentada: - processo/utilidades; - segurança; - instrumentação; - alarmes.

  19. Desafios da Automação Industrial • Redes determinísiticas e tolerantes a falha • Interoperabilidade: busca por padronização • Algoritmos de controle eficientes • Algoritmos de detecção e previsão de falhas • Sistemas de gerência de informação • Diminuição de custo • Escalabilidade

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