Slides2 Projetos de Automação

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Curso ENGENHARIA MECÂNICA
Disciplina AUTOMAÇÃO e INFORMÁTICA INDUSTRIAL
Prof. Dr. Júlio Cesar Braz de Queiroz
jqueiroz@pucminas.br
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Etapas de um projeto de Automação
 Necessidade do Cliente
A necessidade do cliente pode estar associada a:
• Automação de uma planta nova;
• Automação de uma planta existente;
• Revitalização e/ou ampliação (REVAMP) de uma planta existente;
• Modernização (RETROFIT) de uma planta existente;
 Documentação básica
O projeto de automação é realizado sobre o projeto estrutural de 
uma planta industrial, elaborado pelas engenharias civil, mecânica e 
elétrica.
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 Projeto Engenharia Básica ou Projeto Conceitual
Etapa inicial do projeto de automação, onde são identificadas todas 
as necessidades do cliente, tais como:
• Objetivo do projeto;
• Área disponível para a instalação;
• Capacidade necessária;
• Funcionalidades;
• Requisitos de segurança;
• Requisitos ambientais;
• Outras.
Todo o projeto deve ser documentado através de descritivos, 
especificações e desenhos gráficos (plantas, diagramas, 
fluxogramas, descritivos, especificações, memorial de cálculo).
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 Projeto Engenharia Detalhada ou Projeto Executivo
Etapa na qual as definições e requisitos estabelecidos na fase de 
engenharia básica são traduzidos em sistemas(1) e processos(2), de 
modo que as requisições de desempenho, qualidade, prazo e custo 
sejam atingidas.
(1) Conjunto de elementos interdependentes de modo a formar um todo 
organizado.
(2) Indica a ação de fluxo, conjunto sequencial e particular de ações com 
objetivo comum.
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 Elaboração do Projeto
Levantamento de campo
Atividade que consiste no levantamento de todas as 
informações necessárias para o desenvolvimento do projeto: 
• Levantamento dos padrões a serem utilizados no projeto; 
• Análise dos percursos a serem utilizados para as redes de 
comunicação; 
• Disposição dos equipamentos; 
• Verificação da situação atual e as modificações 
necessárias (caso de planta existente); 
• Cronograma detalhado do empreendimento. 
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Critérios de Projeto
Documento onde são estabelecidas e descritas as principais diretrizes que 
orientarão a elaboração do projeto de automação tais como:
• Características principais dos equipamentos;
• Distribuição de tensão de controle;
• Padronização de cabos e bitolas;
• Filosofia de comandos, emergências, reservas instaladas;
• Outros.
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Especificação funcional 
Documento onde são descritos:
• A filosofia do sistema de automação;
• Os padrões para todo o desenvolvimento;
• Arquitetura do sistema;
• Configuração consolidada do sistema;
• Características funcionais;
• Características do hardware e software;
• Benefícios esperados;
• Interfaces;
• Procedimentos operacionais;
• Procedimentos de segurança. 
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Diagrama de Fluxo do Processo (Process Flow Diagram - PFD)
PFD é o documento que representa as relações entre componentes principais 
de uma planta. Com base nele, é elaborado o Memorial Descritivo do Processo.
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Memorial Descritivo do Processo
Descreve o fluxo das variáveis no processo, os equipamentos e as condições 
básicas de funcionamento.
Diagrama de Processo e Instrumentação (Piping/Process and Instrumentation 
Diagram - P&ID)
P&ID é o documento elaborado sobre o PFD, que representa a instrumentação 
e os componentes necessários para atender os requisitos de automação e 
controle.
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Especificação dos instrumentos
Documento que se aplica à qualquer tipo de instrumento, contendo 
informações, critérios e características técnicas que em conjunto com as folhas 
de dados dos instrumentos propiciam a aquisição dos mesmos. 
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Folha de dados de instrumentos
Documento contendo todas as informações e características técnicas 
necessárias e suficientes para a aquisição dos instrumentos especificados, 
permitindo a seleção do modelo e/ou cálculo do instrumento e a sua cotação. 
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Tag: FSV-906A Número de vias: 2
Serviço: Segurança GLP geral Posição sem energia: fechada (NF)
Local: Estação de Mistura Pressão de saída: 2000 mmca
Fabricante: Asco ou similar Alimentação: 110 Vac
Modelo: SC8215B080 Conexão de processo: 2” NPT
Diâmetro: 2” Conexão Elétrica: plug-in
Fluido: GLP Classificação da Área: não classificada
Temperatura: 30oC Corpo: alumínio
Pressão: 2000 mmca Orifício: 53 mm
Peso Específico: 2,3 kg/Nm3 Internos: Buna N
Vazão máxima: 80 Nm3/h Vedação: Classe VI
Outras Informações:
Pressão máxima a montante com a válvula fechada: 7 Bar
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Lista de materiais para montagem
Documento que relaciona todos os materiais necessários para a montagem da 
instalação definindo o tipo e especificação técnica do material, unidade de 
medida/contagem e a quantidade
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Planta de alocação de instrumentos
Documento que define a posição física e elevação de todos os instrumentos e 
painéis de campo para os quais exista a interligação de sinal e/ou alimentação 
elétrica. Além disso, são localizadas as caixas de junção, o encaminhamento 
de eletrodutos entre instrumentos e caixas de junção e o encaminhamento de 
eletrodutos/dutos entre as caixas de junção e as salas de controle
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Etapas de Projetos de Automação
Lista de Instrumentos
Documento que contempla a relação de todos os instrumentos (existentes e 
novos) e suas principais funções, definindo o tag, tipo de sinal, locação 
física e faixa de medição.
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Relação de Entradas e Saídas do Controlador Programável
Documento, gerado para cada controlador, que apresenta a imagem dos 
módulos de E/S e contém informações como:
• Tipo do módulo (entrada ou saída, digital ou analógico, etc.)
• Descrição de cada ponto de E/S com seu endereço
• Indicação da tensão e dos pontos de alimentação
• Identificação do painel e do módulo dentro do painel
• Etc. 
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Projetos de Automação
CARTÃO DE ENTRADAS DISCRETAS 16 PONTOS – MODELO : 1756-IA16
LOCALIZAÇÃO: CASA DE CELULAS Nó DA REDE: RACK: 02 SLOT: 02
ENDEREÇO EQUIPAMENTO FUNÇÃO OBSERVAÇÕES
CELULA:2.I. Data.0
ETP001D
(720-PP-1010)
BOTOEIRA DE LIGA
PP1010BLL
BOMBA DE CIRCULAÇÃO
CELULA:2.I. Data.1
ETP001D
(720-PP-1010)
BOTOEIRA DE DESLIGA
PP1010BDL
BOMBA DE CIRCULAÇÃO
CELULA:2.I. Data.2
ETP002D
(720-PP-1020)
BOTOEIRA DE LIGA
PP1020BLL
BOMBA DE CIRCULAÇÃO
CELULA:2.I. Data.3
ETP002D
(720-PP-1020)
BOTOEIRA DE DESLIGA
PP1020BDL
BOMBA DE CIRCULAÇÃO
CELULA:2.I. Data.4
ETP003D
(720-PP-1030)
BOTOEIRA DE LIGA
PP1030BLL
BOMBA DE CIRCULAÇÃO
CELULA:2.I. Data.5
ETP003D
(720-PP-1030)
BOTOEIRA DE DESLIGA
PP1030BDL
BOMBA DE CIRCULAÇÃO
CELULA:2.I. Data.6
ETP004D
(720-PP-1040)
BOTOEIRA DE LIGA
PP1040BLL
BOMBA DE CIRCULAÇÃO
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Etapas de Projetos de Automação
Folha de Especificação para o Sistema de Automação
Contempla todas as informações e características técnicas necessárias e 
suficientes para a aquisição dos seguintes equipamentos/software:
• Hardware para o CLP incluindo painéis
• Microcomputadores para as Estações de Operação e impressoras
• No-breaks
• Quadros de distribuição de tensão de controle
• Equipamentos de rede
• Software do Sistema Operacional e Sistema de Supervisão
• Softwares de apoio
• Acessórios
• Mobiliário
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Diagrama Lógico
Documento que contempla as seguintes informações:
• Intertravamentos entre equipamentos e/ou sistemas;
• Comando de sequências/grupos de equipamentos;
• Instrumentação comum a mais de um equipamento;
• Sinalizações de processo não associadas a equipamentos. 
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Diagrama de Interligação
Documento que contempla todas as interligações, desde o painel do 
controlador (ponto no cartão até a régua de bornes) atéos instrumentos de 
campo (contatos no instrumento). Utilizado para a montagem dos painéis dos 
controladores e das conexões dos instrumentos aos mesmos.
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Diagrama de Malhas
Documento que contempla todas as malhas de comando e controle da planta, 
com definição das funções envolvidas e as interligações entre as mesmas, de 
acordo com a localização física.
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Diagrama Funcional
Desenhos para apoio a manutenção, que apresentam de forma esquemática a 
correlação entre as entradas e saídas do CLP e todos os dispositivos dos CCM, 
painéis locais e campo indicando a função de cada sinal, sem a finalidade de 
interligação / lançamento de cabos
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Etapas de Projetos de Automação
Relação de Circuitos e Cargas
Documento, elaborado para cada quadro de distribuição de tensão de 
controle (QDTC), contendo uma relação de todos os circuitos do quadro 
(com informação da capacidade de corrente de cada disjuntor) com a 
relação / identificação de todas as cargas ligadas a ele.
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Etapas de Projetos de Automação
Diagrama Unifilar
Documento que define de forma completa toda a necessidade de 
alimentação elétrica de tensão e controle para a instrumentação e 
equipamentos do sistema de automação, incluindo as cargas previstas 
distribuídas de acordo com os níveis de tensão, a necessidade de sistemas 
ininterruptos e alimentação redundante, além de determinar as proteções 
elétricas necessárias
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Etapas de Projetos de Automação
Lista de Cabos
Documento que relaciona todos os cabos de interligação entre 
equipamentos, instrumentos, caixas de junção, CCM, painéis e outros 
elementos de campo
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Etapas de Projetos de Automação
Planilhas de Cabos
Planilha identificando todos os cabos/condutores associados a cada 
equipamento com as suas conexões nas borneiras dos painéis existentes e 
as suas ligações correspondentes nas borneiras dos novos painéis facilitando 
o remanejamento dos cabos entre os painéis
Lista de Cabos para lançamento
Documento que relaciona todos os cabos de interligação entre 
equipamentos, instrumentos, caixas de junção, CCM, painéis e outros 
elementos de campo, com os respectivos percursos para orientar o 
lançamento de cabos pela montadora
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Etapas de Projetos de Automação
Gestão de Suprimentos
Consiste no acompanhamento, etapa por etapa, de todo o processo de 
compra dos equipamentos, softwares e materiais de instalação elétrica 
fornecidos
Análise Técnica de Propostas
• Análise das propostas técnicas recebidas;
• Preparação de questionários objetivando a equalização técnica das 
propostas;
• Participação em reuniões técnicas com os fornecedores;
• Preparação de relatório priorizando tecnicamente os fornecedores;
• Preparação da documentação técnica final para compra .
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Comentário de desenhos de fornecedores
Comentar/aprovar os desenhos enviados pelos fornecedores de 
equipamentos elétricos/instrumentos, antes do início da fabricação, para 
verificação da adequabilidade do que vai ser fabricado com o que foi 
especificado 
Roteiro de Aceitação
Documento no qual são estabelecidos procedimentos e parâmetros a para 
aceitação do sistema de automação durante o teste de fábrica e de 
plataforma
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Arranjo da Sala de Controle 
Documento que apresenta a distribuição dos equipamentos do sistema de 
automação dentro da sala de controle. 
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Etapas de Projetos de Automação
Programação do CLP
Consiste no desenvolvimento do programa do CLP, utilizando o software 
específico do fabricante, contendo a lógica de comando, seqüenciamento, 
controle e sinalização dos equipamentos/instrumentos e outros dispositivos. 
Associados à lógica temos: 
• Comentários de endereços;
• Comentários de linha;
• Referência cruzada;
• Mapa de memória.
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Configuração do Software de Supervisão
• Definição e digitação da Base de Dados
• Planejamento e definição das telas sinóticas
• Planejamento e definição das janelas de comando
• Edição de Sinóticos
• Animação dos pontos inerentes a comando e sinalização
• Definição e configuração dos alarmes
• Configuração das tendências instantâneas e históricas
• Elaboração de receitas
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Etapas de Projetos de Automação
Desenvolvimento de drivers
Desenvolvimento de software de comunicação para integrar os dispositivos 
fora do padrão de mercado
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Testes de Plataforma
Montagem de uma plataforma contendo os dispositivos mínimos necessários 
de hardware e software da configuração para:
• Integração/compatibilização de todos os componentes do sistema;
• Depuração dos programas do CLP;
• Testes de intertravamentos, seqüenciamentos e sinalizações;
• Testes nas lógicas relativas às áreas de interface, alarmes, outros;
• Testes das estratégias de redundância;
• Análise da performance do sistema.
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Elaboração dos Manuais
Documentos têm como objetivo funcionar como material complementar aos 
treinamentos e subsidiar a operação e manutenção de sistema após a sua 
entrega. São desenvolvidos os seguintes manuais:
• Manual de Operação
• Manual de manutenção de software do CLP
• Manual de manutenção de software de supervisão
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 Implantação do Sistema
A implantação do sistema é realizada de acordo com o planejamento 
definido e compreende as seguintes etapas:
Supervisão de Montagem
Compreende a supervisão da montagem e das ligações e energizações dos 
equipamentos do sistema de automação
Montagem da Rede e Comunicação
Compreende a montagem e interligação dos equipamentos do sistema em 
rede
As-Built
Atualização da documentação do projeto gerada conforme construído e 
executado
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Etapas de Projetos de Automação
Testes ponto a ponto
Os testes bit a bit são iniciados após 
a conclusão dos testes de 
continuidade elétrica. Durante estes 
testes são verificadas todas as 
ligações feitas durante a transferência 
dos sinais do campo e CCM para os 
novos CLP
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Etapas de Projetos de Automação
Start up
Após os testes bit a bit, são executados todos os testes operacionais com os 
equipamentos de processo já ligados ao novo sistema de automação, para 
verificação na prática, da integração realizada em plataforma.
São simulados todos os intertravamentos, proteções dos equipamentos, 
realizados ajustes e aferições da aquisição e tratamento de dados reais 
coletados e enviados ao processo.
Após realização de todos os testes com os equipamentos operando sem 
carga (testes em vazio), os mesmos são colocados em operação com carga, 
nas condições nominais.
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Operação Assistida 
Acompanhamento da operação normal do sistema pelos integradores e 
operadores para verificação da performance do sistema implantado. Nesse 
período serão realizados também os ajustes dos parâmetros, análise da 
estabilidade e verificação das faixas de alarmes e das malhas de controle