automação industrial aula 5

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Gestão	
  da	
  Automação
Introdução	
  a	
  automação	
  industrial	
  – aula	
  05
Sumário
Ø Introdução
Ø Gestão	
  da	
  engenharia
ü Escopo
ü Especificação
ü Desenvolvimento
ü Testes	
  Integrados
ü Implantação
1.0	
  Introdução
Gestão da automação: é a implantação de sistemas de automação no
ambiente industrial e seu gerenciamento contínuo (com respeito ao
funcionamento e aperfeiçoamento do sistema) com o objetivo de
garantir confiabilidade, produtividade, segurança e adequação.
Pontos fundamentais da gestão da automação industrial:
• Gestão da engenharia até implantação no processo industrial;
• Capacitação técnica das equipes de projeto, operação e manutenção;
• Implantação de extensões e de substituição de equipamentos através da
abordagem de investimentos e recursos necessários.
2.0	
  Gestão	
  da	
  engenharia
Plano Diretor de Automação – metodologia de desenvolvimento de todo o projeto.
O plano diretor de automação deve ser o mais completo e detalhado possível, sem
perder de vista que o objetivo final é a obtenção de um resultado concreto que
traga benefícios a todos os envolvidos no processo – investidores, usuários e
clientes.
De modo genérico, os processos de gerenciamento de um projeto de engenharia
de automação pode ser dividido em 5 etapas:
ü Escopo
ü Especificação
ü Desenvolvimento
ü Testes integrados
ü Implantação
a) Escopo	
  -­‐ tem	
  como	
  objetivo	
  a	
  elaboração	
  de	
  proposta	
  e	
  de	
  documento	
  básico	
  
para	
  avaliação	
  técnica	
  e	
  comercial	
  da	
  automação	
  planejada.
Atividades	
  pertinentes:
• Identificação dos objetivos dos cliente ou de seus integradores participantes;
• Escolha e dimensionamento dos equipamentos, hardware e software;
• Análise das possíveis topologias a serem aplicadas para as redes, interfaces e controladores;
• Quantificação dos recursos humanos necessários de engenharia e administração;
• Elaboração da proposta técnica e comercial;
• Estudos preliminares compostos por levantamento das informações no campo e da
consistência entre documentação e situação real;
• Estudos de viabilidade técnico-­‐econômica, com estimativas de investimento e análise da
taxa interna de retorno do investimento;
• Estudos do impacto social e conscientização das pessoas envolvidas desde a gerência até os
funcionários menos qualificados, com o objetivo de torná-­‐los parceiros no processo de
automação.
b) Especificação – consiste no projeto conceitual básico, resultando em especificação
funcional do sistema, critérios de projeto e distribuição planejada das equipes e das
atividades a serem executadas.
O projeto executivo detalhado resulta em especificação completa da configuração do
sistema e listas de equipamentos, materiais e softwares a serem adquiridos.
Compras dos equipamentos incluindo aqui identificação dos fornecedores e análise técnica
das propostas.
Atividades pertinentes:
• Levantamento de dados do processo objeto da automação;
• Confecção do documento referente à definição completa da especificação técnica da automação,
bem como dos encargos e das atribuições das partes contratantes e contratadas;
• Análise da documentação técnica: diagramas de fluxo, P&I, matrizes causa-­‐efeito etc;
• Detalhamento das variáveis de entrada e saídas dos controladores programáveis e da planta
(Lista I/O);
• Definição do sistema supervisório, das telas a serem desenvolvidas nas interfaces homem-­‐
máquina;
• Reunião com os técnicos de operação, manutenção, engenharia e administração da empresa
contratante para a finalização do documento “caderno de encargos”.
c) Desenvolvimento – tem como objetivo o projeto completo da automação até o
programa computacional e a sua simulação; desenvolvimento do sistema
supervisório e das telas das IHMs; e, a configuração da rede de automação.
Atividades pertinentes:
• Projeto conceitual -­‐ desenvolvimento do modelo da planta automatizada em Redes de Petri;
simulação e análise.
• Projeto de painéis – consiste na elaboração dos documentos e desenhos para fabricação e
montagem dos painéis do controlador. Contém informações como: todas as especificações
de características mecânicas, elétricas, módulos de entrada e saída, cartões etc.
• Programação do CLP (Controlador Lógico Programável) – essa atividade pode ser executada
a partir de diagramas lógicos ou do descritivo funcional ou a partir de diagrama de relé
existente. Após a programação, é necessário que sejam inseridos os comentários em todas
as instruções e a documentação gerada é fornecida em arquivo eletrônico.
• Sistemas Supervisórios e Telas Sinóticas – Elaboração e edição das telas sinóticas consiste no
detalhamento gráfico (por designers gráficos) da parte estática da tela, como fluxogramas de
processo e detalhes de equipamentos. Em seguida são criadas as características dinâmicas como
cor, movimentação, rotação etc associadas às variáveis da base de dados; exemplos: exibição do
status de funcionamento dos equipamentos, exibição dos valores das variáveis analógicas,
sinalização das funções de operação; efeitos especiais como rotação e carregamento dos
equipamentos etc.
• Projeto das Redes de Automação e dos Bancos de Dados – Análise e dimensionamento das redes
no tocante aos seus desempenhos e estruturação do banco de dados;
• Manual da Operação/Manutenção do Sistema de Supervisão – Documento que descreve os
procedimentos para utilização do software aplicativo da Supervisão e na Operação da planta,
considerando os aspectos:
o Composição e recursos do sistema de supervisão;
o Organização e descrição das telas do sistema;
o Descrição dos relatórios do sistema;
o Reconhecimento e significado dos alarmes emitidos pelo sistema;
o Significado das mensagens de erro;
o Descrição dos procedimentos de partida e shut-­‐down;
o Descrição dos comandos de operação e forma de acionamento.
d) Testes Integrados – além das ferramentas usuais de gerenciamento de projeto
como ferramentas de acompanhamento de cronograma, ferramentas de custos
parciais e globais, ferramentas para garantia da informação, base de conhecimento,
qualidade do projeto etc; é necessário que sejam realizados vários testes (ensaios e
simulações):
• Testes Internos: consiste num conjunto de simulações e verificações para análise da
operacionalidade e consistência dos programas dos controladores e interfaces.
ü Esse testes são realizados pelos projetistas e programadores na fase de finalização do projeto de
automação;
ü Toda a lógica dos programas é observada
ü Aqui é verificado o software.
• Testes de Plataforma: são ensaios com dispositivos de sensoriamento e de automação
conectados, mas sem o processo industrial presente.
e) Implantação
• Teste de Posta em Marcha ou Start-­‐up – são os testes após a implementação física da
automação na planta, com a presença das engenharias da fornecedora do sistema e do
cliente final.
Do Processo deverão ser medidos e aprovados os parâmetros e o funcionamento de:
ü Motores elétricos, freios eletromecânicos, redutores de velocidade, cargas mecânicas
(elevadores, bombas, compressores, ventiladores, transportadores) e cargas térmicas (reostatos,
estufas e fornos);
ü Conversores e acionamentos eletrônicos, como: inversores, softstarts, chaves compensadoras,
painéis elétricos, mesas de comando, centros de controle, cabines e subestações de distribuição;
ü Instalações elétricas, fiação, cabeamento, dispositivos de proteção elétrica e sistemas de
aterramento.
e) Implantação
• Teste de Posta em Marcha ou Start-­‐up
Do Hardware da automação deverão ser medidos e aprovados os parâmetros e o
funcionamento de:
ü Sensores elétricos, óticos, térmicos, mecânicos, indutivos e capacitivos e toda a fiação e conexões
elétricas pertinentes;
ü Atuadores como solenóides, válvulas, contatores e servomotores e toda a fiação e conexões
elétricas.
ü Alarmes e sinalizadores, como lâmpadas, sirenes, buzinas e displays;
ü Painéis elétricos e mesas de comando que contém os controladores programáveis e suasexpansões, IHMs, fiações e conexões elétricas;
ü Redes da automação que contém barramentos, sistemas de comunicação, pontos e
equipamentos de conectividade e computadores de processo.
e) Implantação
• Teste de Posta em Marcha ou Start-­‐up
Do Software da automação deverão ser avaliadas e aprovadas as condições de operação:
ü Normal: deverá abranger o ciclo completo do processo em todas as suas possibilidade de atuação
e de acordo com a abrangência do escopo original especificado no caderno de encargos.
ü Contingencial: deverá abranger todas as possibilidades de operação anormal por causa de
interrupção do fornecimento de energia, defeito ou falha de qualquer equipamento ou mau uso
da planta por parte dos operadores.
e) Implantação
• Operação Assistida: este período ocorre imediatamente após o término da colocação em
funcionamento do sistema, para acompanhamento das funções projetadas para o sistema e
suporte técnico localizado.
• Treinamentos: poderão ser divididos em várias modalidades, como: treinamento
operacional, treinamento de configuração do sistema, treinamento de manutenção etc.
• Aceite: nesta fase final, o gerente de projeto, juntamente com o fornecedor, faz por meio do
Caderno de Encargos uma verificação geral para ter certeza de que todos os requisitos
esperados pela empresa foram cobertos pelo sistema desenvolvido e implementados pelo
fornecedor.