Mecatrônica Fácil Ed. 39

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14 Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2008
instrumentação
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1
Editora Saber Ltda
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Hélio Fittipaldi
Thereza Mozzato Ciampi Fittipaldi
Associada da:
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Associação Nacional
Projeções para a
industria de automação
A indústria de automação projeta um crescimento de 30% para 2008, caso 
a previsão esteja correta, o faturamento bruto do setor atingirá R$ 3,7 bilhões. 
As perspectivas para os próximos dois a três anos estimadas pela ISA Distrito 4 
América do Sul, associação dos profissionais de automação e instrumentação, é 
bastante otimista.
Nos setores de petróleo e gás, siderurgia, papel e celulose que indicam subs-
tanciosos investimentos, já notamos a forte contratação de pessoal nos últimos 
meses.
A percepção do setor é que o Brasil está sintonizado com o que há de mais 
avançado em tecnologia da área e cresceu 11% em 2007. Já os outros países vão 
manter uma média nos próximos cinco anos de 6,4%.
Em toda a América Latina exitem aproximadamente 2600 afiliados à ISA 
Distrito 4. Há 63 anos (abril de 1945), a ISA, foi fundada na Pennsylvania - 
USA, congregando em todo o mundo cerca de 30 mil profissionais, estudantes 
e acadêmicos, em mais de 110 países.
Seguindo as suas origens, a ISA Distrito 4 está mais voltada para a área de 
processo, ficando em segundo plano a área de automação da manufatura que 
tende também a crescer muito nos próximos anos.
Neste ano quando as portas da Brasil Automation ISA Show se abrirem, 
passará por elas o segundo membro não americano a exercer a presidência da 
ISA mundial. O primeiro foi um italiano e o segundo, o engenheiro eletrônico 
brasileiro, Nelson Ninin, que assume o cargo de presidente eleito secretário em 
2009 e como Presidente Mundial da ISA em 2010.
O seu currículo pesou na decisão, mas o que se destacou foi seu conhecimento 
profundo “in loco” do mercado de automação em diversos países da Asia, Europa 
e América.
Aproveito para lembrar, de novo, que a partir da edição nº 38 a revista Me-
catrônica Atual não está mais disponível para venda em bancas de jornais, e sim, 
somente por assinaturas das edições impressas em papel e o por meio do portal 
Mecatrônica Atual (www.mecatronicaatual.com.br).
Hélio Fittipaldi
�
índice
Editorial
Contato
Notícias
Chão de fábrica
01
03
04
47
Placas de aquisição e 
controle NI Single-Board Rio
Aquisição de dados 
plataformas Multicore
Sistema de controle para 
processos de bateladas
Monitoramento online 
do desempenho da 
planta industrial
Otimização na destilação 
de etanol?
Trem esmerilhador é implantado 
em área industrial da 
Companhia Vale
28
34
10
24
20
15
31
10
2824
Controle de patrimônio
via RFID
Manutenção preditiva:
análise de vibrações36
Alimentação solar para 
telefonia rural44
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�
contato
Editorial
Contato
Notícias
Chão de fábrica
01
03
04
64
Escreva para a 
Mecatrônica Atual:
Duvidas, sugestões ou reclamações 
sobre o conteúdo de nossas repor-
tagens, artigos técnicos ou notícias, 
entre em contato pelo email atendi-
mento@mecatronicaatual.com.
br ou escreva para Rua Jacinto José 
de Araújo, 315 CEP 03087-020 
- São Paulo - SP
OPC
Gostaria de sugerir uma matéria específica 
sobre o padrão OPC (OLE for Process Control).
Lucas Azevedo
Autônomo 
Salvador – BA
Lucas, sua sugestão já está anotada. Aproveita-
mos a oportunidade para indicar a leitura do artigo 
“Os CLPs terão uma arquitetura tão aberta quanto 
um PC?, edição nº 30 e também a série “Ethernet 
Industrial”, publicada nas edições nº 17, 18, 19 e 
20. Assim, você poderá conferir algumas infor-
mações sobre o padrão OPC. Não deixe de ler!
Mecatrônica Atual nº 30
Conteúdo virtual 
para assinantes 
Sou assinante da Revista Mecatrônica 
Atual e gostaria de ter acesso a 
todo conteúdo do Portal. Como devo 
proceder?
Gilberto de Lima 
Taubaté - SP
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dos itens solicitados envie um e-mail 
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conecte ao universo online.
Sensores de nível d’ agua
Solicito informações de empresas que fornecem 
sensores de nível d’agua externo, sem contato 
com o líquido.
Dorival Goes
Consultor em Desenv. de Projetos
Paranavaí - PR
Caro leitor, informamos que existem 
diversas empresas que fabricam sensores 
capacitivos de nível de líquidos e sensores 
de fluxo. Indicamos algumas para facilitar 
sua busca:
Brumark
www.brumark.com.br
Emicol
www.emicol.com
Gentech
www.gentechinternational.com
Icos
www.icos.com.br
IFM
www.ifm-electronic.com
Morgan Electro Ceramics
www.morganelectroceramics.com
Sensor Scientific
www.sensorsci.com
•
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Montagens Industriais
A equipe da revista Mecatrônica Atual pode 
indicar algum livro que trate sobre montagem 
eletromecânica?
José da Costa
São Paulo - SP
Caro José, nossa indicação é o livro: 
“Planejamento, Execução e Controle – Mon-
tagens Industriais”, escrito porPaulo S. 
Thiago Fernandes. O autor deste livro, 
em seus 20 anos de experiência na área de 
montagens, procurou escrevê-lo sob a óptica 
do montador, não do projetista, fabricante 
ou construtor. Dentro dessa orientação, são 
abordadas as cinco modalidades básicas que 
compõe a montagem: estruturas metálicas, 
equipamentos mecânicos, tubulações, elétrica 
e instrumentação. Além destas, algumas 
técnicas sempre presentes, como o transporte 
e levantamento de cargas, a soldagem e a 
pintura. Você pode encontra-lo na loja virtual 
Nova Saber (www.novasaber.com.br).
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�
literatura
eventos
O livro “Inversores de Freqüência 
– Teorias e Aplicações” visa aprimorar o 
conhecimento de técnicos, tecnólogos e 
engenheiros que atuam nas áreas de au-
tomação, mecatrônica e eletrotécnica, 
além de profissionais que desejam 
se manter atualizados.
De maneira dinâmica, instru-
tiva e objetiva, a obra de Claiton 
Moro Franchi, apresenta os 
conceitos fundamentais de 
inversores de freqüência e 
os aspectos relativos à sua 
instalação e aplicação. 
Também explana os 
princípios de funcio-
namento dos inver-
sores de freqüência, 
controles escalar e vetorial, características 
de instalação e aplicações, incluindo uma 
descrição detalhada dos parâmetros dos 
inversores.
Ao final de cada capítulo, são propostos 
exercícios que auxiliam na compreensão e 
fixação dos temas estudados. Para comple-
mentar o aprendizado o livro reserva um 
apêndice ao estudo dos transdutores de 
velocidade, fundamentais para o controle 
de velocidade de freqüência.
Inversores de Freqüência –
Teorias e Aplicações
Autor: Claiton Moro Franchi
Preço: R$ 56,00
Onde comprar:
www.novasaber.com.br
Novembro
Brazil Automation - ISA Show 2008
Organizadora: Isa
Dia: 17 a 19
Local: Expo Center Norte - Rua José 
Bernardo Pinto, 333 - São Paulo - SP
Mais informações:
www.isashow.com.br
Automation Fair
Organizador: Rockwell Automation
Data: 19 a 20
Local: Gaylord Opryland Comple- 
Nashville - Tennessee - USA
Mais informações:
www.rockwellautomation.com/
events/automationfair/
Itajaí Trade Summit 2008
Organizador: Net Marinha
Data: 19 a 21
Local: Auditório Martin Schmelling - 
Porto de Itajaí/SC
www.itajaitradesummit.com.br
Siemens PLM Connection 
Brasil 2008
Organizador: Siemens
Data: 19 a 19
Local: Bourbon Joinville Business Hotel - 
Joinville/SC
Mais informações:
work.ugsplm.com.br/mkt/ 
connection/
Curso - Projeto e Dimensionamento 
de Redes de Ar Comprimido
Organizador: Festo Automação Ltda
Data: 24 a 26
Local: Rua Giuseppe Crespi, 76 KM 12,5 
da Via Anchieta São Paulo/SP
Mais informações:
www.festo.com.br
Dezembro
Automação com Controladores 
Lógicos Programáveis – Siemens S7 300
Organizador: Festo Automação Ltda
Data: 01 a 05
Local: Rua Giuseppe Crespi, 76 KM 12,5 
da Via Anchieta São Paulo/SP
Mais informações:
www.festo.com.br
Curso Automação Pneumática
Organizador: Festo Automação Ltda
Data: 01 a 10
Local: Rua Giuseppe Crespi, 76 KM 12,5 
da Via Anchieta São Paulo/SP
www.festo.com.br
Comandos Elétricos em 
Sistemas Hidráulicos
Organizador: Festo Automação Ltda.
Data: 15 a 17
Local: Rua Giuseppe Crespi, 76 KM 12,5 
da Via Anchieta São Paulo/SP
Mais informações:
www.festo.com.br
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�Novembro/Dezembro 2008 :: Mecatrônica Atual
instrumentação
MA
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� Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2008
//notícias
Engenheiro brasileiro lança livro 
de automação com tecnologia 
usada pela Petrobras
Augusto Passos Pereira lançará 
o livro “Foundation Fieldbus” 
no Congresso e Feira Brazil 
Automation 2008.
Pilz completa 10 anos de Brasil
Neste ano, a empresa Pilz comemora dez anos de atuação 
no Brasil. Há 60 anos, na cidade alemã Esslingen a empresa 
iniciou suas atividades industriais. Sob o comando de seu fun-
dador, Hermann Pilz, fabricava instrumentos para laboratórios 
técnicos-medicinais.
Hoje, a empresa fabrica dispositivos eletrônicos para segu-
rança e proteção contra acidentes em máquinas e processos.
Para o diretor Geral da Pilz do Brasil, Aitemar Nunes Fernan-
des, estes foram dez anos de muitas transformações. “A empresa 
estava dentro de um conceito de fabricante e vendedora de 
produtos de segurança e hoje fornece uma solução completa 
em automação incluindo serviços de consultoria e engenharia. 
Tivemos uma importante evolução”, disse.
na multinacional brasileira 
Smar Equipamentos Indus-
triais. Depois ingressou 
na Emerson Process, e na 
Yokogawa América do Sul. 
Atualmente, é o Gerente 
de Marketing para a Amé-
rica do Sul da empresa 
alemã Pepperl+Fuchs, com 
sede continental em São 
Bernardo do Campo (SP). 
Além disso, ele exerce a 
atividade de professor em 
diversas Universidades 
de cursos de MBA e Pós 
Graduação.
O Engenheiro Eletrônico Augusto Passos Pereira, acaba de 
lançar mundialmente o livro: “Foundation Fieldbus”. Trata-se de 
uma tecnologia de interligação em redes, via protocolo digital, 
de equipamentos medidores e controladores de variáveis, tais 
como: pressão, temperatura, vazão e nível utilizados nos pro-
jetos de automação das unidades industriais, como refinarias e 
plataformas de petróleo. O livro foi escrito em conjunto com 
o engenheiro canadense Ian Verhappen.
Pereira, formado na Faculdade de Engenharia Industrial (FEI), 
trabalhou durante 18 anos nos Setores de Engenharia e Manu-
tenção da Dow Química do Guarujá e atuou durante seis anos 
Produtos
Terminal de válvulas MPA
A Festo traz para o mercado sua alternativa para 
redes AS-I: o terminal de válvulas MPA. Modular, 
flexível e com diversas opções de configuração é 
uma solução para comunicação de chão de fábri-
ca. Seus beneficios são: baixos custos e facilidade 
de instalação; alta flexibilidade e facilidade de ex-
pansão; compatibilidade com outros fabricantes e 
fácil integração com o nível de controle (Gateway 
para Profibus, DeviceNet e outros).
Eletricamente, o terminal MPA conta com en-
tradas integradas e diversas opções de conexão 
elétrica, além de utilizar um único cabo redon-
do que completa as funções de alimentação e 
alimentação adicional, 4E/S ou 8E/S como escravo 
duplo e 350 mA de potência por entrada. Como 
características pneumáticas, o terminal pode 
combinar de 2 a 8 posições de válvulas, todas 
as funções, separação de zonas de pressão, dois 
tamanhos para vazões diferentes. O terminal 
dispõe, também, de regulador e manômetro para 
ajuste de pressão em cada posição de válvula. Sua 
interface AS tem especificação 2.1, com um bit e 
um LED de falha para cada escravo, conexão de 
rede e alimentação adicional via 2xM12, assim 
como diagnóstico por escravo.
Modular e compacto para montagem em espaços 
reduzidos, a solução é extremamente indicada 
para máquinas especiais ou aplicações com ne-
cessidades de alterações e expansões freqüentes, 
podendo reduzir em 40% os custos convencionais 
de instalação. O terminal de válvulas MPA FESTO 
pode encurta os tempos de ciclo em até 40% 
– devido, por exemplo, à utilização de tubos mais 
curtos –, consome menos energia e tem seqüên-
cias pneumáticas otimizadas por meio do perfeito 
dimensionamento das cadeias de comando. Além 
disso, a montagem ideal de pares de 4 válvulas 
e 8 entradas com MPA-ASI cria transparência e 
diminui o risco de falhas.
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�Novembro/Dezembro 2008 :: Mecatrônica Atual
//notícias
Techmei 2008
Produtos
Inversores para aplicações
sujeitas a jatos
Os inversores CA PowerFlex 40 tipo 4X/12 
(IP66/54) com classificação NEMA/UL, e ArmorS-
tart NEMA 4X são ideiais para ambientes rigo-
rosos, como farmacêutico, automotivo, alimentos 
e bebidas. Eles oferecem as opções de encapsu-
lamento, protegendocontra poeiras, respingos e 
jatos de água aplicados por mangueiras, produtos 
químicos cáusticos e corrosão. Disponíveis em 
tensões de 240, 480 e 600 volts para aplicações até 
3,7 KW (5 HP).
O PowerFlex 40 NEMA 4X é certificado pelo Na-
tional Sanitation Foundation (NSF), e proporciona 
controle vetorial descentralizado, para aplicações 
que demandam controle de baixa velocidade e alto 
torque. Já o ArmorStart NEMA 4X oferece diver-
sos métodos de partida, incluindo partida direta à 
plena tensão, reversão, controlador inteligente e 
freqüência variável.
Aconteceu no mês de outubro a Feira Internacional de Tec-
nologia em Máquinas e Equipamentos Industriais – Techmei. O 
evento estreou no circuito de feiras internacionais, idealizada 
pela Associação Brasileira dos Importadores de Máquinas e 
Equipamentos Industriais (Abimei) e contou com a participação 
de 300 empresas.
Entre elas a GE Fanuc, Siemens, Yaskawa, Deb’Maq. Alguns 
expondo seus lançamentos e outros reforçando máquinas que 
já foram lançadas. Apesar da adversidade do mercado, a feira 
alcançou seus objetivos, com diversas empresas que realizaram 
vendas de máquinas, em um total de R$ 80 milhões.
O presidente da Abimei, Thomas Lee afirma “a Techmei já 
pode ser considerada um importante fórum de tecnologia e 
desenvolvimento do setor. Estamos muito animados já com a 
segunda edição do evento em 2010”,diz.
A Gerente de Marketing da Yaskawa, Elisa Grabski fala da 
importância de participar da Techmei. “Existem muitos clientes 
da nossa empresa aqui no evento. Esta é uma excelente opor-
tunidade de apoiar e manter o contato com eles. E é sempre 
interessante expor nossas novidades”, diz.
Além da exposição das empresas a Techmei contou com 
palestras sobre mercado e economia dentro da abordagem: O 
desafio do crescimento.
Exposição inédita trouxe máquinas 
e equipamentos de alta tecnologia 
para modernização do parque 
industrial do país, negócios 
somaram R$ 80 milhões.
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� Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2008
//notícias
Integradores
Marília - SP
Com mais de 100 projetos 
realizados, a Solution Automa-
ção é distribuidora de diversas 
marcas entre elas Fenix 
Contact e Schneider Eletric. 
A empresa também oferece 
cursos e treinamentos.
Em uma das realizações a Solu-
tion Automação desenvolveu 
dois projetos para a Henkel 
Loctite do Brasil, localizada em 
Boituva/SP.
Fundada em 1991 a Solution 
Automação Industrial, é vol-
tada para o fornecimento de 
soluções na área de Indústria 
e Controle de Processos. A 
primeira tarefa da empresa, foi 
a criação de um robô de carga 
capaz de identificar o produto 
e entrega-lo em sua prateleira 
correspondente. Este desa-
fio foi a pedido da empresa 
Bandag do Brasil.
O primeiro é o projeto elé-
trico e montagem eletrome-
cânica do painel PLC SLC-500 
(Sistema de transferência cas-
cola). E o segundo é o sistema 
de transferência cascola com 
SLC-500 e iFix32 com módulo 
de receitas.
Contato:
joao.turatti@solution 
automacao.com.br
Weg faz negócios no México
A produtora de açúcar para bebidas não-alcoólicas do 
México, usina Tres Valles, fechou com a WEG a aquisição 
de um gerador de 40MW e uma casa de força com quadros 
elétricos de média e baixa tensão para um sistema de geração 
de 50MVA/17,5kV/60Hz, automatizados com equipamentos 
fabricados pela empresa. A aquisição, estimada em US$ 1,5 
milhões, faz parte de um projeto de geração de energia que 
teve início em junho deste ano e tem término previsto para 
dezembro de 2009.
O engenho tem capacidade de processar 10 mil toneladas 
de cana por dia, provenientes do município de Tres Valles e de 
cidades vizinhas, gerando mais de 1200 toneladas de açúcar a 
cada 24 horas. Foi propriedade do governo mexicano até o ano 
de 1988 e, depois dessa data, passou a fazer parte da PIASA 
– Promotora Industrial Azucareira S.A.
Curtas
A Deb’Maq fechou parceria para representar 
no Brasil a japonesa Fuji Machine, fabricante de 
máquinas-ferramenta e máquinas de montagem de 
circuito impresso. O acordo foi fechado durante 
o International Manufacturing Technology Show 
– IMTS, realizado em Chicago/ EUA. Até então, a 
fabricante japonesa não possuía representante no 
País. Com a parceria, a Deb’Maq prestará todo 
suporte para comercialização das máquinas Fuji, o 
que inclui treinamento, assistência técnica e repo-
sição de peças, oferecendo uma estrutura para 
representação da marca no mercado nacional, 
fator decisivo para o fechamento da negociação, 
iniciada em fevereiro de 2008.
Produtos
PROFINET/PROFIsafe
Com o sistema I/O descentralizado o PSSuniversal, 
pode realizar funções de comando orientadas para a 
segurança e/ou standard, de forma descentralizada em 
campo. A comunicação com o comando é feita através 
do PROFINET/PROFIsafe.
Os usuários do PROFINET podem agora também 
usufruir das vantagens do sistema I/O descentralizado 
PSSuniversal: alta segurança, automação standard inte-
grada, livre de interferências entre standard e segu-
rança, estrutura de sistema modular, rápida colocação 
em funcionamento através do PSSuniversal Startup 
Software entre outras.
Os benefícios dos novos módulos são: o endereço 
PROFIsafe é necessário apenas uma vez por cada 
estação descentralizada, isto significa que as definições 
de segurança de cada aparelho apenas se realizam num 
ponto; Manuseio simples (sem definição e gerencia-
mento de endereço para cada módulo I/O); Aprovei-
tamento ideal dos endereços/quantidade de FS, menos 
trabalho de planejamento e administração.
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�Novembro/Dezembro 2008 :: Mecatrônica Atual
reportagem
Chaves fim de curso 
a prova de explosão
A Honeywell possui uma linha de 
produtos com projeto de encap-
sulamento, o qual cumpre com as 
exigências de normas internacio-
nais e nacionais. O projeto inclui 
um encapsulamento a prova de 
explosão dotado de um sistema 
que mantém e refrigera o faísca-
mento dentro do invólucro. Ele 
não permite o aquecimento dos 
gases externos que cercam a chave 
fim de curso. A serie BX possui 
encapsulamento em aço inoxidável 
resistente a corrosão.
As chaves fim de curso a prova 
de explosão da Honeywell são 
aplicáveis em: transportadores de 
grãos, perfurações para exploração 
de petróleo, instalações petroquí-
micas, cabines de pintura, posicio-
nadores de válvulas, equipamentos 
para mineração, pulverizadores 
de sal, máquinas para o segmento 
de papel e celulose, transporte e 
manipulações de materiais.
Dentre suas certificações a empre-
sa destaca: Atex, UL, CSA, IEC Ex. 
O grau de selagem inclui padrões 
do tipo NEMA 1, 3, 4, 6 e 13 e o 
grau de proteção IP67 possibilita 
aplicações em locais com sujeira, 
água e óleo. Destinados a locais 
perigosos como os da Classe I, 
Grupo B, C e D e Classe II, Grupo 
E, F e G.
Produtos
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10 Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2008
manufatura
Sistema de 
controle para 
processos de 
bateladas
Há algum tempo os processos de bateladas deixaram 
de ser um mistério nas indústrias e no ambiente de 
automação. O cenário atual nos apresenta diversas 
maneiras de se controlar e monitorar um processo 
de bateladas, cada um com suas características, 
vantagens e desvantagens. Este artigo visa mostrar 
alguns detalhes de quatro maneiras diferentes de 
se automatizar um processo de bateladas a partir 
de um sistema de controle
saiba mais
Características dos CLP’s vendidos 
no Brasil
Mecatrônica Atual 31
Base Automação
www.baseautomacao.com.br
Por Alan Liberalesso*
Controle a partir de
CLPs e IHMs
Interagir com os equipamentos de 
campo, como válvulas, motores, sensores 
e outros dispositivos, através de CLPs (ou 
PLCs, Programmable Logic Controllers,em 
inglês) é o recurso mais comum na maioria 
dos processos industriais no mundo, inclu-
sive no Brasil.
Neste contexto, cabem ao PLC tarefas 
como: partida e parada de motores, aber-
tura e fechamento de válvulas, contagem, 
temporização, monitoramento e controle de 
variáveis analógicas, seqüenciamentos, entre 
muitos outros. Nos processos de bateladas 
são utilizados alguns algoritmos de pesa-
gem, tabelas de dados e procedimentos. O 
controle do processo é realizado pelo PLC, 
o papel dele é a execução das operações, 
sejam estas fixas ao longo de suas rotinas, 
sejam parametrizáveis através de alguma 
interface de operação.
As IHMs, equipamentos para visua-
lização e controle de processo, projetadas 
para o ambiente industrial e com dezenas 
de opções disponíveis no mercado, tem o 
papel de apresentar de maneira didática 
as informações do processo ao usuário 
do sistema. No sentido contrário, recebe 
os comandos gerados pelo mesmo e faz a 
“entrega” ao PLC por meio de sua interface 
de comunicação.
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11Novembro/Dezembro 2008 :: Mecatrônica Atual
manufatura
MA
F3. Tela de gerenciamento completo.
O controle dos processos de batelada 
realizados pelo par PLC-IHM pode ser 
realizado de diversas maneiras, dependendo 
do hardware empregado, tipo de processo, 
número de receitas, entre outros. Assim:
Processos e aplicações com uma 
única receita: neste caso, a IHM 
apresenta ícones, textos ou teclas de 
função (dependendo do modelo) onde 
são solicitadas operações como: iniciar 
receita/batelada, pausar, abortar, 
entre outros. A IHM pode apresentar 
informações como número do passo 
em execução, mensagens ao opera-
dor, tempo da batelada, quantidades 
adicionadas, etc. O PLC recebe os 
comandos e executa as operações 
previamente estabelecidas em sua 
lógica de controle. É papel do PLC 
identificar a execução dos passos e 
gerenciar o processo de bateladas. 
Dependendo do processo e aplicação, 
os parâmetros desta receita podem 
ser alterados via IHM (tempos, ve-
locidades, quantidades, etc.), porém 
a ordem de execução das tarefas 
(seqüenciamento da bateladas) não 
pode ser alterada;
Em processos onde temos mais 
de uma receita: pode-se trabalhar 
de maneira semelhante à anterior, 
somente acrescendo ferramenta para 
seleção da receita via IHM. Também 
neste caso existe a opção de se utilizar 
valores previamente definidos no 
PLC ou alterá-los via IHM.
A maioria das IHMs existentes no 
mercado obriga que todos os parâmetros 
das receitas sejam armazenados no PLC, em 
tabelas de dados que são copiadas para a área 
de trabalho após seleção e solicitação feita 
•
•
pelo usuário do sistema. Alguns modelos 
permitem que todos os dados das receitas 
fiquem armazenados na própria IHM, 
liberando memória no PLC e reduzindo 
drasticamente a necessidade de lógicas de-
dicadas ao armazenamento e manipulação 
destes dados no mesmo.
A utilização do par IHM-PLC não per-
mite controle de versão, revisão e autoria. 
Além disso, limita o número de receitas, o 
acesso aos dados das mesmas, e não permite 
alterar o seqüenciamento das operações.
Apesar de normalmente vincularmos 
processos de bateladas a tanques de produção, 
adições de matérias-primas, procedimentos, 
etc., existem muitas máquinas e linhas de 
produção que apesar atuarem dentro de 
processos contínuos ou de controle discreto 
utilizam parte do princípio de controle de 
batelada para seleção de produtos, peças, 
formatos e setup das mesmas. Veja os exem-
plos na figura 1, figura 2 e figura 3.
Controle com PLCs e SCADA 
O princípio de controle é o mesmo. A 
diferença é que com a utilização de sistemas 
supervisórios tem um grande incremento de 
capacidade, funcionalidades e ferramentas 
para interagir com o processo. As aplicações 
geradas para este tipo de sistema rodam 
em microcomputadores, os mundialmente 
conhecidos PCs.
Primeiramente, cada equipamento ou 
dispositivo do processo que é controlado 
pelo PLC pode ser manipulado a partir 
do sistema supervisório. Comandos como 
abrir/fechar/ligar/desligar, seleção de modo 
de operação (manual, automático, manu-
tenção) são feitos a partir de janelas de 
controle individualizadas. A indicação dos 
status (ligado/desligado/aberto/fechado/em 
alarme/inibido/em manual/em automático) 
também é feita de maneira individual e 
para todos os equipamentos. Variáveis de 
processo (temperatura, pressão, vazão, nível, 
F2. Tela de parametrização.F1. Tela de seleção de receitas.
MA39_Sistemas.indd 11 12/11/2008 13:43:47
12 Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2008
manufatura
velocidade) são monitoradas e controladas 
a partir de computadores, fisicamente po-
sicionados junto ao processo, em salas de 
controle, ou remotamente, a quilômetros de 
distância. E o processo de batelada, o que 
esta arquitetura pode proporcionar?
Com relação à capacidade de armaze-
namento de receitas, milhares podem fazer 
parte do sistema; quanto ao gerenciamento 
das mesmas através da tela do computador, 
pode-se visualizar e selecionar utilizando 
filtros como código, versão, família, produ-
to, receita. Além desses, é possível definir 
o tamanho da batelada e a quantidade 
de bateladas a produzir. Como controle, 
operações como pausar, parar, abortar, 
pular passo, alterar parâmetros e tempos, 
são operações comuns. Pode-se até montar 
uma fila de produção, onde são selecionadas 
todas as bateladas para um determinado 
período (hora, turno, dia).
As telas de acompanhamento da pro-
dução trazem informações importantes do 
processo e da batelada, como a indicação 
do passo atual, dos passos executados com 
os respectivos registros (quantidade real, 
tempo consumido, alarmes, etc.), das ba-
teladas que estão em execução, do status e 
conteúdo dos tanques. Gráficos registram 
o comportamento das variáveis e as telas 
sinóticas (que apresentam o layout do pro-
cesso) trazem em tempo real as informações 
do chão-de-fábrica.
Neste sistema fica restrita a alteração 
da ordem de execução dos passos e assim 
como na arquitetura anterior, não é possível 
repetir um passo já executado, operações 
em paralelo, defasagem entre passos, etc. 
Exemplos na figura 4 e figura 5.
Controle por PLC, SCADA e 
Sistemas MES (Sistemas de 
Execução da Manufatura)
Nesta arquitetura o sistema supervisório 
mantém a atribuição de monitoramento e 
controle do processo, mas o gerenciamento 
da batelada cabe a um sistema MES, de-
senvolvido através de linguagens de progra-
mação de alto nível. Neste caso, todas as 
informações referentes às receitas (códigos, 
matérias-primas, passos, procedimentos, 
etc.) ficam armazenadas em bancos de dados 
do tipo relacional, os quais proporcionam, 
entre outras vantagens, maior capacidade de 
armazenamento, utilização de ferramentas de 
consulta, acesso remoto e por mais de uma 
estação de trabalho/operação, rastreabilidade 
e trabalho com sistema de armazenamento 
aberto e escalonável.
O sistema MES contempla telas e re-
cursos para cadastro de matérias-primas, 
procedimentos, parâmetros e registros, bem 
como a montagem da receita com dados de 
cabeçalho (código, nome, descrição, data de 
criação e revisão, versão, produto, etc.), e com 
a composição dos passos com os respectivos 
procedimentos, sejam estes relacionados aos 
processos de dosagem, sejam instruções de 
trabalho ou procedimentos de controle (ex.: 
agitação, resfriamento, tempo de espera, 
etc.). Também é papel deste tipo de sistema 
a interface para solicitação de produção 
(lotes a produzir, número de bateladas, etc.), 
uma ferramenta para acompanhamento da 
produção (lotes em andamento, bateladas 
concluídas, status, etc.).
 O sistema de relatório também faz 
parte de um sistema MES, seja ele gerado 
dentro do próprio sistema, seja atravésde 
algum software de relatório de mercado ou 
mesmo a partir de ferramenta Web (para 
consulta através de um navegador como o 
Internet Explorer, da Microsoft)
Em uma visão mais ampla, o sistema 
MES responde por:
Cadastros: toda a entrada de dados 
que visa alimentar as tabelas do 
banco de dados com informações 
para futura;
Solicitação de produção: interface 
onde é inserido o plano de produção, 
ou seja, a relação de receitas a pro-
duzir, o número de lote ou ordem de 
fabricação e o número de bateladas 
desejadas de cada uma (figura 6);
Acompanhamento da produção: 
interface para visualização do anda-
mento da produção, com status das 
receitas, bateladas em andamento, 
concluídas ou na fila para produção 
(figura 7); 
Relatórios: ferramenta de consulta 
que permite fazer a rastreabilidade 
de um lote ou seqüência específica 
e também, na combinação de seus 
filtros, a consulta de bateladas pro-
duzidas no passado (figura 8).
•
•
•
•
F4. Tela sinótica.
F5. Tela de gerenciamento e 
acompanhamento.
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13Novembro/Dezembro 2008 :: Mecatrônica Atual
manufatura
Controle via PLC, SCADA 
e Softwares de Bateladas
(baseados na norma para 
bateladas ISA S88)
Dependendo da característica do processo 
e da flexibilidade exigida pelo mesmo, uma 
aplicação para batelada deverá ser muito 
mais que um seqüenciador de passos combi-
nado com procedimentos específicos como 
adição de matérias-primas, aquecimento, 
agitação, tempos de espera, etc. Operações 
como paralelismo, defasagem de passos, 
transições baseadas em eventos, loops, 
etc., podem ser exigidas para a execução 
da receita (produção da batelada).
E aí que entram a norma ISA S88 e os 
softwares de bateladas. Resumidamente, 
a S88:
Define um modelo para controle de 
bateladas o qual é usado como um 
padrão por muitas indústrias;
Fornece uma terminologia comum 
para o controle de bateladas, permi-
tindo que usuários diferentes possam 
expressar suas idéias sobre uma 
base comum e esta base comum de 
terminologias e modelos permitem 
aos usuários integrarem soluções de 
diferentes fornecedores;
A norma especifica que o código do 
controlador deve ser dividido em pe-
quenas partes (módulos de controle), 
e o fato de termos pequenos códigos 
permite que as receitas sejam modi-
ficadas com maior facilidade;
Se duas plantas/linhas tiverem equi-
pamentos semelhantes, pequenos 
códigos permitem uma implemen-
tação mais fácil com a reutilização 
dos códigos;
Conceitua a separação do controle 
do equipamento do controle do 
procedimento (receita) que descreve 
como fazer o produto final, permi-
tindo múltiplos produtos, múltiplos 
procedimento, múltiplas unidades 
de produção.
Os softwares de bateladas de mercado 
visam atender à norma ISA S88 e possuem 
ferramentas adicionais que permitam a 
integração destes com PLCs, por exemplo, 
e também ferramentas que agregam valor 
aos usuários e que procure diferenciá-lo dos 
outros softwares disponíveis.
O modelamento do sistema é dividido 
em duas partes:
•
•
•
•
•
F6. Tela de cadastro de receitas.
F7. Cadastro de procedimento.
F8. Acompanhamento de bateladas.
MA39_Sistemas.indd 13 12/11/2008 13:41:16
14 Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2008
manufatura
1. Modelamento físico do processo
Célula de processo: onde é definida a 
área responsável para a produção das 
bateladas (planta/processo/linha);
Unidades: conjunto de módulos de 
controle e de equipamentos responsável 
pela execução de uma, algumas ou 
todas as etapas do processo (tanques, 
reatores, silos, etc.);
Módulo de equipamento: conjunto 
de equipamentos que realizam ativida-
des do processo, como aquecimento, 
dosagem, etc;
Módulo de controle: dispositivo de 
controle, como válvula, motor, sen-
sor, etc.
2. Modelamento procedural do processo
Procedimento: estratégia para exe-
cução do processo/batelada;
Procedimentos da unidade: conjunto 
de operações utilizadas para seqüen-
ciamento dentro da unidade;
Operações: conjunto de atividades 
agrupadas e que visam o atendimento 
de necessidades da batelada/pro-
cesso;
Fases: realização de tarefas/ações bá- 
sicas e simples, como adição de ma- 
teriais, agitação, transferência, entre 
muitos outros.
O software de bateladas é dividido em 
módulos, sendo que a base é definida por: 
Equipment Editor (modelamento físico), 
Recipe Editor (modelamento procedural), 
Server (gerenciamento da batelada e comu-
nicação do módulo View com o PLC), View 
(interface ao operador para visualização e 
controle das bateladas), Archiver (geração 
dos registros eletrônicos das bateladas) e 
Report Editor (criação e customização de 
relatórios com os registros eletrônicos).
O sistema supervisório continua com 
a atribuição de monitoramento e controle 
do processo. Ao PLC cabe toda a interface 
com o chão de fábrica, como as tarefas de 
partida e parada de motores, abertura e 
fechamento de válvulas, monitoramento e 
controle de variáveis analógicas. Do modelo 
físico definido para o controle da batelada 
cabem ao PLC as rotinas com as phases e os 
estados das mesmas, cada uma com uma 
função especifica como agitação, adição 
de materiais, resfriamento, entre outras, 
definidas quando do modelamento do 
sistema de bateladas. Veja os exemplos na 
figura 9, figura 10 e figura 11.
•
•
•
•
•
•
•
•
Conclusões
A solução a ser adotada deverá ser 
definida após a análise de uma série de 
fatores, como característica do processo, 
necessidades do sistema de formulação, 
estrutura e número de receitas, parâmetros 
e registros necessários, infra-estrutura de 
automação existente e/ou requerida, custos 
envolvidos, entre outros.
Dependendo das informações acima será 
possível afirmar quais soluções atenderão às 
necessidades do processo. E quando mais de 
uma solução atender aos propósitos, caberá 
uma análise sobre necessidades futuras e 
relação custo-benefício para se definir qual 
solução será adotada e implementada.
Alan Liberalesso é engenheiro de aplicações 
da BASE Automação e colaborador do “Batch 
Control Comunidade Online”.
MA
F9. Phases (Procedimentos) de uma Unit.
F11. Receita em SFC.
F11. Phases e estado no PLC.
MA39_Sistemas.indd 14 12/11/2008 13:41:23
15Novembro/Dezembro 2008 :: Mecatrônica Atual
automação
A
Controle de 
patrimônio 
via RFID
saiba mais
Rastreabilidade de pallets via RFID
Saber Eletrônica 429
Tecnologia RFID no armazena-
mento de Pallets
Saber Eletrônica 428
Vantagens da Tecnologia RFID
www.acura.com.br/rfid
Tecnologia RFID 
www.azuum.com.br/site/
sobre_rfid/sobre_rfid.html
A tecnologia RFID e os benefícios 
da etiqueta inteligente para os 
negócios
www.unibero.edu.br/down-
load/revistaeletronica/Set04_
Artigos/A%20Tecnologia%20
RFID%20-%20BSI.pdf
s tecnologias de comunicação disponibiliza-
ram uma nova maneira de se fazer negócios, 
e na forma de gerenciar grandes quantidades 
de informações. No entanto, apesar desta 
contribuição tecnológica, que tornou as 
operações logísticas muito mais flexíveis e 
dinâmicas, verifica-se que existe ainda um 
grande distanciamento entre o mundo virtual 
(sistemas) e o real (empresa).
A acuracidade e a rapidez das infor-
mações adquiridas em cada estágio são de 
fundamental importância para alimentar 
as decisões estratégicas e operacionais que 
possibilitem dar sustentabilidade e contribuir 
com os negócios empresariais. 
 Antonio Dresch Jr, Danny R. Efrom e 
Dieison Grumovski
Conheça o desenvolvimento de um sistema eletrônico para o controle 
de patrimônio através de uma pesquisa aplicada para identificar 
uma solução de automatização, por meio de sistema de Identificação 
por Rádio Freqüência (RFID). O foco do artigo foi controlar itens 
(tags)que estão em um ambiente pré-estabelecido. Utilizando-se a 
metodologia para desenvolvimento de novos produtos, foram testa-
das várias configurações para o sistema, produzindo os protótipos 
apresentados
MA39_Controle.indd 15 12/11/2008 14:18:38
16 Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2008
automação
Houve grandes avanços na questão da 
alimentação dos sistemas de informações, 
que caminhou desde a simples digitação, 
passando pelos códigos de barras e 3D até as 
atuais etiquetas eletrônicas de identificação 
por rádio-freqüência (tags). Tais tecnologias 
proporcionam elevado grau de integração, 
na medida em que possibilitam a atualização 
das informações em tempo real.
Por sua vez, a necessidade de atender a 
uma demanda mais customizada, assim como 
de melhor gerenciar operações descentrali-
zadas em complexas redes logísticas, trouxe 
uma série de desafios na forma de lidar com 
o vasto fluxo de informações gerenciais. 
Somado a esses fatores, a busca por meios de 
transmissão de informações, que propiciassem 
maior mobilidade aos usuários, possibilitou 
o desenvolvimento de maiores aplicações 
em sistemas de identificação, baseados na 
transmissão por rádio-freqüência.
Esta tecnologia desencadeia uma revo-
lução que é a base para uma nova realidade 
na identificação de produtos, com impacto 
direto no controle de patrimônio e nos 
processos logísticos de toda a cadeia de 
abastecimento, seja na fabricação, no controle 
de estoque ou na compra e venda destes.
A flexibilidade de sistemas RFID é o seu 
grande fator positivo. Quando comparada 
com outros sistemas de identificação, como 
o código de barras, o RFID ganha em 
confiabilidade (códigos de barras tendem a 
apagar com o tempo), facilidade de leitura 
(tags podem estar dentro d’água, lama, ou 
circundados por metal) e não precisam de 
leitor apontando diretamente para ele, ou 
seja não necessita de visada. Além disso, 
como a captura de dados é feita de forma 
automática, existe a redução de falhas 
humanas no processo.
Tecnologia RFID
O levantamento de patrimônio possui 
uma dinâmica difícil quando se utilizam 
os sistemas atuais como numeração para 
leitura visual ou códigos de barras, prolon-
gando o tempo de execução, exigindo uma 
equipe de pessoas destacadas para que esta 
tarefa seja feita com agilidade, onerando os 
recursos da empresa. 
Já o controle de patrimônio (controle 
de bens móveis) exige uma supervisão 
permanente e dependendo do tamanho 
e arquitetura da empresa, nem sempre é 
possível fazê-la com eficácia.
Segundo a CSP-CONPAT (2006) os 
ativos permanentes de uma empresa, como 
equipamentos e mobiliários, sofrem perdas 
definitivas com o processo de depreciações 
e perdas contábeis recuperáveis em função 
do descasamento provocado pela inflação 
sobre os valores de aquisição dos bens ou 
por mudança de valor de mercado, exigindo 
um sistema de controle eficaz na gestão 
patrimonial.
Levando em conta estes fatores é que 
surgiu a proposta de desenvolver uma solução 
de controle de equipamentos e mobiliário 
que atenda adequadamente as necessidades, 
utilizando tecnologia RFID, trazendo 
agilidade e eficácia ao processo.
Vantagens
Tal tecnologia permite a captura automá-
tica de dados, para identificação de objetos 
com dispositivos eletrônicos, conhecidos 
como tag ou transponder que emitem sinais 
de radiofreqüência para leitores ou antenas, 
que captam estas informações.
Os benefícios primários de RFID são: 
a eliminação de erros de escrita e leitura de 
dados, coleção de dados de forma mais rápida 
e automática, redução de processamento de 
dados e maior segurança.
Quanto às vantagens da RFID em rela-
ção às outras tecnologias de identificação e 
coleção de dados, temos: operação segura em 
ambiente severo (lugares úmidos, molhados, 
sujos, corrosivos, altas temperaturas, baixas 
temperaturas, vibração, choques), operação 
sem contato e sem necessidade de campo 
visual e grande variedade de formatos e 
tamanhos. 
Mas a principal vantagem do uso de 
sistemas RFID é realizar a leitura sem 
o contato e sem a necessidade de uma 
visualização direta do leitor com o tag. 
É possível, por exemplo, colocar a tag 
dentro de um produto e realizar a leitura 
sem ter que desempacotá-lo, ou, por 
exemplo, aplicar o tag em uma superfície 
que será posteriormente coberta de tinta 
ou graxa. 
A tecnologia RFID apresenta carac-
terísticas peculiares que nenhuma outra 
oferece. Por exemplo, leitura simultânea de 
até 30 itens em um período de um segundo, 
utilizando-se de poderosos algoritmos de 
anti-colisão. Com isto pode-se realizar 
inventários de milhares de itens, utilizando 
um leitor de RFID manual.
A incorporação de um leitor RFID a 
um coletor portátil de dados (leitor manual) 
viabiliza a implementação de soluções vol-
tadas a rastreamento de ativos e produtos 
ao longo de uma planta, com a imediata 
captura e transmissão de dados.
A RFID não é simplesmente um substi-
tuto do código de barras, é uma tecnologia 
de transformação que pode ajudar a reduzir 
desperdício, limitar roubos, gerir inventá-
rios, simplificar a logística e até aumentar 
a produtividade.
Muitas empresas, devido ao seu imenso 
número de bens ou a constante movimen-
tação de equipamentos, têm dificuldades 
em manter um histórico de confiança e 
atualizado do seu patrimônio. A tecnologia 
RFID permite que a empresa tenha total 
controle até mesmo em tempo real dos bens 
da empresa, tanto em termos de quantidade 
como de localização.
Middleware RFID
A tecnologia RFID trabalha constan-
temente com fluxo de dados, esse fluxo de 
dados pode ser grande. Por esse e outros 
motivos faz-se à necessidade de um midd-
leware eficiente. 
É importante entender que o middleware 
nada mais é do que uma camada de software 
que fica responsável por diversas funções, 
tais como, gerenciamento da rede de captura 
de dados e pelo fluxo dos mesmos. 
O middleware não constitui diretamente 
aplicações, pois uma de suas funções é o 
envio dos dados às aplicações, aos sistemas 
de gestão do processo, seja ele de produção, 
estoque, logística ou qualquer outro sistema 
que necessite desses dados. 
A Azuum, Alien, Symbol, IBM, Intermec/
Cagicomp e Sun são exemplos de empresas 
que desenvolvem esses middlewares. A tec-
nologia RFID não teria sentido ao trabalhar 
de forma isolada, sem ter para quem enviar 
os dados recebidos, sem ter algum sistema 
de organização e processamento de dados. 
Sem esses sistemas, os dados captados pela 
tecnologia RFID não teriam utilidade, não 
gerariam informações para serem analisadas 
e interpretadas, seriam apenas dados. Esse 
é o principal motivo pelo qual o software 
(middleware) se faz tão importante para o 
sucesso da tecnologia RFID. Neste trabalho 
o middleware ficou responsável em receber 
os dados do leitor RFID e associá-los aos 
itens existentes nos ambientes. 
MA39_Controle.indd 16 12/11/2008 14:12:54
17Novembro/Dezembro 2008 :: Mecatrônica Atual
automação
MA
Desenvolvimento 
dos protótipos 
Utilizando o recurso de uma metodologia 
científica para projetos de desenvolvimento 
de novos produtos, foi selecionado o seguinte 
fluxograma e as suas fases:
Fase 1 - Planejamento de Linha de Produ- 
to: estudo científico do foco do 
produto, auxiliado pelas consul-
torias e empresas que apóiam o 
projeto.
Fase 2 - Geração de idéias/conceitos: uti-
lizando-se de técnicas existentes 
levantaram-se sugestões, opiniões 
e necessidades do mercado, para 
identificação de referências e es-
timativas que contribuíram para 
a criação do produto.
Fase 3 - Seleção de idéias/conceitos: estudo, 
tabulação e conclusão das etapas 
anteriores, definindo o objeto/pro-
duto a ser desenvolvido.
Fase 4 - Desenvolvimento técnico do pro- 
duto:
a) Soluções e seleção de equi-pamentos e componentes 
eletrônicos;
b) Identificação de Fornece-
dores;
c) Aquisição de materiais;
d) Implementação na apli-
cação.
Fase 5 - Teste e validação do produto:
e) Análise de Confiabilidade 
de leitura e aquisição de 
dados;
f) Integridade da comuni-
cação de dados;
g) Integração das soluções 
com softwares embarcados 
e de banco de dados.
Fase 6 - Protótipos: Montagem de protó- 
tipos.
A partir do fluxograma realizado (figura 
1) chegou-se a construção de dois modelos: 
um com a opção de possuir leitores manuais 
(portáteis), para locais onde existam objetos 
de baixo valor, por exemplo, e o outro com 
a opção de ter leitores fixos que realizam a 
leitura constante, indicada para a supervisão 
de objetos de alto valor agregado, que justi-
ficam a obtenção de leitores dedicados.
Testes e validação do produto 
Os quadros ao lado representam os 
testes práticos realizados com o intuito de 
encontrar a melhor solução para controle 
de itens (equipamentos e mobiliários) nos 
ambientes. Veja a tabela 1.
Já a tabela 2 mostra detalhadamente os 
materiais utilizados e resultados dos testes 
realizados na pesquisa.
Após os testes realizados com os dife-
rentes produtos, verificou-se que o leitor 
(L1), as antenas (A1) e as tags (T1, T2, T10) 
não atendem o proposto, portanto foram 
escolhidos as seguintes configurações para 
a montagem dos protótipos apresentados 
a seguir.
Protótipo I
Este sistema tem como objetivo atender 
como ferramenta para controle e inventário 
do patrimônio para itens de baixo valor, 
para isto, optou-se por adaptar um Leitor 
RFID da Acuprox AP-09 com comunicação 
via cabo Serial ao computador embarcado 
(figura 2) associado às etiquetas World 
Tags. Esta configuração apresenta o melhor 
custo-benefício para a aplicação.
O software de demonstração (midd-
leware) foi desenvolvido na fase 6 do projeto 
e está disponível para acesso no computador 
embarcado do protótipo. T1. Identificação dos componentes. 
F2. Protótipo – Controle e inventário 
de patrimônio.
F1. Fluxograma do projeto adaptado 
de Wille e Wille (2005).
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18 Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2008
automação
T2. Resultado dos testes realizados com os leitores e tags. 
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19Novembro/Dezembro 2008 :: Mecatrônica Atual
automação
Através do middleware desenvolvido 
pode-se realizar a leitura dos itens já associa-
dos aos códigos das etiquetas, bem como sua 
localização, obtendo o levantamento (iden-
tificação) e a rastreabilidade (localização) 
do patrimônio de forma automática. 
F3. Controle de patrimônio em 
tempo real.
O software foi desenvolvido para propor-
cionar a visualização dos itens encontrados em 
um ambiente escolhido, quando submetido 
ao leitor RFID, no caso, laboratório B-17 
foi encontrado uma mesa e uma cadeira 
estofada. Este software foi montado de forma 
a viabilizar futuros testes de integração ao 
sistema de banco de dados já existente.
 Protótipo II
Para este protótipo foi utilizado o leitor 
AcuWave Active Reader L-RX201, associado 
às etiquetas AcuWave Tag Asset L-TG800. 
Este tem como objetivo atender ao monitora-
mento em tempo real dos itens de alto valor, 
justificando o custo das tags utilizadas.
O software de demonstração foi adqui-
rido junto com o Leitor, e está disponível 
para acesso no computador embarcado 
instalado (figura 3).
Conclusões
Os protótipos atenderam as necessidades 
planejadas, inclusive podendo ser utilizado 
como ferramenta de testes de trabalho para 
as empresas, kit didático (uso educacional) 
Antonio Dresh Jr. é pós graduado em Mecatrô-
nica Industrial; sócio-proprietário da empresa 
Azuum – Tecnologia Industrial especializada 
em RFID e exerce atividade como docente na 
Faculdade de tecnologia Senai Joinville, nas 
áreas de Automação e Mecatrônica Industrial.
Danny R. Efrom é pós graduado em Mecatrô-
nica Industrial; sócio-proprietário da empresa 
Azuum – Tecnologia Industrial especializada 
em RFID e exerce atividade como docente na 
Faculdade de tecnologia Senai Joinville, nas 
áreas de Eletrônica Industrial e Sistemas de 
Controle.
Dieison Grumovski é técnico em Mecatrônica 
Industrial e bacharelando no curso de Ciência 
da Computação.
e para o conhecimento de novas tecnologias. 
Para concluir pode-se listar ainda alguns 
observações relevantes do RFID:
a) Não necessita de contato físico;
b) Permite ter acesso a dados em tem-
po real;
c) Indústrias, organizações e varejo já 
estão identificando os benefícios 
da tecnologia;
d) RFID e estão começando a adotá-la 
em seus ambientes de trabalho. MA
MA39_Controle.indd 19 12/11/2008 14:13:25
20 Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2008
automação
A
Controle de 
patrimônio 
via RFID
saiba mais
Destilação de álcool: Desafio para 
a automação
Mecatrônica Atual 36
Usinas de álcool e açúcar: A Auto-
mação de um setor em franco 
desenvolvimento
Mecatrônica Atual 33
s colunas de destilação em geral são equi-
pamentos de separação mais empregados na 
indústria química, petroquímica e de biocom-
bustíveis. A sua importância é devido ao alto 
custo energético do processo, que, em muitos 
casos, é superior a 70% do custo energético 
total em indústrias de transformação. Além 
de ser o processo que geralmente impede o 
aumento da produção (gargalo).
No caso de usinas de etanol, a destila-
ção é a última etapa do processo. Por isso, 
acaba recebendo as influências - na forma 
de distúrbios - de variações oriundas de 
processos precedentes, tais como compo-
sição do vinho proveniente do processo de 
fermentação e, pressão e capacidade calorífica 
do vapor utilizado para aquecer as colunas. 
Vapor este que pode ser proveniente do 
processo de evaporação no caso de plantas 
mistas de açúcar e etanol ou de caldeiras 
de vapor utilizadas como fonte de energia 
por meio da queima do bagaço (subproduto 
da cana de açúcar). Além dos distúrbios, 
é necessário lidar também com diferentes 
regimes de operação, a interação entre as 
malhas, a existência de tempo morto e as 
não linearidades intrínsecas do processo. 
Para lidar com todas estas peculiaridades, as 
colunas de destilação necessitam de sistemas 
de controle capazes de manter o processo 
mais estável e eficiente possível.
Otimização 
na destilação 
de etanol?
André Ribeiro Lins de Albuquerque
Apesar dos projetos de plantas de destila-
ção atuais serem capazes de apresentar uma 
eficiência na extração de etanol superior a 
99%, a energia necessária para a produção 
poderia ser melhor aproveitada, utilizando 
para tanto, estratégias de controle mais 
apropriadas ao processo. Atualmente, os 
aparelhos de etanol possuem uma eficiência 
energética que gira em torno de 80%. Este 
indicador é mensurado por meio de sistemas 
comercias que, utilizando modelos mate-
máticos robustos para executar o balanço 
de massa e energia, calcula-se o consumo 
energético ideal para cada condição de 
entrada em cada aparelho (concentração 
alcoólica e temperatura de entrada do vinho). 
A eficiência energética é então obtida pela 
razão entre o consumo ideal e consumo 
real do aparelho (figura 1).
O principal motivo para não se obter 
melhores indicadores de eficiência energética 
é a alta flutuação de variáveis controladas 
do processo, tais como: pressão nas colunas 
e temperatura TB4 (temperatura da ban-
deja 4 na coluna B, utilizada para inferir 
a concentração alcoólica do etanol). Isso 
acaba acarretando um gasto desnecessário 
de energia para realizar o trabalho de se-
paração do etanol.
Além do fator energético, outro fator 
de desempenho que pode ser aumentado 
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21Novembro/Dezembro 2008 :: MecatrônicaAtual
automação
MA
significativamente é o referente à capa-
cidade produtiva (figura 2). O motivo 
é simples, em muitos momentos de uma 
safra de cana-de-açúcar, o “gargalo” deixa 
de ser o fornecimento de matéria prima, 
passando a ser a capacidade de produção 
dos aparelhos de destilação. Portanto, 
existe a necessidade de uma tecnologia de 
controle que permita que o processo opere 
em múltiplas condições. Pode-se citar a 
condição de máxima economia de energia 
(escassez de matéria prima, por exemplo) 
e, as condições de produção máxima que 
ocorrem em situações de excesso de material 
a ser destilado.
Para tornar as plantas de produção de 
etanol mais produtivas, ou seja, produzindo 
mais e com menos recurso, algumas usi-
nas já começaram a aplicar com sucesso 
tecnologias de Controle Avançado como, 
por exemplo, o Controle Preditivo Base-
ado em Modelos (MPC). O objetivo do 
MPC é otimizar a operação de destilação 
através da predição do comportamento 
de variáveis controladas, minimizando os 
efeitos de distúrbios, acoplamentos entre 
as malhas e tempos mortos do processo. 
Existem registros recentes de ganhos de 6 
a até 10% na produtividade dos aparelhos 
em usinas de álcool que estão começando 
a adotar este tipo de tecnologia.
F1. Figura ilustrativa que apresenta como 
o indicador de eficiência energética é ob-
tido em função da concentração alcoólica 
do vinho de entrada.
F2. Representação normalizada de faixas de produção utilizando 
o controle regulatório convencional e MPC.
F3. Aparelho de destilação de etanol.
Destilação de Etanol:
Breve Descrição
Os aparelhos de destilação em usinas 
de etanol têm a configuração básica como 
apresentado na figura 3. A entrada do 
sistema é o vinho proveniente do processo 
antecedente – a fermentação - e a sua com-
posição alcoólica gira em torno de 7 a 12º 
GL2 (unidade de medida para especificar 
o teor alcoólico em volume), água (aproxi-
madamente 90%) e os demais componentes 
encontrados em menores quantidades tais 
como: glicerina, ácidos succínico e acético, 
leveduras e bactérias, sais minerais, etc.
Para a obtenção do etanol para uso 
como combustível, também conhecido 
como álcool hidratado, tem-se duas prin-
cipais operações; destilação propriamente 
dita (coluna A) e a retificação (coluna B). 
Conforme apresentado na figura 4.
A coluna A tem por finalidade esgotar 
a maior quantidade possível de etanol do 
seu produto de fundo, que é denominado 
vinhaça. Esta, retirada em uma proporção 
aproximada de 12 litros para cada litro de 
álcool produzido, é utilizada na lavoura como 
fertilizante, sendo seu calor parcialmente 
recuperado pelo vinho no trocador de calor 
K. A finalidade da coluna B é concentrar a 
flegma a uma graduação de aproximada-
mente 96º GL (unidade de medida para 
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22 Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2008
automação
especificar o teor alcoólico em volume). A 
flegma é alimentada nessa coluna, onde é 
concentrada e purificada, sendo retirada sob 
a forma de etanol, duas bandejas abaixo do 
topo da coluna. Os componentes mais voláteis 
retirados no topo da coluna B passam por 
uma seqüência de condensadores (E, E1 e 
E2), dos quais retornam para o topo da B 
sob a forma de condensado (refluxo). Do 
fundo da coluna B é retirada uma solução 
aquosa chamada flegmaça que tanto pode 
ser reciclada no processo ou eliminada.
Controle e Automação na 
Destilação de Etanol
A automação utilizada nos aparelhos 
de destilação de etanol combustível (álcool 
hidratado) se propõe controlar diversas 
variáveis do processo, conforme apresen-
tado na figura 4. Alguns destes controles 
são realizados na forma mestre-escravo 
(cascata) e regulatória convencional (PID). 
Somente o controle de pressão nas colunas 
e da temperatura da bandeja B4 que devem 
ser realizados de forma preditiva, utilizando 
para tanto, o controle MPC.
A alimentação do vinho no aparelho deve 
ser realizada preferencialmente de forma 
direta, ou seja, um controle regulatório de 
vazão convencional. Durante muitos anos, 
controlou-se a temperatura da bandeja A16 
pela variação da alimentação de vinho num 
formato de controle em cascata, porém, este 
tipo de arquitetura favorece ao aumento de 
transientes no aparelho, em outras palavras, 
deixa o sistema mais instável. Caso necessi-
ta-se aumentar a produção do aparelho, o 
setpoint de vazão de vinho deve ser alterado 
obedecendo a uma rampa suave.
Todas as outras vazões de entrada e 
saída do aparelho de destilação devem ser 
controladas como malhas internas dentro 
de uma arquitetura de controle em cascata. 
Este tipo de abordagem além de permitir o 
controle mestre mais efetivo das variáveis como 
temperaturas no topo e níveis nas bases das 
colunas favorecem também o fechamento do 
balanço de massa e energia da destilaria.
A aplicação de técnicas de controle 
preditivo baseado em modelo (MPC), para 
controlar variáveis de pressão nos aparelhos 
e temperatura da bandeja B4 (Figura 4), esta 
última, utilizada para inferir a concentração 
alcoólica do etanol de saída, favorece a esta-
bilidade do processo e, conseqüentemente, a 
economia de energia e aumento da capacidade 
F4. Diagrama P&ID de um aparelho de destilação de álcool hidratado.
F5. Ilustrações do funcionamento da tecnologia MPC. A imagem a) representa a comunicação 
entre os controladores PIDs de vazão com o MPC; a imagem b) representa a arquitetura 
conceitual do MPC para o controle de pressão da coluna A.
F6. Faixas de operação utilizando o controle de pressão da coluna A convencional e o MPC.
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23Novembro/Dezembro 2008 :: Mecatrônica Atual
automação
André Ribeiro Lins é PhD em Mecatrônica e 
Diretor de Negócios da Pentagro Soluções 
Tecnológicas.
produtiva dos aparelhos. O MPC, na prática, 
funciona como um controle mestre (figura 
5a e 5b), definindo os melhores setpoints de 
vazão para cada regime operacional.
A técnica de controle MPC é uma 
estratégia de controle multivariável bas-
tante difundida na indústria de processos. 
O MPC, basicamente utiliza um modelo 
dinâmico do processo para predizer o seu 
comportamento futuro (figura 5b). Esta 
predição é atualizada, ou corrigida, a cada 
iteração, com a medição das variáveis do 
processo. As ações de controle são calculadas 
de modo a minimizar a diferença entre a 
predição e a trajetória de referência.
Entretanto, a utilização de um modelo 
linear na síntese do controlador não é sufi-
ciente para garantir um bom desempenho 
do controle para processos não lineares, 
como é o caso de aparelhos de destilação 
de etanol. Isto devido a não consideração 
de certos comportamentos dinâmicos no 
modelo, ou mesmo variações dos parâmetros 
em diferentes condições operacionais.
Nas figuras 6 e 7, são apresentados o 
controle da pressão na coluna A e a tem-
peratura da bandeja B4 de uma usina no 
interior de São Paulo, aplicando o controle 
regulatório convencional e depois de um 
período adotando o MPC. Com a dimi-
nuição das flutuações do processo com o 
uso do MPC, contatou-se um aumento 
na eficiência energética do aparelho de 
8%. Isso significa, para este aparelho em 
questão, uma economia de 3,2 toneladas 
de vapor de escape por hora.
Para manter os ganhos atingidos após 
a aplicação do MPC, deve-se manter uma 
rotina de gerenciamento do desempenho 
das malhas de controle, seja para sintonizar 
F7. Faixas de operação utilizando o controle da temperatura da B4 convencional e o MPC.
os controles regulatórios (PIDs), ou mesmo 
atualizar o modelo preditivo. Isso porque, 
após a obtenção do modelo preditivo e ajustes 
das malhas, o desempenho da mesma tende 
a se deteriorar lentamente com o tempo, já 
que as condições do processo não são sempre 
as mesmase os hardwares sofrem desgastes 
naturais. Desta forma, uma vez detectada uma 
perda de desempenho, pode-se diagnosticar 
a causa raiz do problema, podendo-se fazer 
uma manutenção preventiva na automação 
em destilarias de álcool.
É certo que com a implantação de técnicas 
de controle avançado, como o MPC, obtém 
- se um salto no rendimento dos aparelhos, 
refletindo-se em aumentos de rentabilidade 
em curto prazo para as destilarias de etanol, 
porém, ainda existem margens de ganhos 
significativas que podem ser obtidas em 
longo prazo, o maior deles é sem dúvida 
o aumento da concentração alcoólica no 
processo fermentativo, pois, quanto mais 
enriquecido chegar o vinho na destilaria 
menor será seu custo energético.
Outro ganho que se pode obter é por 
meio de ferramentas de otimização de toda a 
destilaria, levando-se em consideração desde 
o preparo do mosto, passando pelo processo 
fermentativo, centrifugação, destilação até 
chegar ao armazenamento do etanol. Com 
este tipo de ferramenta, as melhores condi-
ções operacionais para cada necessidade de 
produção e recurso energético será obtida por 
meio de modelos matemáticos e algoritmos 
sofisticados que buscarão sempre a maior 
rentabilidade possível dada as condições de 
demanda e oferta de etanol e energia. MA
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24 Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2008
automação
A
Controle de 
patrimônio 
via RFID
saiba mais
Sistema de monitoramento e 
estimativa dos tempos de 
operação do disjuntor
Mecatrônica Atual 31
tualmente, as empresas estão sob intensa 
pressão competitiva para promover o aumento 
da eficiência em seus processos industriais, 
por meio de mão de obra qualificada e pela 
otimização de seus ativos.
A necessidade de visualizar em tem-
po real os dados de produção, custeio e 
condições operacionais, para tomada de 
decisões estratégicas e resposta rápida às 
mudanças das condições de operação e 
mercado, justifica os grandes investimentos 
em infra-estrutura e automação.
Entretanto, a automação é necessária 
mas não é suficiente. Para maximizar a 
eficiência do processo e o retorno do in-
vestimento nos ativos é necessário investir 
em treinamento de operadores e aplicar 
técnicas de otimização de processos.
Este artigo descreve os conceitos básicos desde 
a automação do processo até a geração e moni-
toramento de indicadores de desempenho que 
permitem acompanhar em tempo real a “saúde” 
dos ativos de uma planta industrial, comparando o 
desempenho atual com o ótimo calculado a partir 
de modelos rigorosos do processo
Monitoramento 
online do 
desempenho da 
planta industrial
Cláudio Adriano Policastro
André Ribeiro Lins de Albuquerque
Paulo Garcia de Souza
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25Novembro/Dezembro 2008 :: Mecatrônica Atual
automação
F1. Pirâmide de integração dos dados 
da planta industrial.
Alie se ao fato que, devido à natureza 
dinâmica dos processos industriais, existe 
a necessidade de se acompanhar em tem-
po real o desempenho dos mesmos. Esta 
necessidade originou os conceitos que 
forma a base do “Monitoramento online 
do desempenho”.
O monitoramento online do desempenho 
da planta industrial tornou-se uma tarefa 
essencial para gerentes e demais tomadores 
de decisão que necessitam manter o controle 
de seus ativos e buscam a otimização dos 
mesmos. Ele pode ser definido como o 
processo de medir a utilização de recursos 
existentes, compreendendo os desvios entre 
o real e o desejado, determinando o impacto 
da degradação da utilização ótima destes 
recursos em relação aos objetivos estratégicos 
de uma organização, por meio, da produção 
de indicadores chave de desempenho.
Integração dos Dados 
da Planta Industrial
A adoção de uma solução de otimização 
online de desempenho se inicia pela integra-
ção dos dados da planta, com o objetivo de 
fornecer dados do processo em tempo real 
para o sistema de monitoramento.
As plantas industriais geram grande 
quantidade de dados que não são utilizados 
em todo o seu potencial como fonte de 
informação e conhecimento, por estarem 
dispersos ou desorganizados. A utilização de 
soluções da Tecnologia da Informação (TI) 
e Tecnologia da Automação (TA) favorece 
a integração da planta industrial, disponi-
bilizando todos os dados para o negócio e 
para a tomada de decisão, tornando a planta 
industrial mais transparente.
A integração efetiva da planta industrial 
e a disponibilização de seus dados para os 
níveis superiores da empresa (Engenharia 
de Processo, Gerência Industrial, etc) passa 
pela integração elementos e sistemas em 
diversas camadas ou níveis, como apresen-
tado na figura 1.
A integração dos dados da planta indus-
trial começa pela implantação e integração 
de elementos básicos da Tecnologia da 
Automação (Atuadores e Sensores), capazes 
intervir no processo e detectar o estado 
de operação do mesmo. Nesta camada, 
encontram-se elementos, como sensores 
de nível, de pressão, de temperatura, de 
fim de curso, válvulas, inversores, motores, 
bombas, entre outros.
Em uma camada superior (Controla-
dores), a integração dos dados da planta é 
realizada por meio de sistemas de controle 
(e.q SDCD ou CLPs) . Toda planta indus-
trial precisa de algum tipo de controlador 
para garantir uma operação segura, estável 
e economicamente viável.
Os controladores monitoram o estado 
real do processo, recebendo sinais dos 
sensores físicos presentes em pontos estra-
tégicos. As grandezas físicas (e.q. pressão, 
temperatura e vazão) são transformados 
em sinais discretos (ligado ou desligado) 
ou contínuos (pressão, nível, vazão, entre 
outros).
Estas grandezas são então empregadas 
em lógicas de controle que permitem ao 
controlador calcular o seu estado de saída 
(ação de controle), considerando diversas 
especificações (como por exemplo: o set 
point de uma temperatura ou pressão). 
Então, esta ação de controle calculada pelo 
controlador é convertida em um sinal que 
é enviado para um atuador (e.q válvula, 
motor, bomba) que modifica o estado do 
processo, mantendo o mesmo em uma con-
dição de operação específica e corrigindo 
eventuais desvios.
Em uma camada mais alta (Superviso-
res), encontram-se os sistemas supervisórios 
(SCADA ou Supervisory Control and Data 
Acquisition). Estes sistemas se comunicam 
diretamente com os Controladores e são 
responsáveis por adquirir os dados dos 
sensores e atuadores existentes na planta e 
apresentá-los aos operadores por meio de 
uma representação gráfica do processo, em 
telas de computadores (PC) dedicados para 
a operação de supervisão.
Estes sistemas são capazes de apresentar 
os dados reais do processo na forma de 
números, gráficos de barras, gráficos de 
tendências e outros elementos, informan-
do os operadores sobre todos os eventos 
importantes ocorridos na planta. Estes 
sistemas também permitem aos operadores 
atuar no processo, alterando as condições 
de operação (set point) na qual os CLPs 
devem manter um processo.
Nesta camada de integração de dados, 
os sistemas supervisórios freqüentemente 
formam ilhas de automação, controlando 
partes isoladas do processo (por exemplo, 
destilação, fábrica de açúcar, fermentação, 
etc.) sem considerar a integração das infor-
mações de toda a planta.
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26 Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2008
automação
Para a integração efetiva dos dados, 
deve-se adotar, em uma camada superior 
da pirâmide de integração (SGP ou Sis-
temas de Gerenciamento da Produção), os 
denominados sistemas de gerenciamento 
de informações da planta (PIMS ou Plant 
Information Management System).
Um sistema PIMS adquire periodica-
mente dados de processo da planta indus-
trial de diversas fontes,como os sistemas 
supervisório e sistemas de laboratório e, 
assim, os reúne e armazena em um banco 
de dados históricos.
Dessa forma, o PIMS permite a dis-
ponibilização dos dados de toda a planta 
industrial para utilização por sistemas de 
gerenciamento e engenharia de processo, além 
de outros sistemas localizados nos níveis mais 
altos de uma empresa, como por exemplo, os 
sistemas de execução da produção (MES ou 
Manufacturing Execution Systems).
Sistemas MES são sistemas de gestão 
que possibilitam o integrar os níveis admi-
nistrativos com a produção, normalmente 
gerando e acompanhando um plano de 
produção que visa atender aos compromissos 
de vendas e as condições de disponibilidade 
de estoque e ativos. Idealmente, estes dois 
sistemas podem trabalhar em conjunto em 
uma arquitetura na qual um sistema PIMS 
adquire e integra todos os dados da planta 
e disponibiliza para o sistema MES tratar 
estas informações para os níveis mais altos 
da empresa.
Entretanto, existe uma grande con-
fusão entre o papel dos sistemas PIMS e 
MES. Atualmente, muitos sistemas PIMS 
incorporam algumas funcionalidades de 
sistemas MES, tornando estes sistemas 
mais versáteis. Por outro lado, os sistemas 
MES que foram concebidos originalmente 
para o controle de processos de manufatura, 
também receberam funcionalidades de 
integração e armazenamento de dados de 
processos contínuos e batelada, aumentando 
ainda mais a sobreposição de tarefas entre 
estes dois sistemas.
Neste ponto, uma maneira simples de 
entender o real papel destes dois sistemas 
é a seguinte: um sistema PIMS é um de-
posito de dados e um sistema MES é um 
conjunto de aplicativos que usa os dados 
armazenados no PIMS.
É nesta mesma camada de integração 
(SGP) que se localizam os sistemas de 
monitoramento de desempenho da planta. 
Normalmente estes sistemas são módulos 
adicionais dos sistemas PIMS ou MES, mas 
também podem ser construídos a partir de 
soluções de fornecedores independentes.
Em uma arquitetura efetiva de funcio-
namento, estes sistemas de monitoramento 
extraem dados dos sistemas PIMS, executam 
seus cálculos e tratamentos empregando os 
dados da planta, e escrevem seus resultados 
novamente no sistema PIMS para que estes 
estejam disponíveis para o sistema MES ou 
para os sistemas localizados nos níveis mais 
altos da empresa.
A execução de um sistema de moni-
toramento online do processo, da forma 
descrita anteriormente, e a disponibilização 
dos resultados para as camadas superiores 
da empresa. Isso permite a visualização da 
planta industrial, conduzindo à otimiza-
ção dos ativos de uma organização, o que 
possibilita uma operação mais eficiente 
dos negócios.
Na camada mais alta da pirâmide de 
integração dos dados, encontram-se os 
sistemas corporativos de gestão (ERP ou 
Enterprise Resource Planning), responsáveis 
pela transformação dos dados e informações 
da planta em informações de negócio.
Desta forma, pela implementação desta 
estrutura de TI e TA, pode-se integrar os 
dados de processo aos de negócio, possi-
bilitando o alinhamento das estratégias 
de produção às estratégias de outras áreas 
de empresa.
Monitoramento online 
do Processo
A integração dos dados industriais deste 
o chão de fábrica até níveis corporativos 
pode prover as ferramentas necessárias para 
um gestor tomar decisões em tempo real e 
administrar o negócio com eficiência. Uma 
das ferramentas mais importantes para este 
processo de gestão é o monitoramento do 
processo industrial. Nos últimos anos, o 
monitoramento de processo constituiu uma 
atividade essencialmente offline e realizada 
normalmente com uma periodicidade bai-
xa (grandes intervalos de tempo), muitas 
vezes com o auxílio de simples planilhas 
personalizadas. Neste processo de monito-
ramento, o tempo necessário para gerar e 
analisar estas planilhas é demasiado longo 
para permitir uma ação eficaz baseada nos 
resultados.
Como conseqüência, pode-se observar 
uma deficiência grande na qualidade e na 
velocidade das ações para a recuperação 
de uma queda de desempenho da planta 
industrial.
Nos últimos anos, surgiram também 
soluções que permitem a tomada de deci-
sões baseadas em dados instantâneos do 
processo. Isso permite o acompanhamento 
do processo a qualquer momento do dia ou 
de um período desejado. Entretanto, estas 
soluções se limitam a monitorar as faixas de 
especificações e comportamentos estatísticos 
das variáveis do processo.
Adicionalmente, estas soluções não 
permitem a busca pela condição operacional 
ótima da planta, uma vez que, não existe 
um modelo do processo para ser comparado 
com a situação atual do processo real.
Neste contexto, técnicas de monito-
ramento online que utilizam modelos 
matemáticos do processo e reconciliação de 
dados podem superar a estas deficiências, 
o que possibilita a tomada de decisão no 
momento certo, utilizando informação com 
alta qualidade e confiabilidade.
Estas técnicas utilizam o modelo mate-
mático do processo para comparar os dados 
da planta real e determinar os desvios exis-
tentes em termos de operação e utilização 
de recursos. Isso permite que estas soluções 
apontem sempre a diferença entre o estado 
atual da planta industrial e seu ponto ótimo 
de operação, podendo resultar em ganhos 
aproximados entre 1-4% em eficiência do 
processo.
“ Nos últimos anos, surgiram também soluções que permitem a 
tomada de 
decisões basea-
das em dados 
instantâneos 
do processo.”
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27Novembro/Dezembro 2008 :: Mecatrônica Atual
automação
MA
Estas técnicas também utilizam a recon-
ciliação de dados para melhorar a precisão 
das medições, pela redução do efeito dos erros 
introduzidos nos dados e pelo processo de 
medição (ruídos, má instalação de sensores, 
sensores descalibrados, etc).
 A principal diferença entre a reconcilia-
ção de dados e outras técnicas de filtragem 
é que a reconciliação faz uso explicito de 
um modelo matemático do processo que 
fornece as restrições e relações entre as 
variáveis.
Esta técnica obtém estimativas mais 
precisas das variáveis do processo, por meio 
de um ajuste das medidas brutas (extraídas 
da planta) para satisfazer às restrições e 
relações impostas pelo modelo do processo. 
Como resultado deste tratamento, espera-
se obter medidas mais precisas do que as 
medidas brutas extraídas da planta.
O objetivo fundamental de uma solução 
baseada nas técnicas de monitoramento 
online de desempenho fundamentado em 
modelos matemáticos do processo com 
reconciliação de dados é a extração de 
informação útil e consistente dos dados 
brutos do processo para suportar a tomada 
de decisão operacional da alta qualidade. 
As informações geradas por este tipo de 
solução pode conduzir à detecção de falhas 
de medição, degradação do desempenho 
da planta, necessidade de manutenção dos 
equipamentos, entre outros benefícios.
Além disso, estas soluções melhoram 
o tempo de tomada de decisão sobre os 
processos industriais, pela disponibilização 
de indicadores de desempenho estratégicos 
para suporte a decisão.
Os indicadores de desempenho medem 
o nível de desempenho de um processo, 
focando no “como” e indicando quão 
bem a utilização dos recursos da empresa 
permitem que o objetivo do negócio seja 
alcançado. Estes indicadores podem reve-
lar aspectos importantes e essenciais do 
processo, como a eficiência energética ou 
a eficiência da operação de transformação 
da matéria-prima, entre outros aspectos 
que possibilitem a uma empresa alcançar 
os seus objetivos estratégicos.
O cálculo destes indicadores estratégi-
cos é favorecido pela existência do modelo 
matemático do processo, uma vez que, o 
desempenho atual do processo real pode ser 
comparado ao desempenho requerido para 
o mesmo,