Sistemas Supervisórios

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Sistemas Supervisórios
Carla Real
Luiz Bonifacio
Marcos Vieira
Objetivos
Apresentar uma visão geral dos sistemas supervisórios;
Apresentar conceitos básicos sobre utilização dos sistemas supervisórios em plantas industriais;
Assimilar conceitos fundamentais sobre a arquitetura um sistema SCADA ;
Apresentar as funcionalidades de um sistema SCADA relacionada à troca de informações;
Apresentar o sistema supervisório no contexto tecnológico atual.
Roteiro
Histórico
O que são Sistemas de Supervisão
Como funcionam os Sistemas de Supervisão
Mercado
Componentes Físicos
Componentes Lógicos
Modos de Comunicação
Segurança
Atual contexto tecnológico
Objetivos
Conclusão
Sistemas de Supervisão: Breve histórico
Anos 70 e 80
Controle de processos através de computadores
Controladores dedicados e minicomputadores
Apenas em projetos mais sofisticados
Evolução tecnológica, poder computacional, capacidade de processamento
Concorrência entre empresas
Evolução dos processos e práticas de gestão (Six-Sigma, TQM, BSC, outros)
Piramide da Automação Industrial
Sistemas de Supervisão: O que são?
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)
Interface Homem Máquina (IHM)
Monitorar e operar partes ou todo um processo
Manufatura, processo contínuo entre outros
Coletar e armazenar em um banco de dados, informações sobre um processo de produção ou instalação física
Sala de Controle do CNO de Brasilia
Sistemas de Supervisão: Como funcionam?
Os sistemas de supervisão desempenham três atividades básicas:
	- Supervisão
	- Operação 
	- Controle
E caracterizam-se por:
	- Fazer aquisição de dados do processo
	- Tornar os dados disponíveis visualmente;
	- Processar elementos e ativar alarmes;
	- Ser tolerante a falhas.
Mercado dos SCADA
Elipse da Elipse Software
- Energia 
- Saneamento
- Samarco: Elipe 3
iFIX da General Electric.
- Energia
- Mineração
- Defesa 
- Aeroespacial
ScadaBR da MCA Sistemas.
- Disponibilizado em licença Open Source
- Laboratórios
- Automação Predial
Componentes Físicos
Sensores e atuadores
PLC (Programmable Logic Controller)
Rede de comunicação
Estações Remotas (aquisição/controle)
Monitoração Central (sistema computacional SCADA).
Componentes Lógicos
As tarefas de um sistema SCADA são divididas, permitindo maior ou menor flexibilidade e robustez 
Os componentes lógicos podem ser divididos em:
- Núcleo de processamento
- Gerenciamento de alarmes
- Lógica de programação interna (scripts) ou controle
Componentes Lógicos
Comunicação com CLPs e RTUs
Componentes Lógicos
Histórico e banco de dados
Interface gráfica
Relatórios
Comunicação com outras estações SCADA
Comunicação com sistemas externos
Modos de Comunicação
A funcionalidade de um sistema SCADA está relacionada à troca de informações. Esta troca pode ocorrer de três formas:
Comunicação com CLPs/UTRs
Comunicação com outras estações SCADA
Comunicação com outros sistemas
Modos de Comunicação
Comunicação com CLPs/UTRs
Comunicação por polling (Master/Slave)
Master tem controle absoluto da comunicação
Comunicação por Interrupção
Estação monitora mudanças significativas
Modos de Comunicação
Comunicação com outras estações SCADA
Pode ocorrer através de protocolo proprietário ou conhecido
Comunicação com outros sistemas
Coletores e fornecedores de dados
Segurança de Sistemas Supervisórios
Stuxnet: Ataque as Usinas de Enriquecimento de Urânio no Irã em 2010
8 mil centrífugas de enriquecimento em operação
Indústrias aumentaram o investimento em segurança:
Atualizações de Segurança, Dividir e Isolar a rede, Protocolos de validação e visão geral da rede
Sistemas Supervisórios no atual contexto tecnológico
Devem ser multifuncionais
Permite real integração com outros ambientes
Não está mais restrito aos operadores
Alarmes inteligentes
Recurso de gerenciamento de mudanças
Sistemas Supervisórios no atual contexto tecnológico
Arquitetura SOA ( Service Oriented Architecture):
Conceito de arquitetura de software;
Promove a integração entre o negócio e a TI;
SOAP (Simple Object Access Protocol): formato de mensagem baseado em XML, estabelece uma estrutura de transmissão para comunicação entre aplicações (ou entre serviços) via HTTP;
Sistemas Supervisórios no atual contexto tecnológico
Os serviços são normalmente conectados através de um ESB (Enterprise Service Bus) que disponibiliza interfaces específicas para sua comunicação;
Figura: Modelo ideal SOA
Sistemas Supervisórios no atual contexto tecnológico
Princípios SOA:
Abstração do serviço;
Interoperabilidade;
Baixo acoplamento;
Vantagens SOA:
Permitir a modelagem e distribuição global dos dados;
Realizar a análise e o controle da interação entre os processos;
Sistemas Supervisórios no atual contexto tecnológico
O desenvolvimento remoto dos aplicativos;
Figura: Aplicativos SCAD para Tablets e Smartphones
Conclusão
O uso do supervisório abriu novas possibilidades para os processos de produção industrial, ao tornar a operação dentro das plantas mais eficientes e confiáveis, através da visualização dos dados de processo em tempo real. 
Com isso, as indústrias passaram a basear seus relatórios e ferramentas gerenciais nos dados provindos do sistema de supervisão primorando seu controle de qualidade da produção.
Referências Bibliograficas
O papel do supervisório no atual contexto tecnológico <http://www.aquarius.com.br/Boletim/InTech132_artigo.pdf> Acessado em 19 de abril de 2016
Roteiro para a definição de uma arquitetura SOA utilizando BPM <http://bmainformatica.com.br/pdfs/MBA-MONO-AntonioCarlosJr.pdf> Acessado em 19 de abril de 2016
Uma Arquitetura para Sistemas Supervisórios Industriais e sua Aplicação em Processos de Elevação Artifical de Petróleo <ftp://ftp.ufrn.br/pub/biblioteca/ext/bdtd/RodrigoBS.pdf> Acessado em 19 de abril de 2016