523494 Organizacao da Integracao

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS
Prof. Júlio Cesar Braz de Queiroz
jqueiroz@pucminas.br
ORGANIZAÇÃO ORGANIZAÇÃO 
DA INTEGRAÇÃO DA INTEGRAÇÃO DA INTEGRAÇÃO DA INTEGRAÇÃO 
DE SISTEMASDE SISTEMAS
Organização da Integração
Descritos os aspectos estruturais dos sistemas de automação e 
informação, é necessário definir como realizar a integração.
Os projetos devem atender os requisitos necessários à integração do 
ambiente interno da planta, bem como a conexão com as demais 
unidades da empresa.
Além das questões técnicas, é imprescindível considerar as estruturas e 
necessidades das equipes de colaboradores que farão parte desse 
complexo cenário.
Organização da Integração
A integração dos sistemas de automação e informação não é uma tarefa 
simples, tão pouco rápida, pois mesmo no ambiente interno de uma 
unidade podem existir sistemas de fabricantes diferentes com 
características e padrões distintos.
Ultrapassando as fronteiras de uma unidade, o desafio é ainda maior, 
para integrar as demais unidades existentes.
É necessário, portanto, realizar um amplo planejamento de integração 
de modo a atender os projetos emergenciais, bem como orientar os 
projetos de novos investimentos.
Grandes empresas elaboram planos diretores em consonância com o 
planejamento estratégico de longo prazo devido à necessidade de 
estabelecer padrões.
Organização da Integração
Plano Estratégico – Documento elaborado e revisado anualmente, no 
qual a alta direção da empresa define as diretrizes no cenário de longo 
prazo (20 a 30 anos)
Organização da Integração
Plano Diretor – Documento elaborado e revisado quando necessário, 
no qual o corpo gerencial e técnico da empresa define as diretrizes no 
cenário de médio prazo (3 a 5 anos)
Organização da Integração
Plano Diretor de Automação e Informação
Um Plano Diretor de Automação e Informação (PDAI) é um 
documento que estabelece as diretrizes técnicas e tecnológicas que 
devem orientar a evolução consistente e coerente de uma empresa, no 
médio prazo.
Desenvolvimento de um PDAI
O PDAI é usualmente elaborado por empresas de consultoria, mas 
também pode ser feito pelo próprio cliente.
Organização multidisciplinar
- Instrumentação
- Processo
- Controle
Equipes do Cliente
Coordenação Geral
Gerência de Operações
Cliente
- Operação
- Manutenção
- Informação
- Controle
Instrumentação Controle Otimização Informação Comercial
Gerência de Projeto
Supervisão
Consultoria
Objetivos de um PDAI
Além do objetivo de estabelecer as diretrizes para a integração de 
sistemas, um PDAI pode apresentar diretrizes para atingir outros 
objetivos, como:
Aumento da produção;
Redução do custo de produção;
Estabilização da qualidade do produto final;
Definição de um modelo conceitual para os sistemas de automação, 
otimização e informação;
Definição de estratégias de atuação no campo de otimização;
Etc.
Premissas para a elaboração de um PDAI
Antes do início do trabalho, é importante atender as seguintes 
premissas:
Definição clara dos objetivos;
Definição da abrangência do escopo (amplitude e profundidade);
Orientação das soluções com base no princípio da “adequação ao 
uso”;
Orientação quanto à introdução de elementos e recursos que 
permitam coletar dados em todos os ambientes de forma precisa, 
tratá-los de maneira adequada e eficiente e gerar informações para 
subsidiar a tomada de decisões.
Diretrizes para o desenvolvimento de um PDAI
As proposições devem estar alinhadas com os objetivos estratégicos da 
empresa;
As proposições devem ser focadas no processo e não na estrutura 
orgânica da unidade;
As soluções devem focar a padronização, interconectividade, 
interoperabilidade, padrão aberto de comunicação e abertura para os 
desenvolvimentos futuros;
Diretrizes para o desenvolvimento de um PDAI
As soluções devem auxiliar a flexibilização da produção, visando 
atendimento aos novos desejos dos clientes;
Deve ser buscada a regularização, ajuste e controle de variáveis de 
processo, para permitir uma padronização das operações de produção, 
com manutenção da repetibilidade e com consistência na qualidade;
As recomendações devem ser bem justificadas e documentadas;
Deve ser considerado um horizonte de validade de 3 a 5 anos.
Escopo de um PDAI
Analisar o estado dos sistemas atuais dos sistemas de automação e 
informação:
# Avaliação da Instrumentação
Levantamento de dados sobre os principais instrumentos, 
equipamentos, dispositivos e softwares usados para configurar, medir, 
controlar e automatizar as variáveis de processo;
Avaliação da qualidade e desempenho das redes de campo, 
funcionalidades implementadas e aplicações;
Avaliação das questões relacionadas à manutenção.
Escopo de um PDAI
# Avaliação dos Sistemas de Controle
Levantamento dos quantitativos de sinais digitais e analógicos de E/S 
de cada planta, malhas de controle, capacidade dos controladores e 
computadores dedicados, softwares de controle e de programação;
Avaliação da qualidade e desempenho do hardware e das redes de 
comunicação;
Avaliação das estruturas dos programas implementados nos 
controladores.
# Avaliação dos Sistemas de Supervisão
Levantamento das funcionalidades implementadas nos sistemas de 
supervisão e capacidade das estações de operação;
Avaliação da qualidade e desempenho do hardware e das redes de 
comunicação;
Escopo de um PDAI
Avaliação das estruturas de configuração dos sistemas de supervisão.
# Avaliação dos Sistemas de Otimização
Levantamento dos limites técnicos do processo e avaliação das rotinas 
operacionais;
Levantamento da disponibilidade e da qualidade das informações 
necessárias à otimização;
Escopo de um PDAI
Realização de testes em operação para avaliar a resposta da planta a 
variações de carga e parâmetros.
1
6
1
1
2
8
1
9
3
0
2
5
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2
3
2
3
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6
4
0
3
8
5
8
L
INDURATIN
G
PREHEA
T
DR
Y.
S.
A.
# Avaliação dos Sistemas de Informação
Levantamento junto aos usuários, das facilidades atuais e das 
demandas futuras relativas aos sistemas de informação, bem como o 
mapeamento da infra-estrutura tecnológica que suporta estes sistemas, 
abrangendo componentes, softwares básicos, ambientação de 
Escopo de um PDAI
hardware, redes e infra-estrutura física.
Escopo de um PDAI
Estudar soluções e tecnologias aplicáveis aos processos existentes;
Definir um modelo conceitual de arquitetura para os sistemas de 
automação e informação, definindo as interfaces entre os diversos níveis 
e sistemas;
PIMS
PIMS
Remote Support
CVRD
Main Frame
PC Station PC Station PC Station PC Station
Modem
Control
Remote Support
Remote
Access via
Internet
Netware
Connect
Advanced Control
Station
(Multi-Variable Controller)
Expert System
Station
PIMS
Server
Modem
Engineering
WorkStation
Operator
WorkStation
#1
Operator
WorkStation
#n
Color Printer
Ethernet TCP/IP
Switch
CVRD Intranet Network
DCS Communication Bus
(Dual Cable)
DCS CPU
RedundantDCS I/O Bus
DCS I/O Racks
Analog I/O
Transmitters
Control Valves
Fieldbus (future) DCS I/O Racks
Analog I/O
PLC Communication Bus
(Dual Cable)
PLC
Programming
WorkStation
InterfaceDCS/PLC
Interface
PLC I/O Racks
Discrete I/O
Motors
ON/OFF Valves
Process Switches
PLC I/O BusPLC CPU
Redundant
Fieldbus (future)
Escopo de um PDAI
Recomendar a aquisição/adoção de equipamentos, tecnologias,software, funcionalidades, protocolos, padrões, interfaces, etc., 
buscando sempre soluções e arquiteturas abertas;
Recomendar melhorias de infra-estrutura, procedimentos operacionais, 
planejamento e controle da produção;
Definir as alterações nos sistemas existentes para atender ao modelo 
conceitual proposto;
Avaliar os projetos existentes e de novos sistemas já contemplados no 
planejamento estratégico da empresa quanto à adequação às novas 
tecnologias;
Advanced Control
Station
(Multi-Variable Controller)
Expert System
Station
PIMS
Server
Modem
PIMS
Remote Support
CVRD
Main Frame
PC Station PC Station PC Station PC Station
Engineering
WorkStation
Operator
WorkStation
#1
Operator
WorkStation
#n
Color Printer
Ethernet TCP/IP
Switch
CVRD Intranet Network
Modem
Control
Remote Support
Remote
Access via
Internet
Netware
Connect
DCS Communication Bus
(Dual Cable)
DCS CPU
RedundantDCS I/O Bus
DCS I/O Racks
Analog I/O
Transmitters
Control Valves
Fieldbus (future) DCS I/O Racks
Analog I/O
PLC Communication Bus
(Dual Cable)
PLC
Programming
WorkStation
InterfaceDCS/PLC
Interface
PLC I/O Racks
Discrete I/O
Motors
ON/OFF Valves
Process Switches
PLC I/O BusPLC CPU
Redundant
Fieldbus (future)
Escopo de um PDAI
Estudar a viabilidade da centralização da operação dos sistemas de 
controle e supervisão;
Escopo de um PDAI
Levantar as oportunidades e avaliar ferramentas para uso de modelos 
de simulação e otimização no gerenciamento da empresa;
Elaborar as especificações técnicas para aquisição das soluções;
Avaliar a capacitação tecnológica das equipes de manutenção e 
operação para suporte e uso das novas tecnologias a serem 
implantadas, com sugestão de planos de desenvolvimento gerais;
Advanced Control
Station
(Multi-Variable Controller)
Expert System
Station
PIMS
Server
Modem
PIMS
Remote Support
CVRD
Main Frame
PC StationPC StationPC Station PC Station
Engineering
WorkStation
Operator
WorkStation
#1
Operator
WorkStation
#n
Color Printer
Ethernet TCP/IP
Switch
CVRD Intranet Network
Modem
Control
Remote Support
Remote
Access via
Internet
Netware
Connect
DCS Communication Bus
(Dual Cable)
DCS CPU
RedundantDCS I/O Bus
DCS I/O Racks
Analog I/O
Transmitters
Control Valves
Fieldbus (future) DCS I/O Racks
Analog I/O
PLC Communication Bus
(Dual Cable)
PLC
Programming
WorkStation
InterfaceDCS/PLC
Interface
PLC I/O Racks
Discrete I/O
Motors
ON/OFF Valves
Process Switches
PLC I/O BusPLC CPU
Redundant
Fieldbus (future)
Escopo de um PDAI
Analisar e discriminar os custos e benefícios de cada sistema;
Escopo de um PDAI
Elaborar um plano de implantação;
ID Task Name Duration
1 NIVEL 0-1 750 days
2 Usina 2 Nivel 0-1 180 days
3 Usina 1 Nivel 0-1 130 days
4 Usina 3 Nivel 0-1 130 days
5 Usina 4 Nivel 0-1 130 days
6 Usina 5 Nivel 0-1 80 days
7 Usina 6 Nivel 0-1 80 days
8 Utilidades 200 days
9 Usina 7 Nivel 0 80 days
A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J
1999 2000 2001 2002 2003
9 Usina 7 Nivel 0 80 days
10 NIVEL 2 786 days
11 Nivel 2 - Esp. General / Conf ig. 180 days
12 Usina 2 Nivel 2 80 days
13 Usina 1 Nivel 2 60 days
14 Usina 3 Nivel 2 60 days
15 Usina 4 Nivel 2 60 days
16 Usina 5 Nivel 2 60 days
17 Usina 6 Nivel 2 60 days
18 Usina 7 Nivel 2 60 days
19 Utilidades Nivel 2 100 days
20 Laboratory (LIMS) 240 days
21 CONTROLE AVANCADO 980 days
22 Usina 2 CA 200 days
23 Usina 1 CA 140 days
24 Usina 3 CA 140 days
25 Usina 4 CA 120 days
26 Usina 5 CA 140 days
27 Usina 6 CA 120 days
28 Usina 7 CA 120 days
Atividades de um PDAI
Elaborar um Sumário Executivo, contendo os principais pontos do plano, 
cronograma, custos.
CASH FLOW
$5,000,000
$10,000,000
$15,000,000
U
S
D
($10,000,000)
($5,000,000)
$0
$5,000,000
YEAR
U
S
D
Cash flow ($3,544,284) ($6,199,786) $4,668,590 $7,321,382 $9,362,890 
Cost -$3,544,284 -$7,879,505 $888,571 $888,571 $888,571
Benefits $0 $1,679,719 $3,780,018 $6,432,810 $8,474,318 
1 2 3 4 5
Emissão do PDAI
Emissão de um relatório preliminar que deverá ser revisado pelo cliente;
Emissão do plano definitivo;
Emissão de um sumário executivo;
Apresentação formal ao Cliente;
Previsão de atualização diante de mudanças significativas nas tecnologias 
recomendadas.