Sistemas Supervisórios: Introdução, IHM e SCADA

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SistemasSistemas SupervisóriosSupervisórios
Prof. FernandoProf. Fernando
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Conteúdo ProgramáticoConteúdo Programático
1 – Sistemas Supervisórios
1.1 Introdução
1.2 IHM
1.3 SCADA
1.4 Arquitetura dos Sistemas de Supervisão
1.5 Modos Operacionais1.5 Modos Operacionais
1.6 Planejamento do Sistema Supervisório.
2 – Ambiente de Desenvolvimento SCADA
2.1. Conhecendo o ambiente de desenvolvimento.
2.2. Drivers de comunicação.
2.3. Tags.
2.4. Criação e Edição de Telas.
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Conteúdo ProgramáticoConteúdo Programático
3 –Desenvolvimento Avançado em Ambiente SCADA
3.1. Alarmes.
3.2. Scripts.
3.3. Usuários e Senhas.
3.4. Receitas.
3.5. Históricos.3.5. Históricos.
3.6. Relatórios.
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Sistemas Supervisórios
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Sistemas SupervisóriosSistemas Supervisórios
Sistemas Supervisórios são sistemas
digitais de monitoração e operação da
planta que gerenciam variáveis de
processo. Tais informações sãoprocesso. Tais informações são
coletadas através de equipamentos de
aquisição de dados e , em seguida,
manipuladas, analisadas, armazenadas
e, posteriormente, apresentadas ao
usuário.
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Sistemas SupervisóriosSistemas Supervisórios
Os primeiros sistemas , basicamente
telemétricos, permitiam informar
periodicamente o estado corrente do processo
industrial, monitorando sinais representativos
de medidas e estados de dispositivos, atravésde medidas e estados de dispositivos, através
de um painel de lâmpadas e indicadores ,
sem que houvesse qualquer interface
aplicacional com o operador.
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Sistemas SupervisóriosSistemas Supervisórios
Atualmente, os sistemas supervisórios utilizam
tecnologias de computação e comunicação.
Eis as principais características que umEis as principais características que um
sistema de supervisão deve ter:
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Sistemas SupervisóriosSistemas Supervisórios
� Interface amigável com o operador;
� Geração automática de relatórios, com o
controle estatístico do sistema;
� Histórico de tendências (acompanhamento das
variáveis controladas);
� Facilidade para interação com os outros� Facilidade para interação com os outros
aplicativos (software);
� Acesso automático a banco de dados;
� Acesso compartilhado e remoto;
� Conexão em redes e por meio de modem ou
rádio;
� Gerenciamento das condições de alarme;
� Lógica de programação interna (scripts).
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SistemasSistemas SupervisóriosSupervisórios
São divididos em dois grandes grupos:
� IHM (Interface Homem-Máquina / Human Machine
Interface).
� SCADA (Aquisição de Dados e Controle do
Supervisório / Supervisory Control And Data
Acquisition).
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Interface Interface HomemHomem --MáquinaMáquina
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Interface Interface HomemHomem --MáquinaMáquina
� São sistemas normalmente utilizados
em automação no chão-de-fábrica,
geralmente caracterizado por um
ambiente agressivo.ambiente agressivo.
� Assim, a IHM está normalmente
próxima a linha de produção,
instalada na estação de trabalho.
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Interface Interface HomemHomem --MáquinaMáquina
� Há várias aplicações e utilizações para uma IHM:
Visualização de alarmes gerados por alguma
condição anormal do sistema;
Visualização de dados dos motores e/ouVisualização de dados dos motores e/ou
equipamentos de uma linha de produção;
Visualização de dados de processo da máquina;
Alteração de parâmetros do processo;
Operação em modo manual de componentes da
máquina;
Alteração de configurações de equipamentos.
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Interface Interface HomemHomem --MáquinaMáquina
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SCADA (SCADA (AquisiçãoAquisição de Dados e de Dados e 
ControleControle SupervisórioSupervisório ))
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Os sistemas SCADA para processos industriais
possibilitam a leitura e escrita de dados referente às
grandezas físicas do processo a controlar por meio de
unidades remotas industriais tais como UTR e/ou
SCADA
unidades remotas industriais tais como UTR e/ou
Controladores Lógico Programáveis, que a partir de
uma unidade de processamento são capazes de
formatar esses dados e disponibilizá-los de forma
visível ao usuário ou operador em uma multiplicidade
de formas por meio de sistemas de supervisão.
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O sistema de supervisão é assim uma
representação virtual do processo ou planta física a
controlar que possui uma representação em tempo real
das principais variáveis monitoradas ou controladas. O
SCADA
das principais variáveis monitoradas ou controladas. O
objetivo principal dos sistemas SCADA é propiciar uma
interface de alto nível do operador com o processo,
informando-o em tempo real de todos os eventos de
importância da planta e também possibilitando a ele
uma intervenção direta no processo.
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- Arquiteturas dos sistemas supervisórios
Os sistemas de automação consistem, assim, em um
conjunto de componentes tecnológicos interligados que
caracterizam uma arquitetura computacional distribuída com
funcionalidades específicas para monitoramento, gerenciamento
e controle de uma planta física. A Figura apresenta uma
SCADA
e controle de uma planta física. A Figura apresenta uma
arquitetura de um sistema de automação com modelo SCADA.
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Outra forma, é um sistema SCADA acessando
os dados dos CLPs e disponibilizando-os para outros
sistemas através de uma rede entre computadores,
totalmente independente da rede de CLPs.
Essa transferência de dados entre
computadores é feita a grande velocidade,
SCADA
computadores é feita a grande velocidade,
empregando rede de alto desempenho com filosofia
cliente/servidor.
A máquina que acessa os dados do CLP
passa a ser o servidor de dados para as demais que
funcionam como clientes.
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SCADA
Vemos um sistema SCADA redundante e um sistema SCADA
acessando os dados dos CLPs e disponibilizando-os para outros
sistemas através de uma rede entre computadores, totalmente
independente da rede de CLPs.
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Supervisão através da Internet
Um recurso muito importante, é disponibilizar parte dos dados
do sistema supervisório por Intranet ou por Internet.
Vantagens 
O browser disponibiliza um modo de interação simples, ao 
qual os usuários já estão habituados, podendo incluir ajuda 
on-line, imagens, som e vídeo. on-line, imagens, som e vídeo. 
Não é necessária a instalação de nenhum cliente, pois 
geralmente todos os computadores têm browsers instalados, 
o que simplifica a administração do sistema. 
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A figura mostra um servidor
web sendo utilizado para
permitir supervisão de
plantas via intranet e
internet.
Supervisão através da Internet
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Modos OperacionaisModos Operacionais
O sistema supervisório é caracterizado por duas fases:
– Modo de Desenvolvimento (Development Time), em que se cria
o desenho que será animado, as telas, os programas, os
bancos de dados etc.bancos de dados etc.
– Modo de Execução (Run Time), em que se mostra o sistema
em operação.
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Planejamento do Sistema Planejamento do Sistema 
SupervisórioSupervisório
Recomendam-se as sete etapas seguintes no
desenvolvimento dos sistemas supervisórios:
◦ Entendimento do processo.
◦ Planejamento da base de dados.◦ Planejamento da base de dados.
◦ Planejamento de alarmes.
◦ Planejamento da hierarquia de navegação entre telas.
◦ Desenho de telas.
◦ Planejamento do sistema de segurança.
◦ Padrão industrial de desenvolvimento.
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Planejamento do Sistema Planejamento do Sistema 
SupervisórioSupervisório
Entendimento do Processo
O que deve ser feito?
• Estudar a documentação escrita existente.
• Informar-se com os operadores do sistema.
• Conversar com a gerência e o corpo administrativo.
• Descobrir qual o melhor tipo de comunicação.
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Planejamento do Sistema Planejamento do Sistema 
SupervisórioSupervisório
Planejamento da Base de Dados
É interessante escolher para apresentação somente os
dados essenciais.
Um grande tráfego na comunicação pode prejudicar o
desempenho total.
As variáveis devem ser divididas em classes de varredura
segundo suas mínimas taxas de atualização e sua
importância para o processo.
As variáveis analógicas costumam ser o primeiro parâmetro
verificado na otimização da rede de comunicação.
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Planejamento do Sistema Planejamentodo Sistema 
SupervisórioSupervisório
Planejamento dos alarmes
É necessário estabelecer algumas definições.
◦ Quais as condições que irão disparar a indicação dos
alarmes (nível, valor, composição de eventos etc.);alarmes (nível, valor, composição de eventos etc.);
◦ Como os alarmes irão indicar ao operador a informação
desejada (alarme sonoro, alarme visual, composição
sonoro-visual, banner na área, e-mail, sms etc.);
◦ Quais informações estarão descritas no alarme (valor
alarmado, hora da atuação, hora do reconhecimento etc.);
◦ Como o operador fará o reconhecimento do alarme.
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Planejamento do Sistema Planejamento do Sistema 
SupervisórioSupervisório
Como o operador fará o reconhecimento do alarme?
◦ Supressão do sinal sonoro, indicando o reconhecimento do
alarme pelo operador.
◦ Intervenção direta na tela do terminal supervisório, também◦ Intervenção direta na tela do terminal supervisório, também
com reconhecimento por parte do operador.
◦ Aceitação do alarme, indicando que o operador sabe da
existência do problema e iniciando a fase de
providenciamento.
◦ Não-reconhecimento por parte do operador.
◦ A observação dos horários em que o alarme foi acionado e o
seu reconhecimento precisam ficar registrados junto ao
sistema supervisório.
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Planejamento do Sistema Planejamento do Sistema 
SupervisórioSupervisório
Planejando a hierarquia de navegação entre telas
Consiste em uma série de telas que fornecem
progressivamente detalhes das plantas.
Geralmente são projetadas barras de navegação, com
botões que dêem uma idéia do conteúdo da tela a ser
chamada.
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Planejamento do Sistema Planejamento do Sistema 
SupervisórioSupervisório
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Planejamento do Sistema Planejamento do Sistema 
SupervisórioSupervisório
Desenho de telas
Ao planejar a navegação nas telas é necessário dar especial
atenção à distribuição das mesmas em níveis de acesso.
Basicamente existem os seguintes grupos típicos de telas, em
geral estruturados em árvore:geral estruturados em árvore:
◦ Telas de Visão Geral
◦ Telas de Grupo
◦ Telas de Detalhe
◦ Telas de Tendências
◦ Telas de Manutenção
◦ Telas de Alarme
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Planejamento do Sistema Planejamento do Sistema 
SupervisórioSupervisório
Planejamento do sistema de segurança
O sistema de segurança permite:
• Somar, mudar ou desabilitar contas individuais de• Somar, mudar ou desabilitar contas individuais de
usuários ou grupos de operadores;
• Restringir o acesso aos comandos e telas
específicas do supervisório;
• Deve-se fornecer ao sistema um controle baseado
em senhas.
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Planejamento do Sistema Planejamento do Sistema 
SupervisórioSupervisório
Padrão industrial de desenvolvimento
Hoje em dia o que predomina em sistemas
supervisórios é o padrão Windows®, baseado no
padrão Microsoft®.padrão Microsoft®.
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